일반기술

투명 전도성 나노막대를 전극으로 포함하는 발광소자

1. 기술의 개요 질화갈륨(GaN) 등과 같은 질화물 반도체 발광소자의 p-형 오믹 전극으로 니켈/금(Ni/Au) 금속 박막이 주로 사용되고 있다. 그러나, 이와 같은 금속 박막으로 오믹 컨택(contact)을 형성할 경우, 반투명 금속 전극이 빛을 흡수하기 때문에 발광 효율이 감소하고, 소자의 열적 안정성 및 신뢰성 등이 떨어지는 등의 많은 문제점이 있다. 특히, p-형 GaN의 경우 저항이 크기 때문에 소자의 크기가 커지면 전류가 발광소자에 골고루 퍼지지 못하여 대형 고휘도 발광소자를 제작하기가 어렵다. 이를 해결하기 위해 투명한 반도체 나노막대를 발광소자의 투명 전극으로 이용하여 빛의 흡수가 일어나지 않고, 나노구조체의 나노접합에 의해 전류의 주입(injection)이 효율을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 전반사를 줄여 발광소자로부터 빛이 밖으로 빠져나오는 효율을 높일 수 있다.2. 기술의 특징 수직 성장된 투명 전도성 반도체 나노막대를 발광소자의 투명전극을 이용하여 나노접합에 의해서 전류의 주입(carrier injection)이 잘 일어나고 또한 발광소자의 크기에 따른 발광소자의 효율의 감소를 크게 줄일 수 있다는 큰 장점이 있다. 또한 질화물 반도체(GaN) 발광 소자 제조 공정의 경우 질화물 반도체 박막을 식각(etching)하지 않아도 되므로, 제조 공정을 줄일 수 있다. 발광소자의 특성에 따라 이종의 물질을 나노막대에 코팅시켜 그 투명 전도성 나노막대 투명전극의 성능을 향상 시킬 수 있어 다양한 발광소자 및 반도체 소자의 전극으로 이용이 가능하다. 이러한 투명 전도성 나노막대를 이용한 발광소자는 고휘도, 대형 발광소자를 구현할 수 있어 디스플레이 또는 광소자 등에 다양하게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.