고휘도 LED(Light-Emitting Diode)를 구현하기 위한 칩 설계의 최적화에 이용할 수 있는 SPICE 기반의 LED 3차원 회로 모델을 개발하였다. 본 모델은 LED를 일정한 면적의 픽셀로 구획하고, 각각의 픽셀은 n-전극, n-형 반도체, p-형 반도체, 및 p-전극 등의 일반적인 LED 레이어 구조를 반영하는 회로망으로 나타낸다. 개별의 박막 층과 접촉 저항은 저항 네트웍으로, pn-접합부는 일반적인 pn-접합 다이오드로 각각 모델링 한다. 별도의 테스트 패턴을 이용하여 독립적으로 추출한 파라미터를 이용한 시뮬레이션 결과는 실험 결과와 정확하게 일치함을 확인하였다.
A SPICE-based 3-dimensional circuit model of LED(Light-Emitting Diode) was developed for the design optimization and analysis of high-brightness LEDs. An LED is represented as an array of pixel LEDs with small preassigned areas, and each of the pixel LEDs is composed of circuit networks representing the thin-film layers(n-metal, n- and p-type semiconductor layers, and p-metal), ohmic contacts, and pn-junctions. Each of the thin-film layers and contact resistances is modeled by a resistance network, and the pn-junction is modeled by a conventional pn-junction diode. It has been found that the simulation results using the model and the corresponding parameters precisely fit the measured LED characteristics.
