KR102427040B1 - Light emitting diode, light emitting package having the same and light system having the same - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 발광소자는 제1도전형 반도체층과, 상기 제1도전형 반도체층 상에 배치되고, 복수의 핏(pit) 영역들을 포함하는 복수의 활성층들과, 상기 복수의 활성층들 상에 제2도전형 반도체층을 포함하고, 상기 복수의 핏 영역들은 수직적으로 오버랩되지 않을 수 있다.A light emitting device according to an embodiment includes a first conductivity type semiconductor layer, a plurality of active layers disposed on the first conductivity type semiconductor layer and including a plurality of pit regions, and on the plurality of active layers A second conductive type semiconductor layer may be included, and the plurality of pit regions may not vertically overlap.
Description
실시예는 발광소자, 발광소자 패키지, 및 이를 포함하는 조명시스템에 관한 것이다.The embodiment relates to a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system including the same.
발광소자(light emitting diode)는 전기에너지가 빛에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드로서, 주기율표상에서 Ⅲ족과 Ⅴ족 등의 화합물 반도체로 생성될 수 있고, 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.A light emitting diode is a p-n junction diode with a characteristic of converting electrical energy into light energy, and can be made of compound semiconductors such as Group III and Group V on the periodic table, and realizes various colors by adjusting the composition ratio of the compound semiconductor. This is possible.
발광소자는 순방향전압 인가 시 n층의 전자와 p층의 정공이 결합하여 전도대(conduction band)와 가전대(valance band)의 에너지 갭에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하고, 상기 에너지가 빛으로 발산되면 발광소자가 된다.When a forward voltage is applied, the electrons of the n-layer and the holes of the p-layer combine to emit energy corresponding to the energy gap between the conduction band and the valance band, and the energy is emitted as light. It becomes a light emitting device.
질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(blue) 발광소자, 녹색(green) 발광소자, 및 자외선(UV) 발광소자는 상용화되어 널리 사용되고 있다.Nitride semiconductors are receiving great attention in the field of developing optical devices and high-power electronic devices due to their high thermal stability and wide bandgap energy. In particular, a blue light emitting device, a green light emitting device, and an ultraviolet (UV) light emitting device using a nitride semiconductor have been commercialized and widely used.
한편, 발광소자는 기판과 기판 상에 성장되는 질화물 반도체층 간에 격자 상수 및 열팽창계수의 차이에 의해 관통 전위(therading dislocation)이 발생하고, 이로 인하여 결정 결함이 발생할 수 있다.On the other hand, in the light emitting device, a thrashing dislocation occurs due to a difference in a lattice constant and a coefficient of thermal expansion between a substrate and a nitride semiconductor layer grown on the substrate, which may cause crystal defects.
이러한 관통 전위를 차단하기 위해 활성층을 관통하는 관통 전위 주위에 피트를 포함하는 구조가 제안되고 있다.In order to block such a penetration dislocation, a structure including a pit around a penetration dislocation penetrating an active layer has been proposed.
실시예는 복수의 핏 영역들을 포함하는 다중 레이어의 활성층들을 포함하는 발광소자, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공하고자 한다.An embodiment is to provide a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system including active layers of multiple layers including a plurality of pit regions.
실시예에 따른 발광소자는 제1도전형 반도체층과, 상기 제1도전형 반도체층 상에 배치되고, 복수의 핏(pit) 영역들을 포함하는 복수의 활성층들과, 상기 복수의 활성층들 상에 제2도전형 반도체층을 포함하고, 상기 복수의 핏 영역들은 수직적으로 오버랩되지 않을 수 있다.A light emitting device according to an embodiment includes a first conductivity type semiconductor layer, a plurality of active layers disposed on the first conductivity type semiconductor layer and including a plurality of pit regions, and on the plurality of active layers A second conductive type semiconductor layer may be included, and the plurality of pit regions may not vertically overlap.
실시예는 복수의 핏(pit) 영역들을 포함하는 복수의 활성층들을 배치하여 관통 전위에 의한 비발광 손실을 차단하는 효과가 있다.The embodiment has an effect of arranging a plurality of active layers including a plurality of pit regions to block non-emission loss due to penetration dislocations.
실시예는 복수의 핏의 슬로프 영역에 의해 반극성 성질을 갖게 되어 에피 구조에 가해지는 스트레인을 감소시킬 수 있다.The embodiment may have semi-polar properties due to the slope regions of the plurality of pits, thereby reducing strain applied to the epi structure.
도 1은 실시예에 따른 발광소자의 단면도이다.
도 2는 실시예에 따른 발광소자의 부분확대도이다.
도 3은 다른 실시예에 따른 발광소자의 부분확대도이다.
도 4는 또 다른 실시예에 따른 발광소자의 부분확대도이다.
도 5는 실시예에 따른 발광소자의 발광양자효율 예시도이다.
도 6은 종래기술에 따른 발광소자의 발광 강도 예시도이고, 도 7은 실시예에 따른 발광소자의 발광 강도 예시도이다.
도 8은 종래기술에 따른 발광소자의 발광 강도 예시도이고, 도 9는 실시예에 따른 발광소자의 발광 강도 예시도이다.
도 10은 종래기술에 따른 발광소자의 발광 재결합 예시도이고, 도 11은 실시예에 따른 발광소자의 발광 재결합 예시도이다.
도 12는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 13과 도 14는 실시예에 따른 발광 소자를 포함하는 조명 시스템의 실시예들을 나타낸 분해 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment.
2 is a partially enlarged view of a light emitting device according to an embodiment.
3 is a partially enlarged view of a light emitting device according to another exemplary embodiment.
4 is a partially enlarged view of a light emitting device according to another embodiment.
5 is an exemplary diagram of light emitting quantum efficiency of a light emitting device according to an embodiment.
6 is an exemplary diagram of the light emitting intensity of a light emitting device according to the prior art, and FIG. 7 is an exemplary view of the light emission intensity of the light emitting device according to the embodiment.
8 is a diagram illustrating the light emission intensity of a light emitting device according to the prior art, and FIG. 9 is an exemplary view illustrating the emission intensity of a light emitting device according to the embodiment.
10 is an exemplary view of light-emitting recombination of the light emitting device according to the prior art, and FIG. 11 is an exemplary view of light-emitting recombination of the light-emitting device according to the embodiment.
12 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to an embodiment.
13 and 14 are exploded perspective views illustrating embodiments of a lighting system including a light emitting device according to an embodiment.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of embodiments, each layer (film), region, pattern or structure is “on/over” or “under” the substrate, each layer (film), region, pad or pattern. In the case of being described as being formed on, “on/over” and “under” include both “directly” or “indirectly” formed through another layer. do. In addition, the reference for the upper / upper or lower of each layer will be described with reference to the drawings.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. Also, the size of each component does not fully reflect the actual size.
도 1은 실시예에 따른 발광소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자(100)는 기판(103), 기판(103) 상에 버퍼층(105), 버퍼층(105) 상에 제1도전형 반도체층(112a), 제1도전형 반도체층(112a) 상에 배치되고, 복수의 핏(pit) 영역들을 포함하는 복수의 활성층들(114a, 114b, 114c), 복수의 활성층들(114a, 114b, 114c) 상에 제2도전형 반도체층(116), 제2도전형 반도체층(116) 상에 투광성 전극(120), 투광성 전극(120) 상에 제2전극(132)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the
복수의 활성층들(114a, 114b, 114c)은 제1도전형 반도체층(112a) 상에 배치될 수 있고, 양자우물층과 양자벽을 포함할 수 있으며, 복수의 활성층들(114a, 114b, 114c)의 구체적인 구성에 대한 설명은 도 2 이하에서 설명한다.The plurality of
기판(103)은 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다. 예컨대, 기판(103)은 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 기판(103) 위에는 요철 구조가 형성될 수 있고, 상기 요철 구조의 단면은 원형, 타원형 또는 다각형일 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
이때, 기판(103) 위에는 버퍼층(105)이 형성될 수 있다. 버퍼층(105)은 이후 형성되는 발광구조물의 재료와 기판(103)의 격자 부정합을 완화시켜 줄 수 있으며, 버퍼층의 재료는 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.In this case, the
제1도전형 반도체층(112a)은 버퍼층(105) 상에 배치될 수 있다. 제1도전형 반도체층(112a)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 화합물 반도체로 구현되며, 제1도전형 반도체층(112a)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 제1도전형 반도체층(112a)은 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP와 같은 화합물 반도체 중 적어도 하나를 포함하는 층들의 적층 구조를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(112a)은 n형 반도체층이며, 상기 제1도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함한다. 제1도전형 반도체층(112a) 상에는 전극이 더 배치될 수 있다.The first conductivity
핏을 포함하는 제1도전형 제1반도체층(112b)은 제1도전형 반도체층(112a)상에 배치될 수 있다. The first conductive type
복수의 활성층들(114a, 114b, 114c)은 제1도전형 제1반도체층(112b) 상에 배치될 수 있다. 복수의 활성층들(114a, 114b, 114c)은 제1도전형 반도체층(112a)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2도전형 반도체층(116)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 복수의 활성층들(114a, 114b, 114c)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다. 복수의 활성층들(114a, 114b, 114c)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The plurality of
제2도전형 반도체층(116)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 제2도전형 반도체층(116)은, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP와 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 제2도전형 반도체층(116)이 p형 반도체층이고, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba을 포함할 수 있다. The second conductivity
제2도전형 반도체층(116)은 초격자 구조를 포함할 수 있으며, 상기 초격자 구조는 InGaN/GaN 초격자 구조 또는 AlGaN/GaN 초격자 구조를 포함할 수 있다. 제2도전형 반도체층(116)의 초격자 구조는 비 정상적으로 전압에 포함된 전류를 확산시켜 주어, 활성층을 보호할 수 있다.The second
투광성 전극(120)은 제2도전형 반도체층(116)의 상면에 배치될 수 있다. 이를 통해 투광성 전극(120)은 발광구조물(110)과 제2전극(132)을 전기적으로 연결할 수 있다. The light-transmitting
제1전극(131)은 제1도전형 반도체층(112a) 상에 배치될 수 있다. 제1전극(131)은 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Cu, Al, Au, Mo, Ti/Au/Ti/Pt/Au, Ni/Au/Ti/Pt/Au, Cr/Al/Ni/Cu/Ni/Au 등에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. The
제2전극(132)은 투광성 전극(120) 상에 배치될 수 있고, 외부 전원에 연결되어 발광구조물(110)에 전원을 제공할 수 있다. 제2전극(132)은 Cr, V, W, Ti, Zn, Ni, Cu, Al, Au, Mo, Ti/Au/Ti/Pt/Au, Ni/Au/Ti/Pt/Au, Cr/Al/Ni/Cu/Ni/Au 등에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The
도 2는 실시예에 따른 발광소자의 부분확대도이다.2 is a partially enlarged view of a light emitting device according to an embodiment.
도 1과 도 2를 참조하면, 제1도전형 제1반도체층(112b)은 관통전위(TD)가 발생하는 영역에 핏(pit)을 배치하여 관통전위에 의한 전류누설을 방지할 수 있다. 상기 핏은 v 형상을 가질 수 있으나, 이에 대해 한정하는 것은 아니다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the first conductive type
실시예에서, 제1활성층(114a)은 제1도전형 제1반도체층(112b)의 핏 영역 상에 형성되는 활성층을 의미하며, 제2활성층(114b)은 제1도전형 제2반도체층(112c)의 핏 영역 상에 형성되는 활성층을 의미한다. 즉, 도 3에 도시된 실시예는 복수의 핏을 포함하는 다중 레이어의 활성층을 포함할 수 있다.In the embodiment, the first
복수의 활성층들(114a, 114b)은 복수의 핏(pit) 영역들을 포함할 수 있고, 복수의 활성층들(114a, 114b)의 상기 복수의 핏 영역들은 수직적으로 오버랩되지 않을 수 있다. 예컨대, 제1활성층(114a)의 복수의 핏 영역과 제2활성층(114b)의 복수의 핏 영역은 수직적으로 오버랩되지 않을 수 있다. The plurality of
복수의 활성층들(114a, 114b, 114c)의 각각의 복수의 핏 영역들의 꼭지각은 동일할 수 있다. 예컨대, 복수의 활성층들(114a, 114b, 114c)의 각각의 복수의 핏 영역들의 꼭지각은 50도 이상 70도 이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. The apex angles of each of the plurality of pit regions of the plurality of
제1도전형 제2반도체층(112c)는 제1활성층(114a)와 제2활성층(114b) 사이에 배치되고, 제1도전형 제3반도체층(112d)는 제2활성층(114b)와 제3활성층(114c) 사이에 배치될 수 있다. The first conductive
복수의 활성층들은 700도 이상 800도 이하의 온도 범위내에서 성장될 수 있고, 제1도전형 제1반도체층(112b) 내지 제1도전형 제3반도체층(112d)의 성장 온도는 1000도 이상 1200도 이하일 수 있다. 즉, 온도 조건을 달리하여 핏을 포함하는 반도체층과 활성층을 성장할 수 있다. The plurality of active layers may be grown within a temperature range of 700 degrees or more and 800 degrees or less, and the growth temperature of the first conductive type
즉, 실시예에 따른 발광소자는 제1도전형 반도체층(112a)과 버퍼층(105) 간의 격자 부정합에 의해 생성되는 관통 전위를 방지하기 위해, 복수의 레이어의 핏 영역을 포함하는 활성층들을 배치하여 발광 효율을 증대시킬 수 있다.That is, in the light emitting device according to the embodiment, active layers including a plurality of pit regions are disposed in order to prevent a penetration dislocation generated by a lattice mismatch between the first conductivity
또한, 실시예에 따른 발광소자는 복수의 핏의 슬로프 영역에 의해 반극성 성질을 갖게 되어 에피 구조에 가해지는 스트레인을 감소시킬 수 있다.In addition, the light emitting device according to the embodiment has a semi-polar property due to the plurality of pit slope regions, thereby reducing the strain applied to the epi structure.
도 3은 다른 실시예에 따른 발광소자의 부분확대도이다.3 is a partially enlarged view of a light emitting device according to another exemplary embodiment.
도 3을 참조하면, 제1도전형 제1반도체층(112b)은 관통전위(TD)가 발생하는 영역에 핏(pit)을 배치하여 관통전위에 의한 전류누설을 방지할 수 있다. 상기 핏은 v 형상을 가질 수 있으나, 이에 대해 한정하는 것은 아니다.Referring to FIG. 3 , the first conductive type
실시예에서, 제1활성층(114a)은 제1도전형 제1반도체층(112b)의 핏 영역 상에 형성되는 활성층을 의미하며, 제2활성층(114b)은 제1도전형 제2반도체층(112c)의 핏 영역 상에 형성되는 활성층을 의미한다. 즉, 도 3에 도시된 실시예는 복수의 핏을 포함하는 다중 레이어의 활성층을 포함할 수 있다.In the embodiment, the first
복수의 활성층들(114a, 114b)은 복수의 핏(pit) 영역들을 포함할 수 있고, 복수의 활성층들(114a, 114b)의 상기 복수의 핏 영역들은 수직적으로 오버랩되지 않을 수 있다. 예컨대, 제1활성층(114a)의 복수의 핏 영역과 제2활성층(114b)의 복수의 핏 영역은 수직적으로 오버랩되지 않을 수 있다. The plurality of
복수의 활성층들(114a, 114b, 114c)의 각각의 복수의 핏 영역들의 꼭지각은 동일할 수 있다. 예컨대, 복수의 활성층들(114a, 114b, 114c)의 각각의 복수의 핏 영역들의 꼭지각은 50도 이상 70도 이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. The apex angles of each of the plurality of pit regions of the plurality of
제1도전형 제2반도체층(112c)는 제1활성층(114a)와 제2활성층(114b) 사이에 배치되고, 제1도전형 제3반도체층(112d)는 제2활성층(114b)와 제3활성층(114c) 사이에 배치될 수 있다. The first conductive
복수의 활성층들은 700도 이상 800도 이하의 온도 범위내에서 성장될 수 있고, 제1도전형 제1반도체층(112b) 내지 제1도전형 제3반도체층(112d)의 성장 온도는 1000도 이상 1200도 이하일 수 있다. 즉, 온도 조건을 달리하여 핏을 포함하는 반도체층과 활성층을 성장할 수 있다. The plurality of active layers may be grown within a temperature range of 700 degrees or more and 800 degrees or less, and the growth temperature of the first conductive type
즉, 실시예에 따른 발광소자는 제1도전형 반도체층(112a)과 버퍼층(105) 간의 격자 부정합에 의해 생성되는 관통 전위를 방지하기 위해, 복수의 레이어의 핏 영역을 포함하는 활성층들을 배치하여 발광 효율을 증대시킬 수 있다.That is, in the light emitting device according to the embodiment, active layers including a plurality of pit regions are disposed in order to prevent a penetration dislocation generated by a lattice mismatch between the first conductivity
도 4는 또 다른 실시예에 따른 발광소자의 부분확대도이다.4 is a partially enlarged view of a light emitting device according to another embodiment.
도 4를 참조하면, 도 2 및 도 3의 실시예와 달리 핏 영역을 포함하는 하나의 활성층을 포함할 수 있다. 제1활성층(114a)은 제1도전형 제2반도체층(112c)의 핏 영역 상에 형성되는 활성층을 의미한다. Referring to FIG. 4 , unlike the exemplary embodiment of FIGS. 2 and 3 , one active layer including a pit region may be included. The first
제1도전형 반도체층(112), 제1도전형 제1반도체층(112b) 및 제1도전형 제2반도체층(112c)는 복수의 핏 영역을 포함할 수 있고, 제1도전형 반도체층(112a), 제1도전형 제1반도체층(112b) 및 제1도전형 제2반도체층(112c)의 복수의 핏 영역들 각각은 수직적으로 오버랩되지 않는다.The first conductivity type semiconductor layer 112 , the first conductivity
예컨대, 제1도전형 반도체층(112a)의 복수의 핏 영역과 제1도전형 제1반도체층(112b)의 복수의 핏 영역은 수직적으로 오버랩되지 않을 수 있고, 제1도전형 제1반도체층(112b)의 복수의 핏 영역과 제1도전형 제2반도체층(112c)의 복수의 핏 영역은 수직적으로 오버랩되지 않을 수 있다. For example, the plurality of pit regions of the first conductive
제1도전형 반도체층(112), 제1도전형 제1반도체층(112b) 및 제1도전형 제2반도체층(112c) 각각의 복수의 핏 영역들의 꼭지각은 동일할 수 있다. 예컨대, 제1도전형 반도체층(112), 제1도전형 제1반도체층(112b) 및 제1도전형 제2반도체층(112c) 각각의 복수의 핏 영역들의 꼭지각은 50도 이상 70도 이하일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. A vertex angle of each of the plurality of pit regions of the first conductivity type semiconductor layer 112 , the first conductivity type
제1활성층(114a)은 700도 이상 800도 이하의 온도 범위내에서 성장될 수 있고, 제1도전형 반도체층(112a) 내지 제1도전형 제2반도체층(112c)의 성장 온도는 1000도 이상 1200도 이하일 수 있다. 즉, 온도 조건을 달리하여 핏을 포함하는 반도체층과 활성층을 성장할 수 있다. The first
도 5는 실시예에 따른 발광소자의 발광양자효율 예시도이다.5 is an exemplary diagram of light emitting quantum efficiency of a light emitting device according to an embodiment.
도 5를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자는 핏 영역을 포함하는 다중 레이어의 활성층을 배치하여, 전위 결함에 의한 전류 누설을 줄여, 주입전류밀도가 100(A/cm2) 일 때, 종래기술(R)은 발광양자효율이 65%이고, 실시예(E)는 발광양자효율이 72%로서, 발광효율이 7% 개선되는 것을 알 수 있다.5, the light emitting device according to the embodiment arranges a multi-layered active layer including a pit region to reduce current leakage due to dislocation defects, and when the injection current density is 100 (A/cm 2 ), conventional It can be seen that the technique (R) has a luminous quantum efficiency of 65%, and the embodiment (E) has a luminous quantum efficiency of 72%, which improves the luminous efficiency by 7%.
도 6은 종래기술에 따른 발광소자의 발광 강도 예시도이고, 도 7은 실시예에 따른 발광소자의 발광 강도 예시도이다.6 is an exemplary diagram of the light emitting intensity of a light emitting device according to the prior art, and FIG. 7 is an exemplary view of the light emission intensity of the light emitting device according to the embodiment.
도 6과 도 7을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자는 핏 영역을 포함하는 다중 레이어의 활성층을 배치하여, 전위 결함에 의한 전류 누설을 줄여, 에너지가 3(eV)일 때, 종래기술(도 6)은 발광 강도가 1.50E19이고, 실시예(도 7)는 발광 강도가 4.80E19로서, 발광 강도가 3배 이상 개선되는 것을 알 수 있다.6 and 7, the light emitting device according to the embodiment arranges a multi-layered active layer including a pit region to reduce current leakage due to dislocation defects, and when the energy is 3 (eV), the prior art ( 6) shows that the emission intensity is 1.50E19, and in Example (FIG. 7), the emission intensity is 4.80E19, indicating that the emission intensity is improved by 3 times or more.
도 8은 종래기술에 따른 발광소자의 발광 강도 예시도이고, 도 9는 실시예에 따른 발광소자의 발광 강도 예시도이다.8 is a diagram illustrating the light emission intensity of a light emitting device according to the prior art, and FIG. 9 is an exemplary view illustrating the emission intensity of a light emitting device according to the embodiment.
도 8과 도 9를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자는 핏 영역을 포함하는 다중 레이어의 활성층을 배치하여, 전위 결함에 의한 전류 누설을 줄여, 파장이 415(nm)일 때, 종래기술(도 8)은 발광 강도가 1.100E17이고, 실시예(도 9)는 발광 강도가 3.40E17로서, 발광 강도가 2배 이상 개선되는 것을 알 수 있다.8 and 9, the light emitting device according to the embodiment arranges a multi-layered active layer including a pit region to reduce current leakage due to dislocation defects, and when the wavelength is 415 (nm), the prior art ( In Fig. 8), the light emission intensity is 1.100E17, and in Example (Fig. 9), the light emission intensity is 3.40E17, indicating that the light emission intensity is improved more than twice.
도 10은 종래기술에 따른 발광소자의 발광 재결합 예시도이고, 도 11은 실시예에 따른 발광소자의 발광 재결합 예시도이다.10 is an exemplary view of light-emitting recombination of the light emitting device according to the prior art, and FIG. 11 is an exemplary view of light-emitting recombination of the light-emitting device according to the embodiment.
도 10과 도 11을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자는 핏 영역을 포함하는 다중 레이어의 활성층을 배치하여, 전위 결함에 의한 전류 누설을 줄여, 발광 재결합 비율이 80% 개선되는 것을 알 수 있다.10 and 11 , it can be seen that the light emitting device according to the embodiment has a multi-layered active layer including a pit region, thereby reducing current leakage due to dislocation defects and improving the light emitting recombination rate by 80%. .
도 12는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.12 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to an embodiment.
본 발명에 따른 발광 소자 패키지는 앞서 설명한 바와 같은 구조의 발광 소자가 장착될 수 있다.The light emitting device package according to the present invention may be equipped with a light emitting device having the structure as described above.
발광 소자 패키지(200)는 패키지 몸체부(205)와, 패키지 몸체부(205) 상에 배치된 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)과, 패키지 몸체부(205) 상에 배치되어 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)과 전기적으로 연결되는 발광 소자(100)와, 발광 소자(100)를 포위하는 몰딩부재(230)가 포함된다.The light emitting
패키지 몸체부(205)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 발광 소자(100)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.The
제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)은 서로 전기적으로 분리되며, 발광 소자(100)에 전원을 제공하는 역할을 한다. 또한, 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)은 발광 소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 할 수 있으며, 발광 소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The third electrode layer 213 and the fourth electrode layer 214 are electrically isolated from each other and serve to provide power to the
발광 소자(100)는 패키지 몸체부(205) 상에 배치되거나 제3 전극층(213) 또는 제4 전극층(214) 상에 배치될 수 있다.The
발광 소자(100)는 제3 전극층(213) 및/또는 제4 전극층(214)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다. 실시예에서는 발광 소자(100)가 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)과 각각 와이어를 통해 전기적으로 연결된 것이 예시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
몰딩부재(230)는 발광 소자(100)를 포위하여 발광 소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 몰딩부재(230)에는 형광체(232)가 포함되어 발광 소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.The
도 13과 도 14는 실시예에 따른 발광 소자를 포함하는 조명 시스템의 실시예들을 나타낸 분해 사시도이다.13 and 14 are exploded perspective views illustrating embodiments of a lighting system including a light emitting device according to an embodiment.
도 13에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 광원 모듈(2200)은 본 발명에 따른 발광소자(100) 또는 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다.13, the lighting device according to the embodiment includes a
또한, 도 14에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조명 장치는 커버(3100), 광원부(3200), 방열체(3300), 회로부(3400), 내부 케이스(3500), 소켓(3600)을 포함할 수 있다. 광원부(3200)는 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함할 수 있다. In addition, as shown in FIG. 14 , the lighting device according to the present invention includes a
103; 기판
105; 버퍼층
112; 제1도전형 반도체층
114; 활성층
116; 제2도전형 반도체층
120; 투광성 전극
131; 제1전극
132; 제2전극103; Board
105; buffer layer
112; first conductive semiconductor layer
114; active layer
116; Second conductive semiconductor layer
120; light-transmitting electrode
131; first electrode
132; second electrode
Claims (11)
상기 제1도전형 반도체층 상에 배치되고, 복수의 핏(pit) 영역들을 포함하는 복수의 활성층들;
상기 복수의 활성층들 상에 제2도전형 반도체층을 포함하고,
상기 복수의 활성층들은,
상기 제1도전형 반도체층 상에 배치되며 복수의 핏 영역을 포함하는 제1활성층;
상기 제1활성층 상에 배치되며 복수의 핏 영역을 포함하는 제2활성층; 및
상기 제2활성층 상에 배치되며 복수의 핏 영역을 포함하는 제3활성층을 포함하고,
상기 제1도전형 반도체층 및 상기 제1활성층 사이에는 제1도전형 제1반도체층이 배치되고,
상기 제1 및 제2활성층 사이에는 제1 도전형 제2반도체층이 배치되고,
상기 제2 및 제3활성층 사이에는 제1 도전형 제3반도체층이 배치되고,
상기 제1활성층의 상기 복수의 핏 영역과 상기 제2활성층의 상기 복수의 핏 영역은 수직적으로 오버랩되지 않고,
상기 제2활성층의 상기 복수의 핏 영역과 상기 제3활성층의 상기 복수의 핏 영역은 수직적으로 오버랩되지 않고,
상기 제1활성층의 상기 복수의 핏 영역과 상기 제3활성층의 상기 복수의 핏 영역은 수직적으로 오버랩되지 않는 발광소자.a first conductive semiconductor layer;
a plurality of active layers disposed on the first conductivity type semiconductor layer and including a plurality of pit regions;
a second conductive semiconductor layer on the plurality of active layers;
The plurality of active layers,
a first active layer disposed on the first conductive semiconductor layer and including a plurality of pit regions;
a second active layer disposed on the first active layer and including a plurality of pit regions; and
a third active layer disposed on the second active layer and including a plurality of pit regions;
A first conductive type first semiconductor layer is disposed between the first conductive type semiconductor layer and the first active layer,
A first conductive type second semiconductor layer is disposed between the first and second active layers,
A third semiconductor layer of a first conductivity type is disposed between the second and third active layers,
the plurality of pit regions of the first active layer and the plurality of pit regions of the second active layer do not vertically overlap;
the plurality of pit regions of the second active layer and the plurality of pit regions of the third active layer do not vertically overlap;
The plurality of pit regions of the first active layer and the plurality of pit regions of the third active layer do not vertically overlap.
상기 복수의 활성층들의 각각의 복수의 핏 영역들의 꼭지각은 동일한 발광소자.The method of claim 1,
A light emitting device having the same vertex angle of each of the plurality of pit regions of the plurality of active layers.
상기 복수의 활성층들의 각각의 복수의 핏 영역들의 꼭지각은 50도 이상 70도 이하인 발광소자.The method of claim 1,
An apex angle of each of the plurality of pit regions of the plurality of active layers is 50 degrees or more and 70 degrees or less.
상기 복수의 활성층들의 성장 온도는 700도 이상 800도 이하인 발광소자.The method of claim 1,
A growth temperature of the plurality of active layers is 700 degrees or more and 800 degrees or less.
상기 제1도전형 제1반도체층 내지 상기 제1도전형 제3반도체층의 성장 온도는 1000도 이상 1200도 이하인 발광소자.The method of claim 1,
The growth temperature of the first conductive type first semiconductor layer to the first conductive type third semiconductor layer is 1000 degrees or more and 1200 degrees or less.
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