KR20050098539A - 나노와이어 발광소자 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
나노와이어 발광소자 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 나노와이어 발광소자는, 기판 상의 제1전도층과, 상기 제1전도층 상에 수직으로 형성되어 있으며, 각각은 p형 도핑부분과 n형 도핑부분으로 순차적으로 형성된 다수의 나노와이어와, 상기 p형 및 n형 도핑부분에 해당되는 상기 나노와이어 사이를 각각 채운 제1 및 제2 전도성 유기물 폴리머와, 상기 나노와이어 상에 형성된 제2전도층을 구비한다. 상기 유기물 폴리머는 해당 도핑부분의 나노와이어의 표면에 전자를 주거나 또는 전자를 받아서 해당 표면을 도핑시킨다.
Description
본 발명은 나노와이어 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조비용이 낮고 대면적으로 생산이 가능한 나노와이어 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
발광소자로는 질화갈륨(GaN)계 화합물 반도체를 이용한 발광소자(light emitting diode: LED)가 많이 연구되어 왔다. 질화갈륨(GaN)계 화합물 반도체 발광소자는 발광효율은 높으나 기판과의 부정합(mismatch) 문제로 대면적 소자의 생산이 어렵다.
발광소자(light emitting device)로서 나노구조, 예컨대 나노와이어를 사용하는 기술이 개발되고 있다. 일본특허공보 H10-326,888호에는 실리콘 재질의 나노와이어를 구비한 발광소자와 이 발광소자를 제조하는 방법이 개시되어 있다. 상기 나노와이어는 기판에 촉매층, 예컨대 금을 증착한 후, 반응로에 사염화규소(SiCl4) 개스를 흘러보내서 상기 촉매층으로부터 실리콘 나노와이어를 성장시키는 방법이다.
그러나, 상기 실리콘 나노와이어 발광소자는 제조비용이 저렴하지만 발광효율이 낮은 것으로 알려져 있다.
한편, 미국공개특허 2003/0168964호에는 나노와이어를 p-n 다이오드 구조로 형성하였다. 즉, 나노와이어의 하부는 n-type 나노와이어, 그 상부는 p-type 나노와이어로 형성하고 그들 사이의 접합부로부터 발광을 시키는 구조이다. 상기 p-n 접합구조의 나노와이어를 제조하기 위해서 VLS(vapor phase-liquid phase-solid phase) 방법을 사용하여 다른 조성(components)을 첨가하였다.
상기 p-n 접합구조의 나노와이어는 촉매층에서 성장되면서 n-type 나노와이어 및 p-type 나노와이어를 순차적으로 형성하기 때문에 양질의 p-n 접합구조를 얻기가 어렵다.
본 발명은 상기한 바와 같은 점들을 감안하여 안출된 것으로, 성장된 나노와이어의 표면에 유기물 폴리머를 접촉시킴으로써 나노와이어의 p 타입 및 n 타입 도핑부분을 형성하는 새로운 나노와이어 구조를 가지는 발광소자 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 나노와이어 발광소자는,
기판;
상기 기판 상의 제1전도층;
상기 제1전도층 상에 수직으로 형성되어 있으며, 각각은 p형 도핑부분과 n형 도핑부분으로 순차적으로 형성된 다수의 나노와이어;
상기 p형 도핑부분 및 n형 도핑부분 중 적어도 어느 하나는 해당되는 상기 나노와이어 사이를 채워서 해당 도핑부분의 나노와이어의 표면에 전자를 주거나 또는 전자를 받아서 해당 표면을 도핑시킨 유기물 폴리머;
상기 나노와이어 상에 형성된 제2전도층;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하나의 유형에 따르면, 상기 나노와이어는 상기 p형 도핑부분과 상기 n형 도핑부분 사이의 경계면이 발광층이다.
본 발명의 다른 유형에 따르면, 상기 나노와이어는 상기 p형 도핑부분과 상기 n형 도핑부분 사이에 도핑되지 않은 인트린식 부분으로 된 발광층이 형성된다.
상기 유기물 폴리머는 전기친화도가 큰 고분자로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 유기물 폴리머는 불소계 또는 황화물계 고분자인 것이 바람직하다.
상기 유기물 폴리머는 폴리 스티렌 설포니트(poly stylene sulfonate) 계열인 것이 바람직하다.
상기 유기물 폴리머는 이온화 전위가 낮은 고분자로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 유기물 폴리머는 알칼리 금속이 포함된 것이 바람직하다.
상기 유기물 폴리머는 NaC10H8, Na2Ph2CO, LiPh(CH2
)6Ph 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유기물 폴리머는 PPV(poly phenylene vinylene) 또는 CN-PPP 계열 전도성 폴리머인 것이 바람직하다.
한편, 상기 나노와이어는 ZnO 로 이루어진 것이 바람직하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 나노와이어 발광소자는,
기판;
상기 기판 상의 제1전도층;
상기 제1전도층 상에 수직으로 형성되어 있으며, 각각은 p형 도핑부분과 n형 도핑부분으로 순차적으로 형성된 다수의 나노와이어;
상기 나노와이어 상에 형성된 제2전도층;를 구비하며,
상기 p형 도핑부분과 n형 도핑부분 중 어느 하나는 해당 영역의 나노와이어의 외주에 유기물 분자가 흡착되어 형성된 것이며, 다른 도핑부분은 그 주위에 유기물 폴리머가 채우져서 상기 유기물 폴리머과의 반응으로 해당 부분이 p형 또는 n형으로 도핑된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하나의 유형에 따르면, 상기 나노와이어는 상기 p형 도핑부분과 상기 n형 도핑부분 사이의 경계면이 발광층이다.
본 발명의 다른 유형에 따르면, 상기 나노와이어는 상기 p형 도핑부분과 상기 n형 도핑부분 사이에 도핑되지 않은 인트린식 부분으로 된 발광층이 형성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 나노와이어 발광소자는,
기판;
상기 기판 상의 제1전도층;
상기 제1전도층 상에 수직으로 형성된 다수의 나노와이어;
상기 나노와이어 상에 형성된 제2전도층; 및
상기 제1전도층 및 상기 전도층 사이에 배치되어 실링공간을 형성하는 벽체 프레임;을 구비하며,
상기 실링공간에는 전해질액이 채워진 것을 특징으로 한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 나노와이어 발광소자 제조방법은,
기판 상에 제1전극층을 형성하는 제1단계;
상기 제1전극층 상에 다수의 나노와이어를 수직으로 형성시키는 제2단계;
상기 나노와이어의 하부를 제1 유기물 폴리머로 채워서 p 도핑 또는 n 도핑 시키는 제3단계;
상기 제1 유기물 폴리머 상으로 제2 유기물 폴리머로 채워서 상기 나노와이어의 상부를 상기 나노와이어의 하부와 다른 극성의 n 도핑 또는 p 도핑 시키는 제4 단계; 및
상기 나노와이어 상에 제2전극층을 형성하는 제5단계;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 제3단계는,
상기 나노와이어의 외주에 전기친화도가 큰 분자 또는 이온화 전위가 낮은 분자를 포함하는 제1 유기물 폴리머를 채우는 단계; 및
상기 제1 폴리머를 그 상부로부터 소정 깊이 식각하여 상기 나노와이어의 하부에 해당하는 영역에 상기 제1 폴리머를 채우는 단계;를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 하나의 유형에 따르면, 상기 제4단계는,
제3단계의 결과물 상에 노출된 상기 나노와이어의 외주에 상기 나노와이어의 하부에 도핑된 극성과 반대되는 극성이 도핑되도록 이온화 전위가 낮은 분자 또는 전기친화도가 큰 분자를 포함하는 제2 유기물 폴리머를 채우는 단계;를 구비한다.
본 발명의 다른 유형에 따르면, 상기 제4단계는,
제3단계의 결과물 상에 소정 높이로 절연성 폴리머를 채워서 상기 나노와이어의 도핑되지 않은 인트린식 부분을 형성하는 단계; 및
상기 인트린식 부분 위의 노출된 상기 나노와이어의 외주에 상기 나노와이어의 하부에 도핑된 극성과 반대되는 극성이 도핑되도록 이온화 전위가 낮은 분자 또는 전기친화도가 큰 분자를 포함하는 제2 유기물 폴리머를 채우는 단계;를 구비한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서, 본 발명에 따른 나노와이어 발광소자 및 그 제조방법을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 나노와이어 발광소자를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판(100) 상에 전도층(제1전극층)(110)이 형성되어 있으며, 전도층(110) 상에는 다수의 나노와이어(120)가 대체적으로 수직으로 형성되어 있다. 상기 나노와이어(120) 상에는 전극층(제2전극층)(140)이 형성되어 있으며, 상기 제1전극층(110) 및 상기 제2전극층(140) 사이에는 상기 나노와이어(120)가 형성된 공간을 실링하는 벽체 프레임(130)이 배치되어 있다.
상기 나노와이어(120)는 p-type 도핑 부분(122), n-type 도핑 부분(126)과, 이들 p-type 도핑부분(122) 및 n-type 도핑부분(126) 사이의 발광층(light emitting layer)이며 인트린식(intrinsic) 부분(124)이 형성되어 있다. 이 인트린식 부분(124)은 도핑되지 않은 영역이다.
상기 나노와이어(120) 사이에는 상기 p-type 도핑부분(122), 인트린식 부분(124), 및 n-type 도핑부분(126)의 각 부분에 해당되게 제1 유기물 폴리머(152), 절연성 폴리머(154) 및 제2 유기물 폴리머(156)가 적층되어 채워져 있다.
상기 기판(100)은 실리콘 웨이퍼, 사파이어 웨이퍼 또는 평탄한 금속박막이 사용될 수 있다.
상기 제1전극층(110)은 알루미늄, 금, 마그네슘 등으로 증착될 수 있다. 상기 제2전극층(140)은 투명전극층, 예컨대 ITO 층으로 형성될 수 있다.
상기 벽체 프레임(130)은 절연성 물질로 형성되며, 유리로 형성될 수 있다.
상기 나노와이어(120)는 ZnO, GaN, GaAs, InGaN, CdS, Si 등으로 형성될 수 있다. 상기 나노와이어(120)의 재질에 따라서 본 발명의 발광소자에서 방출되는 색이 결정된다. 나노와이어(120)가 ZnO 인 경우 자외선이 방출되며, Si 인 경우 적외선이 방출되며, GaN 인 경우 자외선 또는 청색광이 방출되며, InGaN 인 경우 청색광, CdS 인 경우 녹색광, GaAs 인 경우 적색광을 방출할 수 있다. 상기 나노와이어(120)는 그 직경이 대략 20~100 nm 이며, 그 길이는 대략 1 ㎛ 로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 나노와이어(120)는 p 도핑부분(122), n 도핑부분(126)과 인트린식 영역(124)으로 이루어진 pin 접합구조이다.
상기 제1 폴리머(152)는 전기 친화도(electron affinity)가 큰 폴리머, 예컨대 organic electron acceptor 폴리머인 불소 또는 황 함유 폴리머인 것이 바람직하다. 상기 제1 폴리머로는 flurosulfate 계열, fluroacetate 계열, sulfonate 계열 폴리머가 사용될 수 있다. 예컨대 폴리 스티렌 설포네이트(poly styrene sulfonate: PSS)가 사용될 수 있다. 상기 제1 폴리머(152)는 상기 p-type 도핑부분(122)에 해당되는 나노와이어(120) 표면에서 전자를 뺏으므로 그 표면에 정공들이 생성되며 따라서 p-type 도핑 부분(122)을 형성한다. 이와 같이 제1 폴리머(152)가 해당 나노와이어 영역을 p-type 도핑부분(122)로 만드는 것은 제1 폴리머(152)의 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital)의 에너지 전위가 나노와이어(120)의 valence band 에너지 전위와 비슷하거나 낮은 경우, 자연적으로 나노와이어(120)의 전자가 폴리머(152)로 이동하기 때문이다.
상기 제2 폴리머(156)는 이온화 전위(ionization potential)가 낮은 분자, 예컨대 organic electron donor 폴리머인 알칼리 금속이 함유된 NaC10H8, Na2Ph2CO, LiPh(CH2)6Ph 등의 분자가 첨가된 고분자이거나, PPV(poly (p-phenylene vinylene)) 또는 CN-PPP(poly[2-(6-cyano-6'-methylheptyloxy)-1,4-phenylene]) 계열의 전도성 폴리머가 사용될 수 있다. 이러한 폴리머는 HOMO의 에너지 전위가 높다. 상기 제2 폴리머(156)는 상기 n-type 도핑부분(126)에 해당되는 나노와이어(120) 표면에 전자를 주므로 그 표면에 자유전자들이 생성되며 따라서 n-type 도핑 부분(126)이 된다. 이와 같이 제2 폴리머(156)가 해당 나노와이어 영역을 n-type 도핑부분(126)으로 만드는 것은, 제2 폴리머(156)의 HOMO(highest occupied molecular orbital)의 에너지 전위가 나노와이어(120)의 conduction band 에너지 전위와 비슷하거나 높은 경우, 자연적으로 폴리머(156)의 전자가 나노와이어(120)로 이동하기 때문이다.
상기 절연성 폴리머(154)는 나노와이어들(120) 사이의 전기적 연결을 방지한다. 예컨대, 포토레지스트가 사용될 수 있다.
상기 구조의 발광소자의 작용을 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저 나노와이어(120)의 p-type 도핑부분(122)과 연결된 제1전극층(110)에 +전압, 나노와이어(120)의 n-type 도핑부분(126)과 연결된 제2전극층(140)에 - 전압을 인가하면, p-type 도핑부분(122)의 정공(hole)과 n-type 도핑부분(126)의 전자가 인트린식 영역(124)에서 재결합을 한다. 이때 광이 방출된다. 인트린식 영역(124)에서 방출된 광은 투명한 전극층, 예컨대 제2전극층(140)을 통과하여 외부로 방출된다.
도 2는 도 1의 변형예를 도시한 도면이다. 도 1의 구성요소와 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
상기 나노와이어(120')는 p 도핑부분(122'), n 도핑부분(126')과 인트린식 영역(124')으로 이루어진 p-i-n 접합구조이다.
상기 p-type 도핑부분(122')은 나노와이어(120')의 외주에 p-type 도핑물질이 흡착된 부분이다. 상기 p-type 도핑물질로는 전기 친화도(electron affinity)가 큰 분자, 예컨대 electron acceptor 분자인 F4-TCNQ(tetrafluoro-tetracyano-quinodimethane)을 사용할 수 있다. 상기 p-type 도핑물질은 해당 나노와이어(120') 표면에서 전자를 뺏으므로, p-type 도핑물질이 흡착된 부분은 그 표면에 정공들이 생성되며 따라서 p-type 도핑 부분(122')이 된다.
상기 n-type 도핑부분(126')은 나노와이어(120')의 외주에 n-type 도핑물질이 흡착된 부분이다. 상기 n-type 도핑물질로는 이온화 전위(ionization potential)가 낮은 분자, 예컨대 organic electron donor 분자인 BEDT-TTF(bis(ethylenddithio)tetrathiafulvalene)를 사용할 수 있다. 상기 n-type 도핑물질은 해당 나노와이어(120') 표면에 전자를 제공하며 따라서 n-type 도핑물질이 흡착된 부분은 그 표면에 자유전자가 생기며 따라서 n-type 도핑 부분(126')이 된다.
상기 나노와이어(120') 사이에는 절연성 폴리머(150)가 채워져서 나노와이어들(120') 사이의 전기적 연결을 방지한다. 절연성 폴리머(150)로 포토레지스트가 사용될 수 있다.
도 2의 구조로 이루어진 발광소자의 작용은 상술한 제1 실시예의 작용과 유사하므로 상세한 설명을 생략한다.
한편, 도 1의 p 또는 n 도핑부분이 변형예처럼 흡착에 의해서 도핑되고 그 주위는 절연성 폴리머로 채워질 수도 있음은 물론이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 나노와이어 발광소자를 개략적으로 보인 단면도이며, 제1 실시예의 구성요소와 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 명칭을 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 기판(200) 상에 전도층(제1전극층)(210)이 형성되어 있으며, 전도층(210) 상에는 다수의 나노와이어(220)가 대체적으로 수직으로 형성되어 있다. 상기 나노와이어(220) 상에는 전도층(제2전극층)(240)이 형성되어 있으며, 상기 제1전극층(210) 및 상기 제2전극층(240) 사이에는 상기 나노와이어(220)가 형성된 공간을 실링하는 벽체 프레임(230)이 배치되어 있다.
상기 나노와이어(220)는 p-type 도핑 부분(222) 및 n-type 도핑 부분(226)이 서로 접촉되게 형성되며, 이들 접촉영역은 발광면(light emitting interface)(228)을 형성한다. 이러한 발광구조는 제1 실시예의 p-i-n 접합구조와 비교하여 p-n 접합구조를 이룬다.
상기 나노와이어(220) 사이에는 상기 p-type 도핑부분(222) 및 n-type 도핑부분(226)의 각 부분에 해당되게 제1 유기물 폴리머(252) 및 제2 유기물 폴리머(256)가 적층되어 채워져 있다.
이러한 구조의 발광소자에서는 나노와이어(220)의 양단에 직류전압을 인가하면 발광면(228)에서 광이 방출된다.
제2 실시예에서는 폴리머가 나노와이어를 도핑하지만, 도 2에 도시된 제1 실시예의 변형예처럼, 나노와이어의 표면을 소정의 도핑물질로 흡착시키고 해당부분을 절연성 폴리머로 채워도 된다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 나노와이어 발광소자를 개략적으로 보인 단면도이며, 제1 실시예의 구성요소와 실질적으로 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 사용하고 상세한 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 기판(300) 상에 전도층(제1전극층)(310)이 형성되어 있으며, 전도층(310) 상에는 다수의 나노와이어(320)가 대체적으로 수직으로 형성되어 있다. 상기 나노와이어(320) 상에는 전도층(제2전극층)(340)이 형성되어 있으며, 상기 제1전극층(310) 및 상기 제2전극층(340) 사이에는 상기 나노와이어(320)가 형성된 공간을 실링하는 벽체 프레임(330)이 배치되어 있다.
상기 전극층들(310,340) 및 벽체 프레임(330)에 의해 형성된 밀봉 공간에는 전해질 용액(350)이 채워져 있다.
이러한 구조의 발광소자에서는 나노와이어(320)의 양단에 직류전압을 인가하면, 전해액(350)의 이온이 상하로 나뉘면서 +전압이 인가된 전극층, 예컨대 제1전극층(310)에 접촉되는 나노와이어(320) 주위에 - 이온이 모이면서 해당 부분의 나노와이어(320)의 표면으로부터 전자를 뺏으면서 나노와이어의 p 도핑 부분(322)을 형성하고, -전압이 인가된 전극층, 예컨대 제2전극층(340)에 접촉되는 나노와이어(320) 주위에 + 이온이 모이면서 나노와이어(320)의 표면에 전자를 주어 나노와이어(320)의 n 도핑된 부분(326)을 형성한다. 따라서 상기 p 도핑부분(322)과 n 도핑부분(326) 사이에는 소정의 경계가 형성되며, 이 경계층에서 나노와이어(320)의 p 도핑부분(322)의 정공과 n 도핑부분(326)의 전자가 재결합하면서 광을 방출한다.
도 5 내지 도 10은 본 발명에 따른 나노와이어 발광소자의 제조방법을 단계적으로 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 실리콘 기판(400) 상에 제1전도층(410), 예컨대 알루미늄층을 증착한다. 상기 알루미늄층(410) 상에 금속 유기물 기상 에피택시(metal-organic-vapor phase epitaxy:MOVPE) 방법으로 대략 1 ㎛ 길이의 나노와이어들(420)을 형성시킨다. 상기 나노와이어(420)는 diethyl-zinc(DEZn)와 산소를 반응 소스로 사용하여 ZnO 로 제조될 수 있으며, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 나노와이어(420)를 형성하는 방법은 종래의 VLS(vapor phase-liquid phase-solid phase) 법, self-assembly 법 및 금속촉매층을 사용하는 방법 등 제한을 두지 않는다.
도 6을 참조하면, 제1전극층(410) 상에서 나노와이어(420)의 외주에 전기 친화도가 큰 제1 폴리머(452), 예컨대 폴리 스티렌 설포네이트(PSS)를 채운다. 상기 제1 폴리머(452)는 나노와이어(420)의 외주에서 전자를 뺏어서 접촉부분을 p 도핑시킨다.
도 7을 참조하면, 나노와이어(420)의 상부측의 제1 폴리머(452)를 산화 플라즈마(oxygen plasma) 또는 습식식각하여 일부 제거한다. 제1 폴리머(452)와 접촉되는 나노와이어(420)의 표면에 p 도핑부분(422)이 형성된다.
도 8을 참조하면, 제1 폴리머(452) 상에서 얇은 포토레지스트(454)를 스핀 코팅하여 나노와이어(420) 사이를 채운다. 이어서, 포토레지스트(454)를 선택적으로 산화 플라즈마(oxygen plasma) 또는 습식식각하여 상기 p 도핑부분(422)으로부터 소정 높이로 포토레지스트(454)를 형성한다. 포토레지스트(454)로 덮힌 나노와이어 영역은 도핑되지 않은 영역으로 인트린식 영역(424)을 형성한다.
도 9를 참조하면, 포토레지스트(454) 상에서 노출된 나노와이어(420) 사이에 제2 폴리머(456), 예컨대, 이온화 전위(ionization potential)가 낮은 분자가 함유된 PPV, CN-PPP 계열의 폴리머를 채운다. 상기 제2 폴리머(456)는 나노와이어(420)와의 접촉 표면에 전자를 제공하여 상기 표면은 n 도핑 부분(426)이 된다. 이어서, 상기 n 도핑부분(426)의 상단이 노출되도록 나노와이어(420) 사이의 제2 폴리머(456)를 선택적으로 산화 플라즈마(oxygen plasma) 또는 습식식각한다.
도 10을 참조하면, 포토레지스트(432) 상에서 노출된 나노와이어(420)를 덮도록 제2전도층(440)을 증착한다.
상기 과정으로 제조한 발광소자는 도 1의 p-i-n 접합구조를 가진다.
한편, 도 3의 p-n 접합구조를 가지는 발광소자의 제조는 도 8의 인트린식 영역을 형성하는 과정을 제외하면 상기 설명한 제조방법과 매우 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도 2의 구조를 가지는 발광소자의 제조는 p 도핑부분 또는 n 도핑부분에 각각 전기 친화도가 큰 분자 또는 이온화 전위가 낮은 분자를 흡착시킨 후, 절연성 폴리머를 채우는 과정을 제외하고는 상술한 제조방법과 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 나노와이어 발광소자는 동일한 물질로 이루어진 접합(homeogenous junction)을 구비하므로 발광효율이 우수하며, 기판과의 매칭이 양호하므로 대량생산이 가능하다. 또한 대면적으로 생산이 가능하기 때문에 평판디스플레이에 직접 적용이 가능하다.
본 발명은 도면을 참조하여 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 한해서 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 나노와이어 발광소자를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 2는 도 1의 변형예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 나노와이어 발광소자를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 나노와이어 발광소자를 개략적으로 보인 단면도이다.
도 5 내지 도 10은 본 발명에 따른 나노와이어 발광소자의 제조방법을 단계적으로 설명하는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100,200,300,400: 기판 110,210,310,410: 제1전도층
120,120',220,320,420: 나노와이어 122,122',222,322,422: p형 도핑부분
124,124',424: 인트린식 부분 126,126',326,226,426: n형 도핑부분
228: 발광층 130,230,330: 벽체 프레임
140,140',240,340,440: 제2전도층 152,252,452: 제1 유기물 폴리머
150,154,454: 절연성 폴리머 156,256,456: 제2 유기물 폴리머
350: 전해질액
Claims (25)
- 기판;상기 기판 상의 제1전도층;상기 제1전도층 상에 수직으로 형성되어 있으며, 각각은 p형 도핑부분과 n형 도핑부분으로 순차적으로 형성된 다수의 나노와이어;상기 p형 도핑부분 및 n형 도핑부분 중 적어도 어느 하나는 해당되는 상기 나노와이어 사이를 채워서 해당 도핑부분의 나노와이어의 표면에 전자를 주거나 또는 전자를 받아서 해당 표면을 도핑시킨 유기물 폴리머;상기 나노와이어 상에 형성된 제2전도층;을 구비하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 나노와이어는 상기 p형 도핑부분과 상기 n형 도핑부분 사이의 경계면이 발광층인 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 나노와이어는 상기 p형 도핑부분과 상기 n형 도핑부분 사이에 도핑되지 않은 인트린식 부분으로 된 발광층이 형성된 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 3 항에 있어서,상기 인트린식 부분에 해당되는 나노와이어들 사이를 채운 절연성 폴리머;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기물 폴리머는 전기친화도가 큰 고분자로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 5 항에 있어서,상기 유기물 폴리머는 불소계 또는 황화물계 고분자인 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 6 항에 있어서,상기 유기물 폴리머는 폴리 스티렌 설포니트(poly stylene sulfonate) 계열인 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기물 폴리머는 이온화 전위가 낮은 고분자로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 8 항에 있어서,상기 유기물 폴리머는 알칼리 금속이 포함된 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 9 항에 있어서,상기 유기물 폴리머는 NaC10H8, Na2Ph2CO, LiPh(CH2 )6Ph 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 8 항에 있어서,상기 제2 유기물 폴리머는 PPV(poly phenylene vinylene) 또는 CN-PPP 계열 전도성 폴리머인 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 나노와이어는 ZnO 로 이루어진 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 기판;상기 기판 상의 제1전도층;상기 제1전도층 상에 수직으로 형성되어 있으며, 각각은 p형 도핑부분과 n형 도핑부분으로 순차적으로 형성된 다수의 나노와이어;상기 나노와이어 상에 형성된 제2전도층;상기 p형 도핑부분과 n형 도핑부분 중 어느 하나는 해당 영역의 나노와이어의 외주에 유기물 분자가 흡착되어 형성된 것이며, 다른 도핑부분은 그 주위에 유기물 폴리머가 채우져서 상기 유기물 폴리머과의 반응으로 해당 부분이 p형 또는 n형으로 도핑된 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 13 항에 있어서,상기 나노와이어는 상기 p형 도핑부분과 상기 n형 도핑부분 사이의 경계면이 발광층인 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 13 항에 있어서,상기 나노와이어는 상기 p형 도핑부분과 상기 n형 도핑부분 사이에 도핑되지 않은 인트린식 부분으로 된 발광층이 형성된 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 13 항에 있어서,상기 나노와이어들 사이의 공간에는 절연성 폴리머가 채워진 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 13 항에 있어서,상기 p형 도핑부분에는 불소계 또는 황화물계 분자가 흡착되었으며,상기 유기물 폴리머는 PPV(poly phenylene vinylene) 또는 CN-PPP 계열 폴리머인 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 제 13 항에 있어서,상기 n형 도핑부분에는 리티움계 분자가 흡착되었으며,상기 유기물 폴리머는 PSS(poly stylene sulfonate) 계열 폴리머인 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 기판;상기 기판 상의 제1전도층;상기 제1전도층 상에 수직으로 형성된 다수의 나노와이어;상기 나노와이어 상에 형성된 제2전도층;상기 제1전도층 및 상기 전도층 사이에 배치되어 실링공간을 형성하는 벽체 프레임;을 구비하며,상기 실링공간에는 전해질액이 채워진 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자.
- 기판 상에 제1전극층을 형성하는 제1단계;상기 제1전극층 상에 다수의 나노와이어를 수직으로 형성시키는 제2단계;상기 나노와이어의 하부를 제1 유기물 폴리머로 채워서 p 도핑 또는 n 도핑 시키는 제3단계;상기 제1 유기물 폴리머 상으로 제2 유기물 폴리머로 채워서 상기 나노와이어의 상부를 상기 나노와이어의 하부와 다른 극성의 n 도핑 또는 p 도핑 시키는 제4 단계; 및상기 나노와이어 상에 제2전극층을 형성하는 제5단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자 제조방법.
- 제 20 항에 있어서, 상기 제3단계는,상기 나노와이어의 외주에 전기친화도가 큰 분자 또는 이온화 전위가 낮은 분자를 포함하는 제1 유기물 폴리머를 채우는 단계; 및상기 제1 폴리머를 그 상부로부터 소정 깊이 식각하여 상기 나노와이어의 하부에 해당하는 영역에 상기 제1 폴리머를 채우는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자 제조방법.
- 제 21 항에 있어서, 상기 제4단계는,제3단계의 결과물 상에 노출된 상기 나노와이어의 외주에 상기 나노와이어의 하부에 도핑된 극성과 반대되는 극성이 도핑되도록 이온화 전위가 낮은 분자 또는 전기친화도가 큰 분자를 포함하는 제2 유기물 폴리머를 채우는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자 제조방법.
- 제 22 항에 있어서, 상기 제5단계는,상기 나노와이어의 상단이 노출되도록 상기 제2 폴리머층을 식각하는 단계; 및상기 절연성 폴리머층 상에 제2전도층을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자 제조방법.
- 제 21 항에 있어서, 상기 제4단계는,제3단계의 결과물 상에 소정 높이로 절연성 폴리머를 채워서 상기 나노와이어의 도핑되지 않은 인트린식 부분을 형성하는 단계; 및상기 인트린식 부분 위의 노출된 상기 나노와이어의 외주에 상기 나노와이어의 하부에 도핑된 극성과 반대되는 극성이 도핑되도록 이온화 전위가 낮은 분자 또는 전기친화도가 큰 분자를 포함하는 제2 유기물 폴리머를 채우는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자 제조방법.
- 제 24 항에 있어서, 상기 제5단계는,상기 제4단계의 결과물 상에 제2 유기물 폴리머를 채우는 단계; 및상기 제2 폴리머의 상부를 식각하여 상기 나노와이어의 상단을 노출시키는 단계; 및상기 제2 폴리머 상부에 제2전도층을 형성하는 단계;를 구비하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 발광소자 제조방법.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100612894B1 (ko) * | 2005-05-02 | 2006-08-14 | 삼성전자주식회사 | 나노와이어 소자 및 그 제조방법 |
| KR100647288B1 (ko) * | 2004-09-13 | 2006-11-23 | 삼성전자주식회사 | 나노와이어 발광소자 및 그 제조방법 |
| WO2010014099A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Nano-wire optical block devices for amplifying, modulating, and detecting optical signals |
| KR101048713B1 (ko) * | 2008-10-20 | 2011-07-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광 디바이스 및 그 제조 방법 |
| US8373157B2 (en) | 2007-07-19 | 2013-02-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Carbon nano-tube (CNT) light emitting device and method of manufacturing the same |
| WO2014143991A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Glo Ab | Nanowire led structure with decreased leakage and method of making same |
| US9196787B2 (en) | 2013-06-07 | 2015-11-24 | Glo Ab | Nanowire LED structure with decreased leakage and method of making same |
Families Citing this family (46)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2004226635B2 (en) * | 2003-03-31 | 2010-04-29 | British Telecommunications Public Limited Company | Optical fiber cable distribution frame |
| KR100552707B1 (ko) * | 2004-04-07 | 2006-02-20 | 삼성전자주식회사 | 나노와이어 발광소자 및 그 제조방법 |
| KR100601949B1 (ko) * | 2004-04-07 | 2006-07-14 | 삼성전자주식회사 | 나노와이어 발광소자 |
| JP4776955B2 (ja) * | 2005-03-17 | 2011-09-21 | キヤノン株式会社 | 発光素子及びその製造方法 |
| EP2410582B1 (en) * | 2005-05-24 | 2019-09-04 | LG Electronics Inc. | Nano rod type light emitting diode and method for fabricating a nano rod type light emitting diode |
| EP1791186A1 (en) * | 2005-11-25 | 2007-05-30 | Stormled AB | Light emitting diode and method for manufacturing the same |
| KR101327723B1 (ko) | 2006-02-27 | 2013-11-11 | 로스 알라모스 내셔널 씨큐어리티 엘엘씨 | 향상된 전자 전이를 갖는 물질을 포함한 광전 장치 |
| NZ570678A (en) | 2006-03-10 | 2010-10-29 | Stc Unm | Pulsed growth of GaN nanowires and applications in group III nitride semiconductor substrate materials and devices |
| KR101530379B1 (ko) * | 2006-03-29 | 2015-06-22 | 삼성전자주식회사 | 다공성 글래스 템플릿을 이용한 실리콘 나노 와이어의제조방법 및 이에 의해 형성된 실리콘 나노 와이어를포함하는 소자 |
| US7446014B2 (en) * | 2006-10-12 | 2008-11-04 | Sharp Laboratories Of America, Inc. | Nanoelectrochemical cell |
| US20080145697A1 (en) * | 2006-12-13 | 2008-06-19 | General Electric Company | Opto-electronic devices containing sulfonated light-emitting copolymers |
| JP4877806B2 (ja) * | 2007-03-14 | 2012-02-15 | 独立行政法人日本原子力研究開発機構 | 高分子多段ナノワイヤー及びスターバースト型ナノ粒子並びにそれらの製造方法 |
| JP2010533985A (ja) * | 2007-07-19 | 2010-10-28 | カリフォルニア インスティテュート オブ テクノロジー | 半導体の規則配列構造 |
| CN102067324A (zh) * | 2007-08-28 | 2011-05-18 | 加利福尼亚技术学院 | 聚合物嵌入式半导体棒阵列 |
| US7783145B2 (en) * | 2007-10-15 | 2010-08-24 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Electrode having nanofilaments |
| WO2009096961A1 (en) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Nanostructures and methods of making the same |
| KR101436000B1 (ko) * | 2008-02-22 | 2014-08-29 | 삼성전자주식회사 | 나노 또는 마이크로 크기의 다이오드 및 이의 제조 방법 |
| GB2458442A (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-23 | Univ Dublin City | Wide band gap nanostructured devices |
| US7902540B2 (en) * | 2008-05-21 | 2011-03-08 | International Business Machines Corporation | Fast P-I-N photodetector with high responsitivity |
| US8314544B2 (en) | 2008-09-01 | 2012-11-20 | Kyonggi University Industry & Academia Cooperation Foundation | Inorganic light-emitting device |
| KR101515100B1 (ko) * | 2008-10-21 | 2015-04-24 | 삼성전자주식회사 | 발광 다이오드 및 그 제조 방법 |
| FR2949278B1 (fr) * | 2009-08-18 | 2012-11-02 | Commissariat Energie Atomique | Procede de fabrication d'un dispositif d'emission de lumiere a base de diodes electroluminescentes |
| KR101622308B1 (ko) * | 2009-11-17 | 2016-05-18 | 삼성전자주식회사 | 발광소자 및 그 제조방법 |
| US9263612B2 (en) | 2010-03-23 | 2016-02-16 | California Institute Of Technology | Heterojunction wire array solar cells |
| US7906354B1 (en) * | 2010-03-30 | 2011-03-15 | Eastman Kodak Company | Light emitting nanowire device |
| DE102010019660A1 (de) * | 2010-04-30 | 2011-11-03 | Forschungsverbund Berlin E.V. | Anordnung zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung |
| SG186261A1 (en) * | 2010-06-18 | 2013-01-30 | Glo Ab | Nanowire led structure and method for manufacturing the same |
| KR20120133173A (ko) * | 2011-05-30 | 2012-12-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 태양광 발전장치 및 이의 제조방법 |
| US10026560B2 (en) | 2012-01-13 | 2018-07-17 | The California Institute Of Technology | Solar fuels generator |
| US9476129B2 (en) | 2012-04-02 | 2016-10-25 | California Institute Of Technology | Solar fuels generator |
| WO2013126432A1 (en) | 2012-02-21 | 2013-08-29 | California Institute Of Technology | Axially-integrated epitaxially-grown tandem wire arrays |
| US9947816B2 (en) | 2012-04-03 | 2018-04-17 | California Institute Of Technology | Semiconductor structures for fuel generation |
| US20150155167A1 (en) * | 2012-06-07 | 2015-06-04 | Qunano Ab | Method of manufacturing a structure adapted to be transferred to non-crystalline layer and a structure manufactured using said method |
| US9553223B2 (en) | 2013-01-24 | 2017-01-24 | California Institute Of Technology | Method for alignment of microwires |
| KR102149331B1 (ko) | 2013-08-30 | 2020-08-28 | 삼성전자주식회사 | 와이어 구조체와 이를 구비하는 반도체 소자 및 와이어 구조체의 제조방법 |
| KR102203461B1 (ko) | 2014-07-10 | 2021-01-18 | 삼성전자주식회사 | 나노 구조 반도체 발광 소자 |
| WO2016022824A1 (en) | 2014-08-08 | 2016-02-11 | Glo Ab | Pixilated display device based upon nanowire leds and method for making the same |
| US9620559B2 (en) | 2014-09-26 | 2017-04-11 | Glo Ab | Monolithic image chip for near-to-eye display |
| JP7147132B2 (ja) * | 2017-05-31 | 2022-10-05 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置、プロジェクター、および発光装置の製造方法 |
| JP6972665B2 (ja) * | 2017-05-31 | 2021-11-24 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置、プロジェクター、および発光装置の製造方法 |
| KR102321724B1 (ko) * | 2017-07-11 | 2021-11-03 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법 |
| JP6954562B2 (ja) * | 2017-09-15 | 2021-10-27 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置およびその製造方法、ならびにプロジェクター |
| US20210384317A1 (en) * | 2018-10-18 | 2021-12-09 | Georgia Tech Research Corporation | Chemical Etching Methods for Fabricating Nanostructures |
| US11637219B2 (en) | 2019-04-12 | 2023-04-25 | Google Llc | Monolithic integration of different light emitting structures on a same substrate |
| JP7056628B2 (ja) * | 2019-06-28 | 2022-04-19 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置およびプロジェクター |
| JP7424038B2 (ja) * | 2019-12-23 | 2024-01-30 | セイコーエプソン株式会社 | 発光装置、および、プロジェクター |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5075743A (en) * | 1989-06-06 | 1991-12-24 | Cornell Research Foundation, Inc. | Quantum well optical device on silicon |
| US5332910A (en) * | 1991-03-22 | 1994-07-26 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor optical device with nanowhiskers |
| US20050108790A1 (en) | 1999-06-14 | 2005-05-19 | Aaron Kaplan | Plants characterized by enhanced growth and methods and nucleic acid constructs useful for generating same |
| EP2273552A3 (en) * | 2001-03-30 | 2013-04-10 | The Regents of the University of California | Methods of fabricating nanstructures and nanowires and devices fabricated therefrom |
| TWI220319B (en) * | 2002-03-11 | 2004-08-11 | Solidlite Corp | Nano-wire light emitting device |
| US20040003839A1 (en) * | 2002-07-05 | 2004-01-08 | Curtin Lawrence F. | Nano photovoltaic/solar cells |
| WO2004010552A1 (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-29 | President And Fellows Of Harvard College | Nanoscale coherent optical components |
| US6969897B2 (en) * | 2002-12-10 | 2005-11-29 | Kim Ii John | Optoelectronic devices employing fibers for light collection and emission |
| EP1634334A1 (en) * | 2003-04-04 | 2006-03-15 | Startskottet 22286 AB | Nanowhiskers with pn junctions and methods of fabricating thereof |
| KR100552707B1 (ko) * | 2004-04-07 | 2006-02-20 | 삼성전자주식회사 | 나노와이어 발광소자 및 그 제조방법 |
| KR100601949B1 (ko) * | 2004-04-07 | 2006-07-14 | 삼성전자주식회사 | 나노와이어 발광소자 |
| US20060207647A1 (en) * | 2005-03-16 | 2006-09-21 | General Electric Company | High efficiency inorganic nanorod-enhanced photovoltaic devices |
-
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100647288B1 (ko) * | 2004-09-13 | 2006-11-23 | 삼성전자주식회사 | 나노와이어 발광소자 및 그 제조방법 |
| KR100612894B1 (ko) * | 2005-05-02 | 2006-08-14 | 삼성전자주식회사 | 나노와이어 소자 및 그 제조방법 |
| US8373157B2 (en) | 2007-07-19 | 2013-02-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Carbon nano-tube (CNT) light emitting device and method of manufacturing the same |
| WO2010014099A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-04 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Nano-wire optical block devices for amplifying, modulating, and detecting optical signals |
| US8873893B2 (en) | 2008-07-31 | 2014-10-28 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Nano-wire optical block devices for amplifying, modulating, and detecting optical signals |
| KR101510356B1 (ko) * | 2008-07-31 | 2015-04-06 | 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. | 광학 신호들을 증폭, 변조 및 검출하기 위한 나노-와이어 광학 블록 디바이스들 |
| KR101048713B1 (ko) * | 2008-10-20 | 2011-07-14 | 엘지디스플레이 주식회사 | 유기발광 디바이스 및 그 제조 방법 |
| WO2014143991A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Glo Ab | Nanowire led structure with decreased leakage and method of making same |
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