• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2010.05a
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• pp.32.2-32.2
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• 2010

본 연구에서는 고출력, 고휘도를 위해서 개발되고 있는 수직형 LED소자의 광출력향상을 위한 나노 패터닝 공정을 진행하였다. 수직형 LED는 기존 측면형 LED에 비해서 열방출 특성이 우수하고 대면적 칩으로 제작이 가능하기 때문에 높은 광출력이 필요한 조명 분야로의 적용이 가능하다. 하지만 수직형 LED 역시 기존 측면형 LED와 마찬가지로 질화갈륨 및 외부 공기와의 계면에서 전반사가 심하기 때문에 광추출효율이 낮은 문제점이 있으며 이를 해결하는 것이 큰 이슈가 되고 있다. 이를 해결하기 위해서 광결정 패턴을 LED 소자에 형성하여 광추출효율을 향상시키려는 연구가 활발히 진행되고 있으나 아직까지 수직형 LED 웨이퍼 전면적에 균일한 패턴을 형성할 수 있는 기술 개발이 미진한 상황이다. 본 연구에서는 유연 고분자 몰드를 이용한 대면적 나노 임프린팅 및 나노 프린팅 기술을 통해서 2 inch 수직형 LED 웨이퍼 전면적에 균일한 패턴을 전사하는 공정을 진행하였다. 구체적으로는 나노임프린트 및 건식식각 공정을 통해서 수직형 LED의 n형 질화갈륨 층에 높은 가로세로비의 광결정 패턴을 형성하였으며 이를 통해서 약 40% 정도의 광출력이 향상되었다. 또한 고 굴절률의 산화아연 나노 패턴 형성공정을 대면적 LED 기판에 시도하였다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.22 no.4
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• pp.71-76
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• 2015

Recently, light emitting diodes (LEDs) have been studied to improve their efficiencies for the uses in various fields. Particularly in the aspect of chip structure, via hole type vertical LED chip is developed for improvement of light output power, and heat dissipations. However, current vertical type LEDs have still drawback, which is current concentration around the n-contact holes. In this research, to solve this phenomenon, we introduced isolation layer under n-contact electrodes. With this sub-electrode, even though the active area was decreased by about 2.7% compared with conventional via-hole type vertical LED, we could decrease the forward voltage by 0.2 V and wall-plug efficiency was improved approximately 4.2%. This is owing to uniform current flow through the area of n-contact.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 2011.02a
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• pp.323-324
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• 2011

현재 많은 blue LED소자의 제작 공정과 소자 표면에 texturing하는 과정이 보고되어 있다. 그 중n층이 위로 올라오는 수직형 LED 구조로 인해 표면 texturing 기술은 빛의 발광 효율을 증가 시킬 수 있는 중요한 기술 중 하나가 되었다. 1 이 연구에서, 우리는 InGaN을 바탕으로 한 LED 소자의 표면 roughening을 건식과 습식 공정을 모두 거치는 과정을 통하여 소자의 발광 효율을 높이는 시도를 하였다. 최근 전도성 물질 기판 위에 증착 되어 있는 수직형 LED 소자 2,3,4는 과거의 사파이어 기판 위에 증착 되어 있는 형태의 LED 소자에 비해 우수한 소자 특성을 보인다. 이는 과거 사파이어 기판을 사용함으로써 낮은 열적 특성과 더불어 전기 정도성에 몇 가지 제약을 초래하게 되었기 때문이다. 반면, 전도성 기판은 LED 구조의 back side ohmic contact을 가능하게 하였고, 더 나은 확산 특성을 보여 주었고 작동 전압 또한 감소 하였다. N층이 위에 있는 수직형 LED 소자는 KrF pulsed excimer laser로 인해 실현 되었다. 이 laser 빛이 투명한 사파이어 기판을 통해 얇은 GaN층에 입사되면, 기판과 GaN가 분리된다. 이 레이저 기술은 laser lift-off(LLO)로 성장된 기판으로부터 LED 구조를 분리하는데 성공하게 하였다. 우리는 건식 식각 공정을 이용하여 n 층이 위에 올라와 있는 구조인 수직형 LED 소자에 roughening을 주고 다시 이 표면에 습식 식각 공정을 적용하여 거친 부분의 거칠기를 또 한번 증가시켰다. 그리고 이 거칠어진 표면은 이 공정이 진행 되기 전의 소자에 비해 빛의 발광 효율이 증가 되었다. 이 두 공정을 포함한 식각 공정은 두 가지 장점이 생겼는데, 한가지는 GaN에서 외부로 방출할 수 있는 표면 지역이 증가되었고, 다른 한가지는 가파른 거칠기 특성으로 인해 critical angle을 증가시킨 것이다.

• Journal of the Korean Vacuum Society
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• v.17 no.4
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• pp.353-358
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• 2008

In order to increase extraction efficiency of AlGaInP-based vertical RED LEDs, chemical wet etching technique was produced by using a roughened surface with triangle-like morphology. A commonly used $H_3PO_4$-based solution was applied for chemical wet etching. The light extraction of AlGaInP LED was related to the n-side roughed surface morphology. The morphology of roughed surface is analyzed by the atomic force microscope (AFM). As a result, the roughed surface AlGaInP LED has a root-mean-square (RMS) roughness of 44 nm. The brightness shows 41% increase after roughening n-side surface, as compared to the ordinary flat surface LED.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2008.11a
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• pp.326-326
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• 2008

갈륨 질화물 (GaN) 기반의 발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 최근 디스플레이, 교동신호등, 휴대폰용 키패드의 광원 등에 널리 사용되는 전자소자로, 차세대 조명용 광원으로도 각광받고 있다. 일반적인 수평 구조의 LED에 비해 수직형 구조 LED 는 발광면이 n-GaN 표면 전체이며, 전류 확산 특성이 매우 뛰어남으로 인해 차세대 구조라고 표현되어 진다. 이런 구조에서 활성층 영역에서의 균일한 전류 분포는 전류밀집 현상을 억제하여 결과적으로 광학적 특성을 향상시킨다. 따라서 현재까지도 전류확산에 따른 발광다이오드의 성능향상에 대한 연구가 다각도로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 수직형 GaN LED 의 전극 패턴에 따른 활성층 영역에서의 전류밀도 분포에 대해 조사하였다. 전극 패턴의 크기 및 구조 변화에 따른 활성층 영역에서의 전류분포도를 삼차원 회로 모델을 이용하여 분석하였다. 또한 활성층 영역으로 주입되는 전류 밀도의 크기가 내부양자효율에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 활성층 영역에서의 균일한 전류밀도 분포를 갖는 전극구조를 설계하였으며, 각각의 전극구조를 적용한 수직형 GaN LED의 전기/광학적 특성에 대해 전산모사 하였다. 최종적으로, n-GaN 위 전극의 크기 및 구조 변화에 대한 시뮬레이션 결과를 토대로, 균일한 전류분포 및 내부 양자효율 향상을 위한 전극패턴 설계 방침을 제안한다.

• Journal of the Microelectronics and Packaging Society
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• v.21 no.1
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• pp.19-23
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• 2014

For the application of light-emitting diodes (LEDs) for general illumination, the development of high power LEDs chips became more essential. For these reasons, recently, modified vertical LEDs have been developed to meet various requirements such as better heat dissipation, higher light extraction and less cost of production. In this research, we investigate the effect of Size and Array of N-GaN contact on operation voltage with new structured padless vertical LED. We changed the size and array of N-electrodes and investigated how they affect the operation voltage of LEDs. We simulated the current crowding and expected operation voltage for different N-contact structures with commercial LED simulator. Also, we fabricated the padless vertical LED chips and measured the electrical property. From the simulation, we could know that the larger size and denser array of n-electrodes could make operation voltage decrease. These results are well in accordance with those measured values of real padless vertical LED chips.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
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• 1990.07a
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• pp.6-12
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• 1990

GaAs 광전집적회로의 구현을 위해 MBE와 MOCVD system을 이용하여 수직 구조에 알맞는 광소자 및 전자소자를 개발하였으며 이 소자들의 집적화를 시도하였다. 발광소자로서는 Bcllcorc와 공동으로 MBE를 이용하여 표면 방출형 레이저 다이오드 및 array 구조의 연구가 시도 되었고 수직형 전자소자로서는 sclcctive MOCVD를 이용하여 W이 매몰된 VFET 구현하였다. VFET 위에 LED를 집적시켜 출력단의 수직 광전집적회로를 제안하고 제작하였으며 수신단 광전집적회로에서는 PIN 다이오드와 VJFET를 집적화한 광전집적회로가 현재 연구중에 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2013.10a
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• pp.188-191
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• 2013

In this paper, in order to economize energy inside the vertical-type water treatment plant, a chamber-illumination-LED control board, which operates via nature light or human's touches, is proposed. Moreover, this illumination control process is contrived to be wirelessly monitored in real-rime. In addition, Zigbee communication code is programmed to implement the control board's function of wireless data transmission and automatic LED brightness control. The presented control method contrives brightness to be adjusted in real-time by dimming control, which means nature light changes control, so that the interior energy can realize the maximum energy conservation.

• Journal of IKEEE
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• v.26 no.3
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• pp.445-455
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• 2022

This paper presents the optimal design of flyback transformer with the flat copper winding method of injection type suitable for the small-size and winding method of automatic type used in 90W DC to DC converter for LED-TV. This paper also proposes the flyback transformer with the flat copper winding method of injection type capable of the winding method of automatic type and the reduction of transformer size and enhanced uniformity in electrical characteristics compared to the conventional mass-production flyback transformer with the winding method of manual type. In particular, the flat copper winding transformer of injection type proposed in this paper is constructed in a vertical winding method of its transformer to realize the winding method of automatic type. The primary and secondary windings of flyback transformer with the flat copper winding method of injection type used the conventional winding, triple insulated winding and the flat copper winding method of injection type, respectively. The optimal design of flyback transformer with the flat copper winding transformer of injection type proposed in this paper suitable for small-size and winding method of automatic type was carried out based on the simulation results using Maxwell 2D and 3D tool.

• Korean Journal of Construction Engineering and Management
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• v.23 no.1
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• pp.98-105
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• 2022

It is essential for vertical smart farms that artificially grow crops in an enclosed space to properly utilize air environment facilities to create an appropriate growth environment. However, domestic vertical smart farm companies are creating a growing environment by relying on empirical data rather than systematic methods. Using IoT to create a growing environment based on systematic and precise monitoring can increase crop production yield and maximize profitability. This study aims to construct a monitoring system using IoT and to analyze the cause by demonstrating the imbalance of temperature environment, which is a significant factor in crop cultivation. 1) The horizontal temperature distribution of the multi-layer shelf was measured with different operating methods of LED and air conditioner. As a result, there was a temperature difference of "up to 1.7℃" between the sensors. 2) As a result of measuring the vertical temperature distribution, the temperature difference was "up to 6.3℃". In order to reduce this temperature gap, a strategy for proper arrangement and operation of air conditioning equipment is required.