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Kafe 바로가기주관연구기관 | 전북대학교 Chonbuk National University |
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연구책임자 | 서은경 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2015-11 |
과제시작연도 | 2014 |
주관부처 | 미래창조과학부 Ministry of Science, ICT and Future Planning |
등록번호 | TRKO201800008136 |
과제고유번호 | 1711014806 |
사업명 | 기초연구실지원 |
DB 구축일자 | 2018-05-19 |
키워드 | 나노리소그라피.발광 다이오드.외부양자효율.패키징.질화갈륨.반도체.표면 거칠기.열전소자.내부양자효율.Nanolithography.Light-emitting diode.External quantum efficiency.Packaging.GaN.Semiconductor.Surface roughness.Thermoelectric device.Internal quantum efficiency. |
DOI | https://doi.org/10.23000/TRKO201800008136 |
□ 연구의 목적 및 내용
Nanolithography 기술을 접목한 고성능, 고효율, 고신뢰성의 GaN LED를 구현하기 위한 나노구조 집적 LED 공정기술, 광간섭계 nano-patterning 기술, LED 일체형 나노쿨러, nano-sphere를 이용한 nano-patterning 기술의 연구를 진행하며, WPE 85%급 LED 소자의 요소기술개발 및 원천기술을 확보하고자 함.
[1단계 평가지표] 나노리소그라피 기술 기반 LED 요소기술 개발 여부
1. 관련 SCI 논문 > 26 편, 2. 특허 출원/등록 >
□ 연구의 목적 및 내용
Nanolithography 기술을 접목한 고성능, 고효율, 고신뢰성의 GaN LED를 구현하기 위한 나노구조 집적 LED 공정기술, 광간섭계 nano-patterning 기술, LED 일체형 나노쿨러, nano-sphere를 이용한 nano-patterning 기술의 연구를 진행하며, WPE 85%급 LED 소자의 요소기술개발 및 원천기술을 확보하고자 함.
[1단계 평가지표] 나노리소그라피 기술 기반 LED 요소기술 개발 여부
1. 관련 SCI 논문 > 26 편, 2. 특허 출원/등록 > 9 건, 3. 석박사 인력 > 35 명
[2단계 평가지표] WPE 85%급 LED 원천기술 개발 여부
1. 관련 SCI 논문 > 30 편, 2. 특허 출원/등록 > 13 건, 3. 석박사 인력 > 25 명
□ 연구결과
[연구성과] 나노리소그라피 기술 기반 LED 요소기술 및 WPE 85%급 원천기술 확보
- 총 논문 103 편 게재, 특허 출원/등록 총 21 건, 석박사 인력양성 총 53 명
1. 나노구조 집적 고효율 수직형 LED 공정개발
1) 2인치 Si wafer bonding 공정 및 KrF 광원을 이용한 laser lift-off 공정기술 개발
2) 나노임프린트 패터닝 공정 및 GaN 건식식각 및 KOH 습식식각 공정기술 개발
3) 고반사도 Ag-alloy 나노구조 전극 공정 개발
4) 그래핀, 은 나노와이어를 이용하여 투명전극구조 개발
5) MgF2 CBL 및 Schottky contact CBL 기술을 활용한 나노구조 집적 수직형 LED 소자 제작기술 개발
2. 광간섭계 Nano-patterning 기초연구 및 나노구조 광학적 특성 연구
1) 레이저 홀로그래픽 리소그래피 (laser holographic lithography: LHL) 장치 개발
2) sub 100 nm stripe 나노패턴 형성 기술 개발
3) ITO/AAO를 이용한 InGaN-based LED 제조기술 개발
4) 자기복제 나노 구조물 형성 제어기술 개발
5) CSOM 및 NSOM를 이용한 나노분광특성 분석기술 개발
3. LED 일체형 나노쿨러 기초연구 및 패키징 연구
1) Bottom-up 방식 Si 나노선 성장 기술 개발
2) graphene patterning 코팅 기술 최적화
3) graphene 융합 heat spreader와 LED칩의 일체화 설계 기술 개발
4) 나노구조 융합 LED 패키지의 열특성 및 신뢰성 평가 기술 개발
4. Silica nano-sphere를 이용한 nano-pattern 형성연구 및 고효율 LED 특성 연구
1) Monolayer silica sphere array 공정 및 nano-pattern 형성 및 etching pattern 기술 개발
2) Nano-pattern sapphire위에 GaN template 성장기술 개발
3) silca nanosphere를 이용한 고효율 고출력 LED 성장 및 소자 제작 기술 개발
5. 투과현미경을 이용한 극미세 계면구조 분석 최적화 연구
1) Ion beam 손상 층 절감 및 제거 기술 및 초미세 저손상 절편 기술 개발
2) EELS(Electron Energy Loss Spectroscopy)를 이용한 에너지 띠 구조 해석 기술 개발
3) EDX를 이용한 LED 극미세 계면의 구성 성분 정량화
□ 연구결과의 활용계획
- LED는 조명, 의료용, 환경용, 식품용, 산업용, 군사용 및 실험 연구용 등 다양한 응용분야의 새로운 가능성을 부여함과 동시에 21C 첨단산업의 국가성장동력 핵심기술임
- 단파장 광반도체, 나노선 및 소자의 제조기술 등은 융합기술로 발전하는 차세대 반도체의 기초를 제공할 것이며, 나아가 건강한 생명사회 구현에 필요한 전문인력을 양성하여 국가의 차세대 성장동력 산업 발전에 대한 기여가 기대됨
(출처 : 한글요약문 4p)
□ Purpose & contents
The final objective of this research is to develop the fabrication of high power, high efficiency and high reliability GaN LED using novel nanolithography technologies. The research on examination of nanostructures integrated LED process technology, optical nano-patterning te
□ Purpose & contents
The final objective of this research is to develop the fabrication of high power, high efficiency and high reliability GaN LED using novel nanolithography technologies. The research on examination of nanostructures integrated LED process technology, optical nano-patterning technology, integrated LED nano-coolers, nano-sphere with the development of nano-patterning technology will be added this project. Then, basic core technology for the WPE 85% level LED will finally be established.
□ Result
[Achievement] Development of core and key technologies for 85% WPE-level LEDs SCI publication 103 ea, Patent filing/register 21 ea, Manpower 53 persons
1. Nanostructure integrated vertical LED device
1) Development of 2-inch Si wafer bonding and laser lift-off process using KrF lighter
2) Development of nanoimprint patterning, GaN dry-etcing and KOH wet-etcing process
3) Development of highly-reflective Ag-alloy nanostructure electrodes
4) Development of graphene-Ag hybrid transparent conductive electrodes
5) Development of nanostructure integrated vertical LED device fabrication using MgF2 and Schottky contact CBL technology
2. The basic research of nano-patterning and optical properties
1) Establishment of laser holographic lithography
2) Development of sub 100 nm stripe nanopattern technology
3) Development of InGaN-based LED fabrication using ITO/AAO-based nanostructure
4) Development of controlled self-assembled nanostructure formation
5) Development of nano-spectral property analysis
3. The basic research of all-in-one nano-cooler LED
1) Development of bottom-up type Si nanoline growth technology
2) Optimization of graphene patterning coating technology
3) Development of graphene hybrid heat spreader and all-in-one LED fabrication
4) Development of thermal property and reliability evaluation for nanostructure hybrid LED package
4. Development of high power and efficiency LED using silica nano-sphere
1) Development of monolayer silica sphere arraay, nanno-pattern formation and etching
2) Development of high quality GaN template growth on nano-patterned sapphire
3) Development of high efficiency LED fabrication using silica nanosphere
5. Optimization of nano-scale interface structure analysis using STEM
1) Development of reduced ion-beam damage layer, removal technology and low-damaged nano-scale interface
2) Development of energy-line structure analysis using EELS
3) Quantification of nano-scale interface components and structure using EDX elemental mapping
□ Expected Contribution
◦Ⅲ-Nitride visible and UV LEDs have applied to NT-IT-BT fusion technology model though an enormous applications potential for biomedical environment, industrial, military lighting. This technology is based on development of the national growth of 21 century state-of-the-art technology.
◦The semiconductor manufacturing technology such as short-wavelength optical semiconductor, nanotechnology based device to the development of fusion technology will anticipate development of next generation of national growth through professional training for healthy life society.
(출처 : SUMMARY 5p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
총연구비 (DetailSeriesProject) : | - |
키워드(keyword) : | - |
과제수행기간(LeadAgency) : | - |
연구목표(Goal) : | - |
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기대효과(Effect) : | - |
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