LED 기본 이해 및 기술 동향

소개

LED에 대한 리포트

목차

Introduction
LED Principles
LED Materials
Evaluation factors for LEDs
High Efficiency LED structure
Conclusions

본문내용

AlInGaN계 재료는 주로 사파이어 기판에서 성장되므로 전기나 열전도도가 우수하지 않고, 제조 공정도 다소 복잡해지게 된다. 그러므로 이들 재료를 이용한 광소자를 제조함에 있어서는 사파이어 기판을 분리하여 열이나 전기전도도가 우수한 기판에서 제조되는게 바람직하다. 사파이어 기판의 분리는 KrF 엑시머 레이저를 이용한 레이저 리프트오프(Laser Lift-Off;LLO)공정으로 가능하고, 이 공정으로 수직 구조의 LED소자가 가능하게 된다. LLO를 이용한 수직구조 LED소자의 도식도가 Fig.25에 나타나 있다.8) 수직 구조는 Flip-chip구조처럼 대면적이 가능하여 추출효율을 높일 수 있고 고출력과 고전류 동작이 가능하게 된다. 보다 자세한 LLO공정은 Fig.26에 나타나 있다.9) 레이저 펄스에 의해 녹는 점이 약 30℃가 되는 Ga이 사파이어와의 계면에서 용융되어 분리되는 원리이다. 수직구조 LED를 제조함에 있어 광추출효율을 향상시킬 수 있는 공정으로 빛이 추출되는 면의 표면을 roughning하게 제조하는 방법이 Fig.27나타내었다.10) 표면 roughning은 빛의 내부 반사를 감소시키고 외부로 산란시킬수 있는 탈출 원뿔(Escape cone)형태로 만들어 추출 효율을 높일 수 있다.
현재 연구되어지는 LED 기술은 고휘도와 고발광효율을 지향점으로 1990년대 이후 급속도로 발전해가고 있다. 머지않아 현재 사용되고 있는 형광등을 대체할 조명 기술로 각광받고 있는 시점에서 LED소자 재료 중 AlGaInP계와 AlInGaN계 재료에 있어서의 발광효율을 향상시킬 수 있는 다양한 방법에 대해 고찰해 보았다. 성능 향상을 위해서는 내부양자효율과 광추출효율을 증대시켜야 하는데, 이는 주로 투명한 기판 위에 고품질의 박막 성장을 성장 시킨 후 고반사도의 금속접합이 있어야 하고 이후 광추출표면을 roughening하는 방법이 사용되고 있다. 이 밖에도 다양한 기술들이 시도되고 있으므로 머지않아 Light production 기술에 있어서 Solid-state lighting 기술이 커다란 혁신을 가져올 것이라고 기대한다

참고자료

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