Electrical and Optical Characterization of Blue and Green Micro Light-emitting Diodes for Display Applications

Abstract

InGaN층의 인듐 함량에 따른 특성 차이를 파악하기 위해 동일한 구조의 InGaN 기반의 청색 및 녹색 마이크로 발광 다이오드 (Micro-LED)의 연구를 진행하였다. 청색 마이크로 LED와 녹색 마이크로 LED의 전기적 특성과 이상계수(Ideality factor) 측정결과 청색 마이크로 LED는 녹색 마이크로 LED에 비해 높은 누설 전류를 나타낸다. 이에 따라, 누설 전류의 원인을 더 알아보고자 공초점 현미경을 이용하여 전계발광의 세기(EL intensity)와 최고 파장(Peak wavelength) 측정을 진행하였고 이는 공간적으로 불균일한 전계 발광과 파장 분포를 보여주었다. 청색 마이크로LED는 강한 전계 발광 영역과 약한 전계발광 영역 사이에서 적은 피크 파장 차이를 나타내는 반면, 녹색 마이크로 LED는 강한 전계발광 영역에서 더 높은 최고 파장을 나타낸다. 청색과 녹색 마이크로 LED의 이러한 차이는 녹색 마이크로 LED의 높은 인듐 함량때문에 캐리어 Localization과 QCSE 현상으로부터 발생한다. 그 결과, 녹색 마이크로LED의 높은 인듐 함유량의 국소적인 차이가 캐리어 Localization과 QCSE를 향상시키고, 누설 캐리어와 내부의 전기장을 억제하여 재결합률을 향상 시켰음을 나타낸다.