In_(x)Ga_(1-x)N/In_(y)Ga_(1-y)_N 다중 양자우물 녹색 발광 다이오드에 2차원 광자 결정을 이용하여 음극선 발광의 향상을 관찰 하였다. 정사각형 배열의 2차원 광자 결정의 주기와 격자 상수는 200/500 nm 이고 전자빔 리소그래피로 광자 결정 패턴을 제작한 후, 유도결합 플라즈마 건식 식각법으로 패턴을 구현하였다. 식각 깊이에 차이를 두고 제작된 패턴의 홀 깊이는 각각, ~ 173 nm , ~ 99 nm, ~ 65 nm 이었다. 전계 방사 주사 현미경 측정 결과, 형성된 홀은 끝이 역전된 원뿔 모양으로 식각 되었다. 식각 된 홀의 깊이에 따라 광자 결정이 있는 부분이, 없는 부분보다 최대 ~ 30배 많은 광자가 검출됨을 확인하였다. 또한 음극선 발광 측정을 이용하였으므로, 광자 결정을 구성하는 개개의 홀에서의 루미네선스 분포를 관찰할 수 있었다. 또한 시간 분해 광 루미네선스 측정을 통하여, 광자 결정이 제작된 부분에서의 발광성 캐리어의 수명을 측정 하였다.
Alternative Abstract
We report on the enhancement of cathode-luminescence in In_(x)Ga_(1-x)N/In_(y)Ga_(1-y)N green light emitting diode structure using two-dimensional photonic crystal. The square lattice arrays of photonic crystals with diameter/periodicity of 200/500 nm were fabricated by electron beam lithography. Inductively coupled plasma dry etching was used to etch and define photonic crystals with hole depth of about 99 nm. Field emission scanning electron microscope (FE-SEM) analysis shows that air holes of photonic crystal structure with truncated-inverted-cone (TIC) shapes were fabricated after dry etching. Up to 30-fold increase in cathode-luminescence has been achieved from photonic crystal green light emitting diode structure.
