표제지
목차
국문초록 9
제1장 서론 10
제2장 전사 가능한 그래핀 전극 전기 구동 나노 와이어 LED 13
제1절 개요 13
제2절 이론적 배경 15
제3절 제작 방법 18
1. AlGaInP 나노 와이어 제작 18
2. Si₃N₄ 기판, 도파로 제작 20
3. 미세 전사 인쇄 기법 22
4. 그래핀 전극 형성 공정 25
제4절 측정 결과 27
제5절 응용 32
제6절 요약 33
제3장 전사 가능한 그래핀 전극 전기 구동 마이크로 디스크 LED 34
제1절 개요 34
제2절 이론적 배경 36
제3절 제작 방법 38
1. AlGaInP 마이크로 디스크 제작 38
2. 미세 전사 인쇄 기법 39
3. 그래핀 전극 형성 공정 41
제4절 측정 결과 42
1. 전기적 특성 분석 42
2. 광학적 특성 분석 46
제5절 요약 48
제4장 결론 49
참고문헌 50
ABSTRACT 51
〈그림 2.1.1〉 전사 가능한 그래핀 전극 전기 구동 나노 와이어 LED 소자의모식도. 14
〈그림 2.2.1〉 간접, 직접 밴드 갭의 E-k 그래프. (a) 간접 밴드 갭, (b) 직접 밴드 갭. 15
〈그림 2.2.2〉 양자 우물 구조의 모식도. 16
〈그림 2.2.3〉 다중 양자 우물 구조의 모식도. 17
〈그림 2.3.1〉 AlGaInP 나노 와이어 제작 과정. (a) AlGaInP 웨이퍼 디자인, (b) EBL을 통한 AlGaInP 나노 와이어 제작, (c) 건식... 18
〈그림 2.3.2〉 Si₃N₄ 기판 제작 과정 모식도. (a) Cr/Au 전극 형성(E-beam evaporator), (b) MLG 습식 전사, (c) 열처리 공정. 20
〈그림 2.3.3〉 Si₃N₄ 도파로 제작 과정. (a) EBL, (b) 건식 식각(CCP-RIE), (c) 완성된 도파로의 SEM image. 21
〈그림 2.3.4〉 PDMS microtip 제작 과정. (a) Si mold, (b) 용액 붓기, (c) PDMS microtip 절단, (d) 표면 처리(O₂-plasma 또는 UV). 22
〈그림 2.3.5〉 PDMS microtip의 응용. (a) 전사, (b) 쌓기, (c) 끌기, (d) 말기 공정. 23
〈그림 2.3.6〉 PDMS microtip 전사 공정 과정. (a) 완성된 나노 와이어 SEM 이미지, (b) 접근, (c) 부러뜨리기, (d) 분리. 24
〈그림 2.3.7〉 그래핀 전극 형성 과정. (a) 나노 와이어 전사, (b) 하단 그래핀 전극 형성, (c) 상단 그래핀 전극 형성. 25
〈그림 2.4.1〉 EL 측정 Setup 개략도. 27
〈그림 2.4.2〉 소자의 I-V Curve. 28
〈그림 2.4.3〉 소자의 광학적 특성. (a) EL CCD 이미지, (b) EL 스펙트럼. 29
〈그림 2.4.4〉 소자의 편광 특성. (a) EL CCD 편광 특성 이미지, (b) 소자 전체의 EL 편광 스펙트럼 (c) 소자 끝의 EL 편광 스펙트럼. 30
〈그림 2.5.1〉 나노 와이어와 도파로 결합. (a) 완성된 소자의 SEM 이미지, (b) EL CCD 이미지. 32
〈그림 3.1.1〉 전사 가능한 그래핀 전극 전기 구동 마이크로 디스크 LED 소자의 모식도. 35
〈그림 3.2.1〉 Graphene과 n-type semiconductor 사이의 Schottky 접합. 36
〈그림 3.2.2〉 TLM을 활용한 접합 저항 측정. 37
〈그림 3.3.1〉 AlGaInP 마이크로 디스크 공정 과정. (a) 건식 식각 (CAIBE), (b) 습식 식각 (BOE), (c) 공정 과정 (i) 건식 식각, (ii) 1차 습식 식각, (iii) 2차... 38
〈그림 3.3.2〉 PDMS 전사 공정 과정 모식도. (a) 접근, (b) 접촉, (c) 분리(삽입: OM 이미지), (d) 목표 정렬, (e) 목표 접근(삽입: OM 이미지), (f) 전사. 39
〈그림 3.3.3〉 하단 그래핀의 공정 단계별 AFM 맵핑 데이터. (a) 습식 전사 이후, (b) PDMS 전사 이후, (c) RTA 이후. 40
〈그림 3.3.4〉 그래핀 전극 형성 공정 (a) PDMS 전사, (b) 하단 그래핀 전극 형성 (c) 상단 그래핀 전극 형성 이후 SEM 이미지. 41
〈그림 3.4.1〉 소자의 I-V Curve. 42
〈그림 3.4.2〉 소자의 온도에 따른 I-V Curve. 43
〈그림 3.4.3〉 TLM의 모식도 (상단), 소자의 SEM 이미지 (중간), 추세선 그래프 (하단). (a) PMMA/MLG/Au, (b) PMMA/MLG/p-AlGaInP, (c) n-... 44
〈그림 3.4.4〉 TLM을 활용한 면저항(Rsh), 유효 거리(LT), 비저항(ρc) 도출. (a) 각 접촉에 따른 상온에서의 Rsh, LT, ρc 표, (b) 온도에 따른 ρc 표, (c) 실제...[이미지참조] 45
〈그림 3.4.5〉 주입 전류에 따른 마이크로 디스크의 EL CCD 이미지. 46
〈그림 3.4.6〉 주입 전류에 따른 마이크로 디스크의 EL 스펙트럼. 47
〈그림 3.4.7〉 소자의 편광 특성. (a) EL CCD 편광 특성 이미지 (i) 0°, (ii) 90°, (b) 소자 전체의 EL 편광 스펙트럼. 47
〈그림 3.5.1〉 나노 와이어와 마이크로 디스크의 성능 비교. 48