GaN 발광소자, 발광소재 현황

소개

GaN 발광소자, 발광소재 현황

목차

제1장 서 론

제2장 기술의 개요

2.1 GaN 성장 기술 개요
2.2GaN 성장 방법
2.2.1 MOCVD (Metallorganic Chemical Vapor Deposition
2.2.2 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 성장법
2.2.3 MBE (Molecular Beam Epitaxy)
2.2.4 High Pressure Growth
2.3 청/녹색 LED 및 LD 기술 개요
2.3.1 LED 기술의 개요 및 특성
2.3.2 LED 제조공정
2.3.3 단파장 LD
2.3.4 백색광 소자
2.3.5 UV 검출기

제3장 GaN 소자 개발 목표

제4장 GaN 소자 기술 개발 동향

4.1 국외 청색/녹색/백색광 LED 개발 동향
4.2 국외 GaN 레이저 다이오드 개발 동향
4.3 국내 청색/녹색/백색광 LED 개발 동향
4.4 국내 GaN 레이저 다이오드 개발 동향
4.5 국내·외 자외선 검 출기(ultra-violet
photodetector)개발 동향
4.6 GaN 수직 공진 표면 발광 레이저(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL) 개발 동향..
4.7 국내·외 연구 현황

제5장 GaN 발광 소자 시장 동향

5.1 청색, 녹색, 백색 LED
5.1.1 자동차 관련 부품
5.1.2 교통 신호등
5.1.3 조명
5.2 청색 LD
5.3 UV photodetector
5.4 가격 동향 분석

제6장 결 론

<참고 문헌>

<그림 목차>

<표 목차>

본문내용

제1장 서 론
GaN는 3.39eV의 직접 천이형 밴드갭을 가지는 광대역 반도체(wide band-gap semiconductor)로서 70년대 초부터 청색 발광 소자를 비롯한 다양한 광전 소자와 보호박막 등의 응용을 목적으로 연구되어 왔던 물질이다. GaN는 1970년대에 미국과 일본에서 고품질의 GaN 성장을 시도하였으나 GaN의 격자 상수에 부합하는 기판 물질의 부재와 성장 방법의 미비로 어려움을 겪었다. 1980년대에 들어서면서 MOCVD와 MBE 성장법 도입으로 결정성장 연구가 한층 발전되었으며, 1986년 일본의 아카사키 교수가 Buffer층 기술을 도입시킴으로 고품질의 GaN성장을 가능케 하였다. 1989년 아카사키 교수에 의해 P-GaN성장의 기술이 가능해짐에 따라 p-n접합에 의한 GaN 청색 발광 다이오드가 개발되었으며, 1994년 일본 Nichia에 의해 고휘도 청색 발광 다이오드를 상업화하게 되었다. GaN는 상온에서 a=3.189Å c=5.185Å의 격자상수를 가지며, 질소의 전기 음성도가 커서 안정 상태로는 Wurtzite 구조를 준안정 상태로는 Zinc-blende구조를 가진다.
GaN 등의 질화물 반도체는 전자 산업을 진일보시킬 수 있는 재료로 기대되고 있다. 이는 질화물 반도체가 가진 고유의 뛰어난 물리, 화학적 특성에 기인한다. 즉, 질화물 반도체는 에너지 간격이 넓게 조절될 수 있기 때문에 자외선 영역에서 청/녹색까지의 발광소자(LED) 및 레이저 다이오드(LD)와 자외선 검출기(Detector) 등의 광소자 구현이 가능하다. 또한 구조적 안정성이매우 우수하여 고온, 고출력 전자 소자의 구현도 가능하다. 이들 질화물 반도체들의 밴드갭은 반도체의 조성에 따라 적색 (652.6㎚)에서 자외선 (200㎚)의 전 가시영역 구간을 포함하기 때문에 다양한 파장을 갖는 발광·수광 소자를 제작할 수 있다.

참고자료

· 1. Michael K. Kelly, Robert P. Vaudo, Viv다 M. Phanse et al. Jpn. J. Ap
· pl. Phys. Vol. 38(1999)pp.L217-L219
· 2. Satoshi Kurai, Toshimitsu Abe, Yoshiki Naoi, Shiro Sakai. Jpn. J. App
· l. Phys. Vol. 35(1996)pp. 1637-1640
· 3. I. Grzegory, J. Jun, M. Bockowski, ST. Krukowski, et al. J. Phys. Che
· m. Solids Vol. 56, No. 3/4(1995)pp. 639-647
· 4. Yu. A. Vodakov, E. N. Mokhov, A. D. Roenkov, M. E. Boiko, P. G. B
· aranov. J. Cryst. Growth 183(1998)10-14
· 5. Tsvetanka S. Zheleva, Scott A. Smith, Darren B. Thomson, Thomas Gehrke, et al. MRS Internet J. Nitride Semicond. Res. 4S1, G3.38(1999)
· 6. S. T. Kim, Y. J. Lee, D. C. Moon, C. H. hong, T. K. Yoo. J. Cryst. Gr
· owth 194(1998)37-42
· 7. Tsvetanka S. Zheleva, Ok-Hyun Nam, Michael D. Bremser, Robert F.
· Davis. Appl. Phys. Lett. 71(17). 27 October 1997
· 8. Yoon Soo Park. J. Kor. Phys. Soc. Vol. 34, June 1999, pp. S199-S219
· 9. S. Nakamura, M.Senoh, S. Nagahama, N.Iwasa, T.Yamada, T.Matsushita, H.Kiyoku, Y.Sugimoto, Jpn. Appl. Phys. 35,L74-L76(1996)
· 10. K.Itaya, M.Onomura, J.Nishio, L.Sugiura, S.Saito, M. Suzuki, J.Rennie,
· S.Nunoue, M.Yamamato, Jpn. J. Appl. Phys. 35, L1315(1996)
· 11. J.Bum, K.Chu, W.A.Davis,W.J.Schaff, L.F.Eastman, and T.J.Eustis,
· Applied Physics Letter, 70, 464(1997)
· 12. S. Nakamura and G. Fasol, The Blue Laser Diode, Springer-Verlag,
· pp201-222,1997
· 13. Gallium Nitride and Related Wide Bandgap Materials and Devices,
· A Market and Technology Overviw 1998-2003 Elsevier Advanced
· Technology (Second Edition)
· 14. Gallium Nitride-2000 Strategies Unlimited (Mountain View, CA 94040)
· 15. 일본 “후지 카메라 총연”의 “질화물 갈륨시장” 발표 자료, 1996
· 16. 미국 “Strategies Unlimited의 Gallium Nitride-1997 발표자료, 1997
· 17. S. Nakamura and G. Fasol, The Blue Laser Diode, 1997
· 18. I. Akasaki, H. Amano, Y. Koide, K. Hiramatsu and S. Sawaki, J.
· Crystal Growth 98, 209, 1989
· 19. 이재인, 금동화, 유지범, 한국 재료 학회지, 9, 263, 1999
· 20. Strategies Unlimited Web site, (www.strategies-u.com)
· 21. Strategies Unlimited, Gallium Nitride-1997: Technology Status and
· Applications Analysis Report SC-21, 1997
· 22. Richard Dixon, The market for visible LEDs, compound
· semiconductor, 5, 10, 1999
· 23. Low-cost crack-free GaN films grown on silicon (100) substrates,
· compound semiconductor, 7, 11, 2000.
· 24. 김관식, “GaN 광소자 관련 특허”, 전기전자재료, 13, 1, 2000
· 25. 박용조, “GaN계 Laser Diode 개발 기술”, 전기전자재료, 13, 1, 2000
· 26. 신종언, 유태경, “Ⅲ- Nitride Layer의 성장과 LED 발전 과정”, 전기전자
· 재료, 13, 1, 2000
· 27. 김선태, “GaN 단결정 기판 관련 기술의 국내외 현황과 진보”, 전기전자
· 재료, 13, 1, 2000