• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제13권spc1호
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• pp.75-77
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• 2012

The AlGaN-based vertical light-emitting diodes (LEDs) on thick GaN epilayer were fabricated by a hydride vapor phase epitaxy with multi sliding boat system. The optical and electrical characteristics of AlGaN-based vertical LEDs were evaluated using a scanning electron microscopy, electroluminescence and I-V measurements. The AlGaN-based vertical LEDs structure has hexagonal symmetry, 500 ㎛ in diameter and above 67 ㎛ in growth thickness. At the room-temperature, the broaded strong peak and relatively high intensity peak were gradually measured at 405 nm with increasing injection current. And a forward operator voltage was measured to be about 7.5 V.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제17권1호
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• pp.16-21
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• 2013

In this paper, we report the effect of GaN/graded-composition AlGaInN/GaN quantum barriers in active regions on the electrical and optical properties of GaN-based vertical light emitting diodes (VLEDs). By modifying the aluminum composition profile within the AlGaInN quantum barrier, we have achieved improvements in the output power and the internal quantum efficiency (IQE) as compared to VLEDs using conventional GaN barriers. The forward voltages at 350 mA were calculated to be 3.5 and 4.0 V for VLEDs with GaN/graded-composition AlGaInN/GaN barriers and GaN barriers, respectively. The light-output power and IQE of VLEDs with GaN/graded-composition AlGaInN/GaN barriers were also increased by 4.3% and 9.51%, respectively, as compared to those with GaN barriers.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2011년도 춘계학술대회 및 Fine pattern PCB 표면 처리 기술 워크샵
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• pp.130-130
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• 2011

vertical light-emitting diodes의 표면을 건식과 습식 두 가지 공정을 통해 식각하여 roughening을 주었고, 또한 이 고정으로 인해 표면이 전체적으로 거칠기를 가지므로써 외부 양자 효율의 증가를 기대하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제36회 동계학술대회 초록집
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• pp.285.2-285.2
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• 2009

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권1호
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• pp.19-23
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• 2014

LED (Light Emitting Diode) 시장의 발전이 빠르게 이루어지고 있음에 따라 점차 고효율 LED의 필요성이 증가하고 있다. 이에 우리는 Hole Type의 Padless 신 구조 수직형 LED에서, 접촉 전극의 크기와 그 배치가 Chip의 가동 전압에 어떠한 영향을 미치는지 알아보았다. 이를 위하여 LED simulation을 통한 계산과 실제 Chip 제작을 통한 전기적 특성 평가를 하였다. 그 결과, Simulation 을 통하여 n전극의 크기가 커질수록 구동전압이 낮아짐을 확인하였고, N 전극의 형태가 확산됨에 따라서도 구동전압이 낮아짐을 확인하였다. 이러한 추세는 실제 제작한 LED Chip의 측정 결과와 비슷한 경향을 나타내었다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제18권6호
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• pp.732-738
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• 2014

Combined optical simulation of the ray-tracing technique and the finite difference time domain method was used to investigate the effect of the emitter orientation and the photonic crystal layer on the outcoupling efficiency (OCE) of bottom-emission type organic light emitting diodes (OLEDs). The OLED with a horizontal emitter exhibited an opposite interference effect to that of one with a vertical emitter, which suggested that the OCE would be very sensitive to the emitter orientation at a fixed emitter-cathode distance. The OLED with a horizontal emitter exhibited much larger OCE than that with a vertical emitter did, which was due to the substantial difference in the radiation pattern along with the different coupling with the surface plasmon excitation. The OCE with a horizontal emitter was increased by approximately 1.3 times by inserting a photonic crystal layer between the indium tin oxide layer and the glass substrate. The present study suggested that appropriate control of the emitter orientation and its combination to other outcoupling structures could be used to enhance the OCE of OLEDs substantially.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제22권4호
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• pp.71-76
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• 2015

최근 Light Emitting Diode (LED)의 효율을 높이기 위한 연구가 활발히 진행 되고 있다. 특히 소자 측면에서는 수평형 LED, 수직형 LED, via-hole 구조의 수직형 LED 등의 다양한 구조가 제시되었다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통해 via-hole 구조의 수직형 LED의 새로운 전극 디자인을 제시하였다. 기존 Via-hole 구조의 수직형 LED의 n-contact hole 주변에 전류가 밀집되는 문제점을 해결하면서 유효 발광면적을 극대화 시켜 소자 전체에 균일한 전류를 주입할 수 있는 소자 디자인에 대해 평가하였다. 시뮬레이션 결과를 바탕으로 최적의 전극 디자인을 실제 디바이스로 제작하여 기존의 via-hole 구조의 수직형 LED와 비교 분석하였다. 최적화된 디자인이 적용된 via hole type 수직형 LED의 경우 기존 디자인에 비해 350 mA 주입시 약 0.2 V의 Forward Voltage 감소하였지만 광 출력은 비슷하여 최종적으로 4.2%의 WPE (Wall plug efficiency)가 향상됨을 보였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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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.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제24권11호
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• pp.911-914
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• 2011

We optimize electrical and optical properties of thermal and SF6 plasma treated indium tin oxide (ITO)/Al based reflector for high-power ultraviolet (UV) light-emitting diodes (LEDs). After thermal and $SF_6$ plasma treatments of ITO/Al reflector, the specific contact resistance decreased from $1.04{\times}10^{-3}\;{\Omega}{\cdot}cm^2$ to $9.21{\times}10^{-4}\;{\Omega}{\cdot}cm^2$, while the reflectance increased from 58% to 70% at the 365 nm wavelength. The low resistance and high reflectance of ITO/Al reflector are attributed to the reduced Schottky barrier height (SBH) between the ITO and AlGaN by large electronegativity of fluorine species and reduced interface roughness between the ITO and Al, respectively.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 춘계학술회의 초록집
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• pp.16-16
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• 2010

GaN-based light-emitting diodes (LEDs) are attracting great interest as candidates for next-generation solid-state lighting, because of their long lifetime, small size, high efficacy, and low energy consumption. However, for general illumination applications, the external quantum efficiency of LEDs, determined by the internal quantum efficiency (IQE) and the light extraction efficiency, must be further increased. The IQE is determined by crystal quality and epitaxial layer structure and high value of IQE more than 70% for blue LEDs have been already reported. However, there is much room for improvement of light extraction efficiency because most of the generated photons from active layer remain inside LEDs by total internal reflection at the interface of semiconductor with air due to the high refractive index difference between LEDs epilayer (for GaN, n=2.5) and air (n=1). The light confining in LEDs will be reabsorbed by the metal electrode or active layer, reducing the efficacy of LEDs. Here, we present the first demonstration of enhanced light extraction by forming a MgO nano-pyramids structure on the surface of vertical-LEDs. The MgO nano-pyramids structure was successfully fabricated at room temperature using conventional electron-beam evaporation without any additional process. The nano-sized pyramids of MgO are formed on the surface during growth due to anisotropic characteristics between (111) and (200) plane of MgO. The ZnO layer with quarter-wavelength in thickness is inserted between GaN and MgO layers to increase the critical angle for total internal reflection, because the refractive index of ZnO (n=1.94) could be matched between GaN (n=2.5) and MgO (n=1.73). The MgO nano-pyramids structure and ZnO refractive-index modulation layer enhanced the light extraction efficiency ofV-LEDs with by 49%, comparing with the V-LEDs with a flat n-GaN surface. The angular-dependent emission intensity shows the enhanced light extraction through the side walls of V-LEDs as well as through the top surface of the n-GaN, because of the increase in critical angle for total internal reflection as well as light scattering at the MgO nano-pyramids surface.