[재료工學, 설계입문] 고효율, 저비용 청색 LED 제작설계
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작성일 20-09-20 02:41
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<그림6-7> HVPE법으로 온도에 따라 성장된 GaN층의 두께
Ⅱ 본 론 2
Ⅰ 서 론 1
<그림6-2> (Ga+In) 혼합소스 합성 개략도
<그림6-3> 3족 질화물 반도체의 격자상수에 따른 에너지 밴드갭
<그림3-1> 자동차 LED
재료, 신소재 - LED의 시장경향, 기술 동향, 원리, 구조, 새로운 제작 설계
<표3-2> LED 전광판 국내 시장 규모
서지사항 23
<표3-7> 국내 LED 시장 규모 변화 추이(막대그래프)
<그림6-8> HCl유량에 따른 PL peak 과 FWHM의 길이(성장온도 : 1050˚c)
<그림6-6> Void in Porous GaN layer
5) GaN 기판 성장시 변수에 따른 최적 조건(온도, HCl유량) 20
<표3-4> LCD패널에서 대형화에 따른 BLU의 가격 비율 증가
1) 기판 재료 선정 : GaN 13
<표2-1> 각종 LED 기판의 characteristic(특성)
2) LED 국내 시장 동향 7
다. 다공성 GaN 층 위에 GaCl, NH 가스를 공급하여 후막 GaN을 성장시키고, 자연냉각(self seperation)에 의해 사파이어기판으로부터 GaN 기판이 분리된다 분리된 GaN 기판은 프리스탠딩 GaN 기판으로서 반도체 소자의 제조에 사용한다. 또한 균일한 InGaN결정과 mirror-like한 표면을 얻기 위해 In 조성을 0.33, 소스영역온도 900℃, 성장영역온도 990℃로 선택하여 성장시켰다. GaN 기판 성장 순서는 사파이어 기판(starting substrate)위에 N캐리어가스, GaCl가스, NH가스를 흘려보내줌으로써 사파이어 위에 GaN 성장시키고, HCl 50~150sccm, NH가스 500~1500sccm를 투입하여 다공성 GaN을 형성시킨다.
한 학기동안 한 내용의 마지막 보고서입니다. 활성층 재료로써 자외선 영역에서부터 UV영역에 걸치는 넓은 파장 영역을 가지고 광소자나 전자소자의 활성층으로 많이 사용되고 있는 InGaN를 선택하였다. 이 때, 원료로 (Ga+In) 혼합물을 사용함으로써 소스의 온도 조절이 용이해지고 성장되는 InGaN 결정의 In과 Ga의 조성비를 간단하게 조절할 수 있다 이러하여 간단한 reaction 기 구조와 control unit에 의한 생산 장비의 단가가 낮추고 빠른 성장률에 의한 고속 성장 및 후막 성장도 가능하게 하였다.1) LED 구조와 원리 2
표 목 차
1) 기 판 4
3) 향후 시장展望(전망) 12
<그림6-4> GaN기판 성장 과정
3) InGaN의 In 조성 조절 17
<표3-5> 32인치 기준 CCFL vs LED 백라이트 가격 변화 예상 추이
2) LED 장점(長點) 3
4) 기판 구조 18
6) LED 구조 21
<표3-6> 국내 LED 시장 규모 변화 추이(도표)
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Ⅲ 결론 및 고찰 22
<표2-2> LED의 대표적인 재료, 파장 및 성장방법
2) 혼합 소스 HVPE 방법 선택 이유 16
6. 공정 / 구조설계 13
<표6-1> 에피성장 기술에 따른 방법과 특징
[재료工學, 설계입문] 고효율, 저비용 청색 LED 제작설계
2. LED 기술 동향 4
3) 패키징(Packaging) 6
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재료, 신소재 - LED의 시장경향, 기술 동향, 원리, 구조, 새로운 제작 설계 한 학기동안 한 내용의 마지막 보고서입니다. 이와 같은 이유 때문에 LED 소자제작에 Epitaxy 방법을 이용한 GaN을 기판의 재료로 선정하게 되었다. 혼합소스 HVPE방법에서는 reaction 관 내에 3족 원료 금속인 Ga과 In이 혼합된 (Ga+In) 소스와 기판을 배치한다.
<그림1-1> 발광다이오드의 원리
초 록
4. 에피탁시 선정이유 13
1. LED 2
설명
<그림2-2> 패키징 형태 (램프, SMD)
1) 에피택시얼 공정 기술 13
3. LED 시장 展望(전망) 7
3) LED 단점 4
<표3-3> 휴대폰용 LED 시장 추정
GaN, LED, 기판, HVPE, 에피탁시
그 림 목 차
초 록
<그림6-5> Porous GaN layer
<그림6-1> HVPE의 개략도
1) LED 세계 시장 동향 7
5. 재료 설계 13
순서
2) 활성층 재료 선정 : InGaN 13
2) 에피탁시(Epitaxy) 5
<그림2-1> Ammonothermal 방법에 의한 GaN 결정성장
<표3-1> 고휘도 LED 시장 展望(전망)
<그림6-9> LED 소자 구조
<그림1-2> 발광 다이오드의 원리
Epitaxial growth를 위해 액상성장방법(LPE)을 응용한 혼합소스(mixed source) HVPE 방법을 사용하였다. 우리 설계에서는 GaN 기판 성장을 위해 혼합소스 HVPE 장치를 이용하여 사파이어 기판 위에 GaN결정을 1200℃ 온도 조건에 성장하였으며 HCl 유량을 150sccm 으로 하여 성장시켰다. 이러한 혼합소스 HVPE법을 사용하여 다공성 GaN 에피 성장을 시킴으로써 고효율의 경제적인 LED 소자를 제작할 수 있다
새로운 영상정보를 전달매체로 부각되고 있는 LED는 최근에 고휘도 청색 LED를 개발함에 따라 White LED를 구현할 수 있게 되었다. A+ 받았습니다. 후에 GaN 기판을 Polishing 처리한다. .LED시장에 최근 10여년 사이에 Ⅲ족 질화물 화합물 반도체가 전 세계적으로 주목을 받고 있다 그 중 GaN은 상온에서 직접 천이형 반도체 물질로서 여러 가지 가시광선의 빛을 발광하는 LED를 제작할 수 있어 RGB full color display에 사용된다 LED, 반도체 소자의 가장 核心(핵심)이 되는 활성층(active layer)의 대부분은 에피 성장 기술에 의해 만들어 지고, Epitaxy 기술의 개발은 그 동안 제약이 많았던 기판의 선택, 그리고 가격, 효율 측면을 더욱 改善(개선) 시키고 더 좋은 발광 소자를 얻을 수 있게 해 주었다. 이는 고부가가치 상품으로 차세대 조명기구의 대체와 디지털 단말기의 백라이트로 주로 사용되며 future(미래)시장의 수요는 폭발적으로 늘어날 展望(전망) 이다.
