2차원 광자결정을 이용한 In_(x)Ga_(1-x)N/In_(y)Ga_(1-y)N 녹색 발광 다이오드의 음극선 발광 효율 증대

Abstract

In_(x)Ga_(1-x)N/In_(y)Ga_(1-y)_N 다중 양자우물 녹색 발광 다이오드에 2차원 광자 결정을 이용하여 음극선 발광의 향상을 관찰 하였다. 정사각형 배열의 2차원 광자 결정의 주기와 격자 상수는 200/500 nm 이고 전자빔 리소그래피로 광자 결정 패턴을 제작한 후, 유도결합 플라즈마 건식 식각법으로 패턴을 구현하였다. 식각 깊이에 차이를 두고 제작된 패턴의 홀 깊이는 각각, ~ 173 nm , ~ 99 nm, ~ 65 nm 이었다. 전계 방사 주사 현미경 측정 결과, 형성된 홀은 끝이 역전된 원뿔 모양으로 식각 되었다. 식각 된 홀의 깊이에 따라 광자 결정이 있는 부분이, 없는 부분보다 최대 ~ 30배 많은 광자가 검출됨을 확인하였다. 또한 음극선 발광 측정을 이용하였으므로, 광자 결정을 구성하는 개개의 홀에서의 루미네선스 분포를 관찰할 수 있었다. 또한 시간 분해 광 루미네선스 측정을 통하여, 광자 결정이 제작된 부분에서의 발광성 캐리어의 수명을 측정 하였다.