• 제목/요약/키워드: InGaN quantum well

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양자 우물 구조가 GaN 기반 LED 특성에 미치는 영향 (The Effect of Quantum Well Structure on the Characteristics of GaN-based Light-Emitting Diode)

  • 이재현;염기수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.251-254
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    • 2012
  • 본 논문에서는 양자 우물 구조 변화에 따른 GaN 기반 LED의 출력 특성을 분석하였다. 사용된 LED의 기본 구조는 GaN 버퍼층을 기반으로 GaN 장벽과 InGaN 양자 우물로 이루어진 활성 영역이 AlGaN EBL(Electron Blocking Layer)과 AlGaN HBL(Hole Blocking Layer) 사이에 구성되어 있다. ISE-TCAD를 이용하여 LED 활성영역의 양자 우물의 두께와 개수, 장벽의 도핑 변화에 따른 출력 전력, 내부 양자 효율 특성을 분석하였다.

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Influence of Quantum well Thickness Fluctuation on Optical Properties of InGaN/GaN Multi Quantum well Structure Grown by PA-MBE

  • Woo, Hyeonseok;Kim, Jongmin;Cho, Sangeun;Jo, Yongcheol;Roh, Cheong Hyun;Kim, Hyungsang;Hahn, Cheol-Koo;Im, Hyunsik
    • Applied Science and Convergence Technology
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    • 제26권3호
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    • pp.52-54
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    • 2017
  • An InGaN/GaN multiple quantum well (MQW) structure is grown on a GaN/sapphire template using a plasma-assisted molecular beam epitaxy (PA-MBE). The fluctuation of the quantum well thickness formed from roughly-grown InGaN layer results in a disordered photoluminescence (PL) spectrum. The surface morphologies of the InGaN layers with various In compositions are investigated by reflection high energy electron diffraction (RHEED) and atomic force microscopy (AFM). A blurred InGaN/GaN hetero-interface and the non-uniform QW size is confirmed by high resolution transmission electron microscopy (HR-TEM). Inhomogeneity of the quantum confinement results in a degradation of the quantum efficiency even though the InGaN layer has a uniform In composition.

양자우물 두께와 인듐조성 변화에 의한 470 mm RC-LED InGaN/GaN 양자우물 구조의 최적화 (Optimization of the InGaN/GaN quantum well structure for 470 mm RC-LED with variation of quantum well thickness and Indium composition)

  • 임재문;박창영;박광욱;이용탁
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2009년도 동계학술발표회 논문집
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    • pp.509-510
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    • 2009
  • The optical gain of InGaN/GaN multi quantum well (MQW) resonant-cavity light-emitting diode (RC-LED) with different Indium composition and well width in the multi-quantum well was investigated. The optimized optical gain was obtained by simulating active region InGaN/GaN with some test values of well width and Indium composition. By simulation tool, we could simulate on several cases, and then we got exact well width and Indium composition that makes optical gain maximum due to the short wavelength of 470 nm for blue light emission.

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다양한 In 조성을 가진 InGaN/GaN Multi Quantum Well의 효과적인 광전기화학적 물분해 (Dependence of Doping on Indium Content in InGaN/GaN Multiple Quantum Wells for Effective Water Splitting)

  • 배효정;방승완;주진우;하준석
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.1-5
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    • 2018
  • 본 연구에서는 InGaN/GaN multi quantum well (MQW)에서 Indium (In) 도핑효과에 따른 광전기화학적 특성을 관찰하였다. 기판으로는 Sapphire을 사용하였고, 각 Quantum well (QW)을 구성하고 있는 InGaN의 조성을 다르게 하였다. 투과도 측정 결과 일정한 In 조성을 가진 InGaN/GaN MQW에 비해 각 QW의 In 조성을 다르게 한 InGaN/GaN MQW에서 흡수도가 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 각각 다른 In 조성을 가진 InGaN 층이 더 넓은 영역의 스펙트럼 에너지를 가지는 빛을 흡수하기 때문인 것으로 생각된다. 광학적 특성을 평가하기 위해 진행한 상온 photoluminescence (PL) 실험을 진행한 결과, 역시 다양한 In 조성을 가진 InGaN/GaN MQW이 더 넓은 파장에서 발광이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이들 샘플에 대한 광전기화학적 특성평가를 통하여, gradation In 조성을 가지고 있는 InGaN/GaN MQW이 일정한 In 조성을 가지는 InGaN/GaN MQW에 비해 광전기화학적 물분해 능력이 월등히 향상됨을 확인하였다.

Time-Resolved Photoluminescence Measurement of Frenkel-type Excitonic Lifetimes in InGaN/GaN Multi-quantum Well Structures

  • Kim, Keun-Joo
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 제5회 영호남 학술대회 논문집
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    • pp.121-125
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    • 2003
  • Time-resolved photoluminescence from InGaN/GaN multi-quantum well structures was investigated for two different shapes of square- and trapezoidal wells grown by metal-organic chemical vapor deposition. To compare to the conventional square well structure with a radiative recombination lifetime of 0.170 nsec, the large value of lifetime of 0.540 nsec from trapezoidal well were found at room temperature. This value is similar to the value for GaN host material indicating no confinement effect of quantum well. Furthermore, the high resolution transmission electron microscopy image provides the In clustering effect in the trapezoidal well structure.

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Time-Resolved Photoluminescence Measurement of Frenkel-type Excitonic Lifetimes in InGaN/GaN Multi-quantum Well Structures

  • Shin, Gwi-Su;Hwang, Sung-Won;Kim, Keun-Joo
    • Transactions on Electrical and Electronic Materials
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    • 제4권5호
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    • pp.19-23
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    • 2003
  • Time-resolved photoluminescence from InGaN/GaN multi-quantum well structures was investigated for two different shapes of square-and trapezoidal wells grown by metal-organic chemical vapor deposition. To compare to the conventional square well structure with a radiative recombination lifetime of 0.170 nsec, the large value of lifetime of 0.540 nsec from trapezoidal well were found at room temperature. This value is similar to the value for GaN host material indicating no confinement effect of quantum well. Furthermore, the high resolution transmission electron microscopy image provides the In clustering effect in the trapezoidal well structure.

하부 광결정에 따른 InGaN/GaN 양자우물구조의 청색발광 다이오드 발광 특성 (Bottom photonic crystals-dependent photoluminescence of InGaN/GaN Quantum-Well Blue LEDs)

  • 조성남;최재호;김근주
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.52-54
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    • 2008
  • The authors investigated the InGaN/GaN multi-quantum well blue light emitting diodes with the implements of the photonic crystals fabricated at the top surface of p-GaN layer or the bottom interface of n-GaN layer. The top photonic crystals result in the lattice-dependent photoluminescence spectra for the blue light emitting diodes, which have a wavelength of 450nm. However, the bottom photonic crystal shows a big shift of the photoluminescence peak from 444 nm to 504 nm and played as a role of quality enhancement for the crystal growth of GaN thin film. The micro-Raman spectroscopy shows the improved epitaxial quality of GaN thin film.

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GaN 기반 발광 다이오드(LED)의 특성 분석 (Characteristic analysis of GaN-based Light Emitting Diode(LED))

  • 이재현;염기수
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.686-689
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    • 2012
  • 본 논문에서는 ISE-TCAD를 이용하여 GaN 기반의 LED특성을 분석하였다. LED는 GaN 버퍼층을 기반으로 GaN 장벽과 InGaN 양자우물로 구성된 활성 영역, AlGaN EBL(Electron Blocking Layer)과 AlGaN HBL(Hole Blocking Layer)로 이루어져 있다. Auger 재결합률, 양자 우물의 폭과 수, EBL의 Al 몰분율의 변화에 따른 LED의 출력 전력 특성을 분석하고 효율 개선을 위한 몇 가지 기준을 제시하였다.

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InGaN/GaN 다중 양자우물 구조에서의 결정상 분리 현상 연구 (Phenomenological Study on Crystal Phase Separation in InGaN/GaN Multiple Quantum Well Structures)

  • 이상준;김준오;김창수;노삼규;임기영
    • 한국진공학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.27-32
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    • 2007
  • 양자우물의 두께가 다른 4종류의 $In_xGa_{1-x}N(x=0.15)/GaN$ 다중 양자우물 구조의 PL 스펙트럼을 분석하여 InGaN에서의 결정상 분리 현상을 조사하였다. 우물폭이 1.5 nm에서 6.0 nm로 증가함에 따라, PL스펙트럼은 비대칭성이 점점 강해지는 이중 피크의 특성을 나타내었다. 곡선맞춤을 수행하여 분리한 2개의 피크를 분석하여, InGaN 우물에서의 부준위 천이에 해당하는 고에너지 피크의 세기는 줄어드는 반면, 상분리에 의하여 생성된 저에너지 피크의 강도는 점점 강해짐을 볼 수 있었다. 이것은 InGaN 우물에는 In 조성이 다소 다른 2개의 결정상이 존재하여, 우물폭 증가와 함께 InN 상분리가 강해지면서 In 조성이 큰(In-rich) InGaN 결정상이 상대적으로 증대됨을 보여 주는 결과로 해석된다. 우물 두께가 6.0 nm인 시료에서는 저에너지 영역(${\sim}2.0eV$)에서 또 하나의 피크이 관측되었는데, 이것은 GaN에서 잘 알려져 있는 결함에 기인한 황색준위(YB)와 그 근원이 같은 것으로, InN의 상분리가 임계값 이상으로 발달하여 생성된 결함과 관련된 준위인 것으로 해석된다.