Abstract
In this paper, for the typical LED and the tilted LED, when there is no electrode, when 20% absorption (80% reflection) occurs at the electrode, and when 60% absorption (40% reflection) occurs at the electrode, the effect of the absorption at the electrode and the height of the active region on the photon extraction efficiency and the mean photon path length was investigated, and an appropriate height of the active region was proposed. In a typical LED, as the absorption of the electrode increases, the photon extraction efficiency decreases from 18% to 15% and 13%, and the photon extraction efficiency is highest when the height of the active area is located in the center between the two electrodes. In the tilted LED, as the absorption of the electrode increases, the photon extraction efficiency decreases from 38% to 33% and 25%, and the photon extraction efficiency is highest when the height of the active area is located in the center between the two electrodes. The tilted LED can increase the photon extraction efficiency more than twice than that of a typical LED, where photons are trapped inside the chip due to total reflection.
본 연구에서는 일반적인 구조의 LED와 경사진 구조의 LED에 대하여, 전극이 없을 때와 전극에서 20%의 흡수(80% 반사)가 발생할 때, 그리고 전극에서 60%의 흡수(40% 반사)가 발생할 때로 구분하여, 전극에서의 흡수와 활성 영역의 높이가 광추출 효율 및 평균 광자 진행 거리에 미치는 영향을 조사하고, 활성 영역의 적절한 높이를 제안하였다. 일반적인 LED에서 전극의 흡수가 증가할수록, 광추출 효율은 18%에서 15%, 13%로 낮아지고, 활성 영역의 높이가 두 전극 사이의 정 중앙에 위치할 때 가장 광 추출 효율이 높다. 경사진 구조의 LED에서는 전극의 흡수가 증가할수록, 광추출 효율은 38%에서 33%, 25%로 낮아지고, 활성 영역의 높이가 두 전극 사이의 정 중앙에 위치할 때 가장 광 추출 효율이 높다. 경사진 구조의 LED는 일반적인 LED 보다 광추출 효율을 두 배 이상 높일 수 있다. 이는 전반사에 의해 광자가 칩 내부에 갇히는 현상을 줄여주기 때문이다.