질화물계 기반 청색 발광 다이오드의 정전기방전 및 전류 스트레스 영향에 대한 연구

Abstract

청색 발광 다이오드는 자동차의 전조등, 신호등, 간판, 휴대폰과 텔레비전의 backlight units (BLUs) 등 광범위하게 사용되고 있고, 향후 형광등 및 백열등을 대체할 차세대 상용화된 광원으로 각광을 받고 있다. 하지만 LED를 새로운 광원으로 사용하기 위해서는 해결해야할 문제들이 존재하며 그 중 주목을 받고 있는 문제점은 신뢰성이다. 본 논문에서는 신뢰성 중에서 정전기방전 현상과 장시간 과전류 스트레스에 대해서 연구하였다. 첫째로, 발광 다이오드의 역바이어스 정전기방전 현상에 대해 연구하였다. 정전기 방전 현상은 2종류로 분류할 수 있으며, 단락회로를 일으키는 hard failure mode와 누설전류의 감소를 보이는 soft failure mode가 있다. 본 논문에서는 점발광, 전류-전압, 전기용량-전압, 스펙트럼 등의 여러 측정과 순서도를 이용하여 soft failure로 인한 누설전류의 감소 원인을 분석하였다. 둘째로, 장시간 과전류 스트레스에 대한 LED의 신뢰성 특성에 대해서 연구하였다. 갈륨질화물계 기반청색 발광 다이오드의 신뢰성 특성에 대한 영향을 분석하기 위해서 0 A/㎠, 35 A/㎠, 105 A/㎠과 같은 조건으로 1000시간 동안 실험을 진행하였다.