반도체 저차원 마이크로·나노 구조를 기반으로 한 가시광 발광 장치, 특히 500 ~ 600 nm 파장대의 황록색 광원은 높은 발광 효율, 긴 수명, 낮은 소비 전력 등의 특성으로 인해 초고해상도 디스플레이 및 조명, 단일 분자 센싱 및 이미징 분야에서 광범위한 응용 가치를 가지고 있다. 고성능 저차원 황록색 발광 장치는 발광 재료 제조, 장치 구조 및 발광 장치의 "그린/옐로우 갭"과 "효율 드룹" 문제에서 심각한 제약을 받아 저차원 마이크로·나노 구조 황록색 발광 장치의 개발 및 응용에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 단일 갈륨 도핑 아연산화물(ZnO:Ga) 마이크로와이어와 p형 InGaN 기판을 기반으로 한 이종 접합 황색 발광 다이오드를 제작하였으며, 출력 파장은 약 580 nm, 반치폭은 약 50 nm이다. 주입 전류가 증가해도 스펙트럼의 피크 위치와 반치폭은 거의 변하지 않았으며, InGaN 기반 광원에서 흔히 관찰되는 양자 스타크 효과도 관측되지 않았다. 장치의 해당 색 좌표는 항상 황색 영역 내에 위치하였다. 더욱 중요한 점은, 고전류 주입 상태에서도 장치의 외부 양자 효율이 크게 감소하지 않았다는 것이다. 단일 ZnO:Ga 마이크로와이어와 InGaN의 광발광 스펙트럼 및 n-ZnO:Ga/p-InGaN 이종 접합 에너지 밴드 구조 이론을 결합하여, 본 제작 장치의 발광은 ZnO:Ga 마이크로와이어와 InGaN 접합 영역 계면의 전하 운반체 방사 복합에 기인하며, 장치의 드룹 효과가 명확히 억제되었음을 추론할 수 있다. 실험 결과 n-ZnO:Ga 마이크로와이어/p-InGaN 이종 접합은 고성능, 고휘도 저차원 황색 발광 다이오드 제작에 사용될 수 있음을 보여준다.

황색 발광 다이오드; 갈륨 도핑 아연산화물 마이크로와이어; 인듐 갈륨 질화물; 외부 양자 효율; 드룹 효과