불소계열 플라즈마 처리를 통한 수직형 UV LED용 ITO/Al 기반 반사전극의 전기적/광학적 특성 최적화

Abstract

본 연구에서는 고출력의 수직형 자외선 LED 소자 구현을 위해, 활성층으로의 균일한 전류주입과 광 추출효율 향상을 가능케 하는 ITO/Al 기반의 저저항성, 고반사 전극의 특성 최적화에 관한 연구를 수행하였다. TCO 물질인 ITO를 반사막 전면에 중간층으로 삽입하였으며, ITO의 일함수가 p형 AlGaN에 비해 낮은 문제점을 해결하기 위해 전기음성도가 큰 fluoride 계열의 SF_6 가스로 플라즈마 처리를 하여 fluorine을 도핑 함으로써 ITO의 일함수를 증가시켜 전기적 특성을 향상시켰다. 또한, ITO/Al 사이의 계면에서의 표면 거칠기를 감소시켜 광학적 반사 특성 역시 향상된 결과를 얻을 수 있었다. 650℃ 열처리 후 50 sccm 의 가스 유량에서 10분 간 플라즈마 처리를 수행한 결과 향상된 I-V 특성과 접촉 저항이 1.04×10^(-3) Ω･㎠에서 9.12×10^(-4) Ω･㎠으로 감소된 결과를 얻을 수 있었고, 365 nm 대역에서 58%에서 70%로 10% 이상 향상된 반사율을 확인하였다.