현재 InGaN 기반 적색 LED의 낮은 발광 효율은 질화물 기반 RGB 풀칼라 마이크로 LED 디스플레이 기술의 발전과 적용을 제한하고 있습니다. InGaN 기반 적색 LED 양자우물 능동 영역의 전하 캐리어 제한 능력과 결정 품질을 향상시키는 것은 발광 효율을 높이는 중요한 방법입니다. 본 연구에서는 p-AlGaN 전자 차단층(EBL)이 없는 n-In_0.1Ga_0.9N/GaN 초격자 전자 감속층(EDL)을 갖는 질화물 극성 InGaN 기반 적색 LED 소자 구조를 제안하였습니다. 수치 시뮬레이션 결과 초격자 EDL이 전자의 열속도를 크게 감소시키고 양자우물 내 전자 포획 효율을 향상시킬 수 있음을 보여주었습니다. 또한 이 소자 구조는 홀 주입 장벽을 낮추어 양자우물 홀 포획 효율을 향상시키면서도 높은 전자 차단 장벽을 유지하여 양자우물 내 전자의 유출을 효과적으로 억제합니다. p-AlGaN EBL을 가진 질화물 극성 InGaN 기반 적색 LED 참조 소자와 비교할 때, 본 소자의 최대 내부 양자 효율과 광 출력 파워는 각각 16% 및 32% 향상되었습니다. 중요한 점은 본 연구에서 제안한 적색 LED 구조가 p-AlGaN EBL이 없어 p-AlGaN EBL의 고성장 온도로 인한 양자우물 결정 품질 저하 문제를 회피할 수 있어 고발광 효율 InGaN 기반 적색 마이크로 LED 제작에 유리하다는 것입니다.

InGaN;적색 LED;질화물 극성;전자 감속층