n-ZnO/p-GaN 이종접합 LED의 전기.광학적 특성

김준; 송창호; 신동휘; 조영범; 배남호; 변창섭; 김선태

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자료유형: 학술대회자료

저자정보: 김준 (한밭대학교 신소재공학부, 정보전자부품소재연구소) 송창호 (한밭대학교 신소재공학부, 정보전자부품소재연구소) 신동휘 (한밭대학교 신소재공학부, 정보전자부품소재연구소) 조영범 (한밭대학교 신소재공학부, 정보전자부품소재연구소) 배남호 (한밭대학교 신소재공학부, 정보전자부품소재연구소) 변창섭 (한밭대학교 신소재공학부, 정보전자부품소재연구소) 김선태 (한밭대학교 신소재공학부, 정보전자부품소재연구소)

저널정보: 한국재료학회 한국재료학회 학술발표대회 한국재료학회 2011년도 추계학술발표대회

발행연도: 2011.1

수록면: 411 - 411 (1page)

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본 연구에서는 MOCVD법으로 사파이어 기판위에 u-GaN를 성장한 후 Mg을 도핑시켜 p-GaN를 성장하고, RF 스퍼터를 이용하여 n-ZnO를 도포하여 n-ZnO/p-GaN 이종접합을 형성한 후 진공증착기를 이용하여 Au/Ni를 증착시켜 발광다이오드(LED)를 제작하고 전기 광학적 특성을 조사하였다. 두께가 500 nm인 u-GaN 위에 성장된 p-GaN의 운반자 농도는 $1.68{\times}10^{17}\;cm^{-3}$ 이었다. 그리고 150, 300 nm 두께의 p-GaN에 대하여 측정된 DXRD 반치폭은 각각 450 arcsec, 396 arcsec 이었고, 상온에서 2.8~3.0 eV 영역에서 Mg 억셉터와 관련된 광루미네센스가 검출되었다. RF 스퍼터링에 의해 0.7 nm/min의 속도로 증착된 n-ZnO 박막은 증착 두께에 따라 비저항이 27.7 $m{\Omega}{\cdot}cm$ 에서 6.85 $m{\Omega}{\cdot}cm$ 까지 감소하였다. 그리고 n-ZnO 박막은 (0002)면으로 우선 배향되었으며, 상온에서 에너지갭 관련된 광루미네센스가 3.25 eV 부근에서 주되게 검출되었다. n-ZnO/p-GaN 이종접합 LED의 전류전압 특성곡선은 다이오드 방정식에 만족하는 특성을 나타내었다. 다이오드 지수는 3 V 이하 영역에서 1.64, 3~5 V 영역에서 0.85이었다. 그리고 5 V 이상 영역에서 공간전하의 제한을 받았으며, 다이오드 지수는 3.36이었다. 한편, 역방향 전류전압 특성은 p-GaN 박막의 두께에 영향을 받았으며, p-GaN 박막의 두께가 150, 300 nm 일 때 각각의 누설 전류는 $1.3{\times}10^{-3}$ mA와 $8.6{\times}10^{-5}$ mA 이었다. 상온에서 측정된 EL 스펙트럼의 주된 발광피크는 430 nm이었고, 반치폭은 49.5 nm이었다.

#n-ZnO #p-GaN #Heterostructure #LED #EL

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