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기판;상기 기판의 산화막상에 형성되어 전계발광을 이용하여 면발광하는 발광층;발광층상에 형성되는 상부 전극층;기판 하면에 형성되는 하부 전극층;을 포함하는 금속-산화물-반도체(MOS) 구조를 기반으로 하여 저전압 가시광선 면발광을 하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자
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제 1 항에 있어서, 반도체 소재는 Si, GaAs, GaN, Ga2O3의 어느 하나 이상을 선택적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자
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제 1 항에 있어서, 산화물소재는 발광층 및 전자주입층 및 전자가속층을 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자
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제 3 항에 있어서, 산화물소재는 전자주입 및 전자가속층으로 SiOx 및 발광층으로 Ga2O3를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자
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제 4 항에 있어서, 발광층 박막은 sol-gel 용액공정법으로 제조되며,전자주입 및 전자가속층은 발광층 박막의 결정화 과정 중 자연적으로 형성되는 단일 열처리과정으로 형성되는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자
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제 5 항에 있어서, 열처리과정은 Rapid Thermal Annealling을 사용하여 온도 600 ~ 1400 ℃, 유지시간 10초 ~ 5분, 공기 중 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자
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제 4 항에 있어서, 발광층의 두께는 50 ~ 300 nm, 전자주입 및 전자가속층의 두께는 10 ~ 200 nm 인 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자
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제 1 항에 있어서, 금속소재는 Au 및 ITO로 발광층 전면에 코팅된 구조 또는 패턴형태로 코팅된 구조인 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자
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제 1 항에 있어서, 하부전극층 형성시 기판 내에 확산시킬 수 있는 금속 물질을 Rapid Thermal Annealing으로 온도 100 ℃ ~ 600 ℃, 유지시간 10sec~5min의 조건으로 확산시키는 공정으로 형성하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자
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제 1 항에 있어서, 발광층은 산화막상에 Ga2O3:Tb3+ 으로 형성되어,산화막 밴드에 트랩되어 있던 전자가 전하를 받아 전자의 가속으로 Tb3+ 전자가 충격 여기되며 상부 전극층을 뚫고 녹색 빛을 발광하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자
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제 1 항에 있어서, 발광층은 산화막상에 Ga2O3:Eu3+ 으로 형성되어,산화막 밴드에 트랩되어 있던 전자가 전하를 받아 전자의 가속으로 Eu3+ 전자가 충격 여기되며 상부 전극층을 뚫고 적색 빛을 발광하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자
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발광층으로 Ga2O3:Tb3+ 제조를 위하여,(a)Sol-gel 용액을 만드는 단계;(b)기판을 세척하는 단계;(c)만들어진 Sol-gel 을 이용하여 기판에 발광층을 형성하고 고온에서 어닐링하는 단계;(d)Ar을 이용하여 투명전극 ITO(Indium Tin Oxide)를 형성하고 Al(Aluminium)을 이용하여 후면전극을 형성하여 EL소자를 만드는 단계;(e)전압을 상부과 후면전극에 연결하여 녹색(Green)영역을 확인하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자의 제조 방법
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제 12 항에 있어서, 상기 (a)단계에서, 모노에탄올아민(MEA, H2NCH2CH2OH)과 에탄올(C3CH2OH) 그리고 아세틸아세톤(C5H8O2)을 용해시키고, 용해된 용액에 질산갈륨(II) 하이드레이트(Ga(NO3)3·H20와 터븀 아세테이트 하이드레이트(Tb(CH3)3·H220를 넣고 혼합 용매로 만드는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자의 제조 방법
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제 12 항에 있어서, 상기 (c)단계에서 기판 위에 (a) 단계에서 만들어 준 혼합용매를 스핀코팅 공법을 이용해 4500rpm/15s 동안 진행한 뒤 Hot plate 위에 300℃/15분 동안 표면 열처리를 총 3회 진행하여 발광층을 형성하고,표면 열처리가 끝나게 되면 발광층을 형성하기 위해 RTA(Rapid Thermal Annealing) 공정으로 900℃/1분 동안 열처리를 진행하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자의 제조 방법
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제 14 항에 있어서, 상기 (c)단계 이후 산화막과 발광층의 결정화(Crystalized)를 진행하고,(d)단계에서 Al 페이스트(Paste)를 웨이퍼 하부에 코팅 후 RTA(Rapid Thermal Annealing) 공정으로 600℃/1분 동안 열처리를 진행하여 하부 전극층을 형성하고,그 후 RF Magnertron Sputtering 기계를 이용하여 Ar 가스 분위기에서 발광층 위쪽에 ITO(Indium Tin Oxide)를 증착시켜 상부 전극층을 형성하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자의 제조 방법
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제 15 항에 있어서, 상기 (d)단계에서 1차 펌프인 로타리 펌프로 약 10-3 torr의 저진공상태를 만들고 Diffusion pump를 이용하여 10-6 torr의 고진공상태를 만든다
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제 12 항에 있어서, 상기 (e)단계에서 산화막상에 발광층이 Ga2O3:Tb3+ 으로 형성되어 전계발광을 이용하여 발광하고,Tb3+는 충격 여기(Effective activator)를 위한 원자 크기를 가지고, 5D4→7F6(파란색: 490nm), 5D4→7F5(녹색: 545nm), 5D4→7F4(노란색: 580nm), 5D4→7F6(빨간색: 620nm)의 f-f-transition으로 인한 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자의 제조 방법
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발광층으로 Ga2O3:Eu3+ 제조를 위하여,(a)Sol-gel 용액을 만드는 단계;(b)기판을 세척하는 단계;(c)만들어진 Sol-gel을 이용하여 기판에 발광층을 형성하고 고온에서 어닐링하는 단계;(d)Ar을 이용하여 투명전극 ITO(Indium Tin Oxide)를 형성하고 Al(Aluminium)을 이용하여 후면전극을 형성하여 EL소자를 만드는 단계;(e)전압을 상부과 후면전극에 연결하여 적색(Red)영역을 확인하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자의 제조 방법
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제 18 항에 있어서, 상기 (a)단계에서,모노에탄올아민(MEA, H2NCH2CH2OH)과 에탄올(C3CH2OH) 그리고 아세틸아세톤(C5H8O2)을 용해시키고, 용해된 용액에 질산갈륨(II) 하이드레이트(Ga(NO3)3·H20와 유로피움 나이트레이트 펜타하이드레이트 (Eu(NO3)3·5H20)를 넣고 혼합 용매로 만드는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자의 제조 방법
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제 18 항에 있어서, (c)단계에서 기판 위에 (a) 단계에서 만들어 준 혼합용매를 스핀코팅 공법을 이용해 4500rpm/15s 동안 진행한 뒤 Hot plate 위에 300℃/15분 동안 표면 열처리를 총 3회 진행하여 발광층을 형성하고,표면 열처리가 끝나게 되면 발광층을 형성하기 위해 RTA(Rapid Thermal Annealing) 공정으로 900℃/1분 동안 열처리를 진행하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자의 제조 방법
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제 18 항에 있어서, 상기 (c)단계 이후 산화막과 발광층의 결정화(Crystalized)를 진행하고,(d)단계에서 Al 페이스트(Paste)를 웨이퍼 하부에 코팅 후 RTA(Rapid Thermal Annealing) 공정으로 600℃/1분 동안 열처리를 진행하여 하부 전극층을 형성하고,그 후 RF Magnertron Sputtering 기계를 이용하여 Ar 가스 분위기에서 발광층 위쪽에 ITO(Indium Tin Oxide)를 증착시켜 상부 전극층을 형성하는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자의 제조 방법
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제 21 항에 있어서, 상기 (d)단계에서 1차 펌프인 로타리 펌프로 약 10-3 torr의 저진공상태를 만들고 Diffusion pump를 이용하여 10-6 torr의 고진공상태를 만든다
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제 18 항에 있어서, 상기 (e)단계에서 산화막상에 발광층이 Ga2O3:Eu3+ 으로 형성되어 전계발광을 이용하여 발광하고,Eu3+는 충격 여기(Effective activator)를 위한 원자 크기를 가지고, 5D0→7F1 (590nm), 5D0→7F2(613nm), 5D0→7F3(650nm), 5D0→7F4(700nm)의 f-f-transition으로 인한 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 저전압 MOS 구조 가시광선 면발광소자의 제조 방법
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