혼합소스 HVPE에 의한 비형광체 백색 LED의 성장과 광 특성
Growth and optical characteristics of the non-phosphor white LED by mixed-source HVPE
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초록
본 논문에서는 형광체가 없는 백색 LED의 성장과 광학적인 특성을 분석하였다. 혼합소스 (mixed-source) HVPE(hydride vapor phase epitaxy) 방법과 다중성장보트를 이용하여 MOCVD로 얇게 성장한 n-GaN 위에 활성층을 AlGaN으로한 이종접합구조(DH: Doublehetero structure)를 성장하고, 패키징 단계를 거쳐 비형광체 단일칩 백색 LED 램프를 제작하였다. 패키징 한 소자를 주입전류 10~100 mA로 변화시켜 측정한 결과 색 연색성 값은 72-93, 색좌표의 좌표값은 X값은 0.26~0.34, Y값은 0.31~0.40에서 가지며, 색온도는 5126~10406 K 범위에서 측정되었다. 또한 주입전류 증가 시, 형광체를 사용한 백색 LED는 청색 영역으로 이동하지만, 제작된 백색 LED는 황색영역으로 색좌표가 이동하였다. 이러한 특성을 통하여 고감도의 색 연색성 값을 가지는 비형광체 백색LED의 성장 가능성을 확인하였으며, 광 특성 분석 결과를 통하여 혼합소스의 성장 메커니즘을 제안하고자 한다.
Abstract
In this paper, we report on the growth and optical characteristics of white-LED without fluorescent material. The growth of DH (double heterostructure) with AlGaN active layer was performed on a n-GaN/(0001) Al2O3 by the mixedsource HVPE and multi-sliding boat. The CRI (color rendering index) of packaging device charged in the range 72-93 with CIE chromaticity coordinates (x = 0.26~0.34, y = 0.31~0.40). And CCT (correlated color temperature) values was measured 5126~10406 K with increasing injection current. The CIE point of conventional phosphor white LED shifts blue region, but CIE point of non-phosphor white LED shifts opposite direction. These results show the mixed-source HVPE can be possible to newly fabricate method of phosphor free white LED with high CRI value.
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