[공학/기술] 디스플레이 LED에 대한 보고서.

소개글

디스플레이 공학시간에 차세대 유망산업 LED 제품에 대해서 레포트를 만들었습니다.

목차

1. LED(Light Emitting Diode)의 정의
* 반도체 광전 소자 이론
* LED의 역사
2. LED(Light Emitting Diode)의 구조와 동작
3. LED(Light Emitting Diode)의 종류와 특성
4. LED(Light Emitting Diode)의 제조 공정
5. LED(Light Emitting Diode)의 활용
6. LED(Light Emitting Diode)의 동향 및 전망

본문내용

1. LED(Light Emitting Diode)의 정의

LED (Light Emitting Diode)는 전기 에너지를 빛 에너지로 바꿔주는 광전 변환형 반도체 발광 다이오드이며, 반도체의 p-n 접합 구조를 이용하여 주입되는 소수 캐리어(전자나 정공)의 재결합에 의한 발광현상을 이용한 것으로 일명 “Luminescent Diode”라고도 한다. LED는 기본적으로 p형과 n형 반도체의 접합으로 이루어져 있으며, 전압을 가하면 전자와 정공의 결합으로 반도체의 밴드갭 (bandgap)에 해당하는 에너지를 빛의 형태로 방출하는 일종의 광전자 소자 (optoelectronic device)이다. 아래 그림에서 보는 바와 같이, p-n접합에 순방향으로 전압을 인가하면 n형 반도체의 전자 및 p형 반도체의 정공은 각각 p쪽, n쪽에 주입되어 소수 운반자 (carrier)로서 확산된다. 이들의 소수 운반자는 확산과정에서 다수 운반자와 재결합하며, 결합하는 전자와 정공의 에너지 차에 해당하는 빛을 방출한다.

* 반도체 광전 소자 이론

LED는 전자가 정공과 재결합하면서 방출하는 에너지가 빛으로 발광하는 소자이며, 이때 발광 파장은 LED의 재료로 사용되는 반도체의 에너지 갭에 의해 좌우된다. 전자가 정공과 재결합 하기 위해서는 전도대에서 가전자대로 금지대 폭을 넘어야 하며, 이러한 금지대 폭 만큼의 에너지를 빛으로 방출하기 때문에 LED의 발광색을 결정하는 것은 바로 반도체 재료에 의해 좌우된다.

LED의 발광효율을 높이기 위해서는 전자와 정공이 재결합하여 에너지를 방출할 경우, 재결합 전후로 에너지뿐만 아니라, 운동량의 보존이 필요하다. 즉, 가장 우수한 발광효율을 얻기 위해서는 재결합 과정에서 전자와 정공의 운동량이 동일하고 방출되는 에너지가 모두 빛 에너지로 변환되어야 한다.

* LED의 역사

1) 1907년 . H.J. Round가 발광현상 발견이 시초.
2) 1950년대 . GaP, GaAs와 같은 III-V족 화합물 반도체에 대한 기초연구 시작.

참고 자료

없음