발광 다이오드의 저전류 전도 특성 연구 = Investigation of conduction mechanisms in light-emitting diodes under low-level injection

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 발광 다이오드의 저전류 영역에서 전도 특성에 대해 연구하였다.
2 장에서는 발광 다이오드의 일반적 특성과 재결합 메커니즘 및 비발광 전류, 그리고 전류밀도-전압, 이상계수, 광 파워-전류밀도, S 파라미터의 특성을 조사하였다.
3 장에서는 저전류 영역에서 주도적으로 흐르는 비발광 재결합인 표면 누설전류, 터널링 전류, SRH 재결합 전류의 전압, 이상계수-전류밀도 곡선, 그리고 내부양자효율-전류밀도 곡선과 저온에서 전류밀도-전압, 이상계수의 곡선을 분석하였다.
마지막으로 상온에서 비슷한 특성을 나타내는 표면 누설전류와 터널링 전류의 점발광 특성을 조사하기 위해 PHEMOS 실험을 진행했다. 표면 누설전류 샘플은 점발광이 관찰되지 않고 터널링 전류 샘플은 점발광이 관찰되는 것을 확인했으며 SRH 재결합 전류가 주도적인 샘플의 재결합 메커니즘을 확인하기 위해 실험적 회로를 구성하여, SRH 재결합 전류는 전류밀도가 증가할수록 저항과 같은 성분에 영향을 받는다는 사실을 확인하였다.
위의 사실들을 통해 발광 다이오드의 저전류 영역에서 전도 특성은 비발광 전류에 의해 결정되며, 크게 표면 누설전류와, 터널링 전류, SRH 재결합 전류가 있고 각각 다른 전기적 및 광학적 특성이 나타나는 것을 확인하였다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 제 2 장 이론적 배경
• 제 1 절 발광 다이오드의 발광 원리, 구조 및 효율 2
• 제 2 절 발광 다이오드의 비발광 전류 조사 6
• 제 3 절 발광 다이오드의 전류밀도-전압, 이상계수 특성 14
• 제 4 절 발광 다이오드의 광 파워-전류밀도, S 파라미터 특성 18
• 제 3 장 발광 다이오드의 저전류 영역에서 비발광 전류 조사
• 제 1 절 저전류 영역에서 비발광 전류의 전기, 광학적 특성 조사 21
• 제 2 절 표면 누설전류, 터널링 전류의 발광 이미지 특성 조사 32
• 제 3 절 회로 구성을 통한 SRH 재결합 메커니즘 특성 조사 35
• 제 4 장 결론 41
• 참고 문헌 42
• Abstract 44