III족 질화물 소재 기반의 Micro LED 디스플레이는 고성능 InGaN 기반 적색 LED가 절실히 필요하다. 본 연구에서는 극화 공학을 이용하여 조성 그래디언트 InGaN을 마지막 양자 장벽층(LQB)으로 구성한 질소 극성 InGaN 기반 적색 LED를 제작하였다. 수치 시뮬레이션 결과, 질소 극성 InGaN 기반 LED에서 반대 방향의 극화 전계가 양자 우물 내 전하 운반체 억제 능력을 효과적으로 강화하고 소자의 작동 전압을 낮추는 것으로 나타났다. 특히 질소 극성 InGaN 기반 LED에서 조성 그래디언트 InGaN LQB 층과 p-GaN 계면에서 전자 및 정공 퍼텐셜 함정이 동시에 형성되어 효율적인 복사 발광을 유도하고, 그 결과 InGaN 기반 적색 LED의 발광 성능을 효과적으로 향상시켰다. 본 연구는 고효율 InGaN 기반 적색 LED 구조 설계 및 소자 제작에 새로운 아이디어를 제공한다.

InGaN; 극화 공학; 적색 LED