KR20140001352A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 발광소자에 관한 것이다.An embodiment relates to a light emitting element.
반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.BACKGROUND ART Light emitting devices such as a light emitting diode (LD) or a laser diode using semiconductor materials of Group 3-5 or 2-6 group semiconductors are widely used for various colors such as red, green, blue, and ultraviolet And it is possible to realize white light rays with high efficiency by using fluorescent materials or colors, and it is possible to realize low energy consumption, semi-permanent life time, quick response speed, safety and environment friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps .
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display)의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.Therefore, it is possible to replace a transmission module of an optical communication means, a light-emitting diode backlight replacing a cold cathode fluorescent lamp (CCFL) constituting a backlight of a liquid crystal display (LCD) White LED lightings, automotive headlights, and traffic lights.
도 1은 일반적인 발광소자의 발광 구조물을 도시한 도면이다.1 is a view showing a light emitting structure of a general light emitting device.
도 1에 도시된 발광소자(10)는 발광 구조물을 포함한다. 여기서, 발광 구조물은 제1 도전형 반도체층(12), 제2 도전형 반도체층(11) 및 상기 제1 도전형 반도체층(12)과 상기 제2 도전형 반도체층(11) 사이에 배치되는 활성층(13)을 포함하는 발광 구조물을 포함한다. 이러한 발광소자는 p-n 접합(p-n junction) 구조를 갖는데, 이러한 수직형 구조는 제한된 영역에서 전류가 수직 방향으로만 흐르게 된다. 때문에, 도 1에서 A 내지 E로 표시한 부분과 같은 영역에서는 전류의 흐름이 없거나 약해 발광소자(10)의 발광 패턴이 균일하지 않게 되고 광 출력이 취약하게 되는 문제점이 있다.The
따라서, p-n 접합 구조에서 전류가 수직 방향으로만 흐름으로 인해 발생되는 발광 패턴의 불균일을 줄여 광 출력을 향상시킬 수 있는 발광소자의 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop a light emitting device capable of improving the light output by reducing the unevenness of the light emission pattern generated due to the current only in the vertical direction in the p-n junction structure.
실시예는 발광 패턴을 균일하게 하고 광 출력을 개선시킨 발광소자를 제공한다.The embodiment provides a light emitting device having uniform light emission patterns and improved light output.
실시예에 따른 발광소자는 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 형성된 활성층; 상기 활성층 상에 형성된 하부 제2 도전형 반도체층; 상기 하부 제2 도전형 반도체층 상에 형성된 전류 스프레딩층; 및 상기 전류 스프레딩층 상에 형성된 상부 제2 도전형 반도체층;을 포함한다.A light emitting device according to an embodiment includes a first conductive semiconductor layer; An active layer formed on the first conductive semiconductor layer; A lower second conductivity type semiconductor layer formed on the active layer; A current spreading layer formed on the lower second conductivity type semiconductor layer; And an upper second conductivity type semiconductor layer formed on the current spreading layer.
상기 전류 스프레딩층은 상기 제1 도전형 반도체층과 동일한 도전형 반도체 물질을 포함할 수 있다.The current spreading layer may include the same conductive semiconductor material as the first conductive semiconductor layer.
상기 전류 스프레딩층은, 일정 전압 이하에서 상기 상부 제2 도전형 반도체층으로부터의 캐리어(carrier)가 상기 전류 스프레딩층의 수평 방향으로 확산되어 흐르고, 상기 일정 전압보다 클 때 상기 상부 제2 도전형 반도체층으로부터의 캐리어 및 상기 전류 스프레딩층에 확산된 캐리어가 상기 전류 스프레딩층을 관통하여 상기 하부 제2 도전형 반도체층을 통해 상기 활성층으로 흐를 수 있는 두께를 가질 수 있다.Wherein the current spreading layer is formed such that a carrier from the upper second conductivity type semiconductor layer diffuses in a horizontal direction of the current spreading layer and flows at a constant voltage or lower, Type semiconductor layer and a carrier diffused in the current spreading layer can flow through the current spreading layer and can flow to the active layer through the lower second conductivity type semiconductor layer.
상기 일정 전압은 2.9V 내지 3.1V일 수 있다.The constant voltage may be 2.9V to 3.1V.
상기 상부 제1 도전형 반도체층은 1nm 내지 900nm의 두께를 가질 수 있다.The upper first conductivity type semiconductor layer may have a thickness of 1 nm to 900 nm.
상기 제1 도전형 반도체층과 상기 전류 스프레딩층은 각각 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 적어도 하나를 포함할 수 있고,The first conductive semiconductor layer and the current spreading layer may include at least one of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, Can,
상기 제1 도전형 반도체층과 상기 전류 스프레딩층은 서로 다른 물질로 이루어질 수 있고, 서로 동일한 물질로 이루어질 수도 있다.The first conductivity type semiconductor layer and the current spreading layer may be made of different materials or may be made of the same material.
상기 하부 제2 도전형 반도체층과 상기 상부 제2 도전형 반도체층은 각각 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 적어도 하나를 포함할 수 있고,The lower second conductivity type semiconductor layer and the upper second conductivity type semiconductor layer may include at least one of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, May include one,
상기 하부 제2 도전형 반도체층과 상기 상부 제2 도전형 반도체층은 서로 다른 물질로 이루어질 수 있고, 서로 동일한 물질로 이루어질 수도 있다.The lower second conductivity type semiconductor layer and the upper second conductivity type semiconductor layer may be made of different materials or may be made of the same material.
상기 전류 스프레딩층 및 상기 제1 도전형 반도체층에는 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.The current spreading layer and the first conductive semiconductor layer may be doped with a p-type dopant.
상기 상부 제2 도전형 반도체층 및 상기 하부 제2 도전형 반도체층에는 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.The upper second conductivity type semiconductor layer and the lower second conductivity type semiconductor layer may be doped with an n-type dopant.
상기 상부 제2 도전형 반도체층 상의 적어도 일부에 제1 전극이 위치할 수 있다.The first electrode may be located on at least a part of the upper second conductivity type semiconductor layer.
상기 활성층과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 배치된 전자 차단층을 더 포함할 수 있다.And an electron blocking layer disposed between the active layer and the first conductive semiconductor layer.
실시예에 따른 발광 소자는 하부 제2 도전형 반도체층과 상부 제2 도전형 반도체층의 사이에 전류 스프레딩층을 배치함으로써, 발광 구조물 내에서 전류 흐름이 확산되어 발광 패턴이 균일하게 되고, 발광 효율이 향상되고 정전기적 내성이 개선될 수 있도록 한다.The current spreading layer is disposed between the lower second conductivity type semiconductor layer and the upper second conductivity type semiconductor layer so that the current flow is diffused in the light emitting structure to uniform the light emission pattern, So that the efficiency can be improved and the electrostatic resistance can be improved.
도 1은 일반적인 발광소자의 발광 구조물을 도시한 도면이고,
도 2는 일 실시예에 따른 수직형 발광소자의 측단면도이고,
도 3은 일 실시예에 따른 수평형 발광소자의 측단면도이고
도 4는 일 실시예에 따른 발광소자의 발광 구조물을 확대하여 도시한 도면이고,
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 발광소자의 발광 구조물에서 캐리어의 흐름을 예시적으로 나타낸 도면이고,
도 7a 내지 도 7d는 도 2의 수직형 발광소자의 제조방법의 일 실시예를 나타낸 도면이고,
도 8은 발광소자 패키지의 일 실시예를 나타낸 도면이고,
도 9는 발광소자 패키지를 포함하는 헤드 램프의 일 실시예를 나타낸 도면이고,
도 10은 발광소자 패키지를 포함하는 표시장치의 일 실시예를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a light emitting structure of a general light emitting device,
2 is a side sectional view of a vertical light emitting device according to an embodiment,
3 is a side cross-sectional view of a horizontal light emitting device according to an embodiment
4 is an enlarged view of a light emitting structure of a light emitting device according to an embodiment,
5 and 6 are views illustrating a flow of a carrier in a light emitting structure of a light emitting device according to an exemplary embodiment,
7A to 7D are views showing an embodiment of a method of manufacturing the vertical type light emitting device of FIG. 2,
8 is a view showing an embodiment of a light emitting device package,
9 is a view showing an embodiment of a headlamp including a light emitting device package,
10 is a view showing an embodiment of a display device including a light emitting device package.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case of being described as being formed "on or under" of each element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.
도 2는 일 실시예에 따른 수직형(vertical) 발광소자의 측단면도이다. 2 is a side sectional view of a vertical light emitting device according to an embodiment.
실시예에 따른 발광소자(100A)는 제1 도전형 반도체층(118), 하부 제2 도전형 반도체층(114), 상기 제1 도전형 반도체층(118)과 상기 하부 제2 도전형 반도체층(114) 사이의 활성층(115), 상기 하부 제2 도전형 반도체층(114) 상의 전류 스프레딩층(116) 및 상기 전류 스프레딩층(116) 상의 상부 제2 도전형 반도체층(112)을 포함한다.The
발광소자(100A)는 복수의 화합물 반도체층, 예를 들어 3족-5족 원소의 반도체층을 이용한 LED(Light Emitting Diode)를 포함하며, LED는 청색, 녹색 또는 적색 등과 같은 광을 방출하는 유색 LED이거나 UV LED일 수 있다. LED의 방출 광은 다양한 반도체를 이용하여 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
제1 도전형 반도체층(118), 활성층(115), 하부 제2 도전형 반도체층(114), 전류 스프레딩층(116) 및 상부 제2 도전형 반도체층(112)을 합하여 발광 구조물(110)이라 칭할 수 있다.The first
발광 구조물(110)은, 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD: Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE: Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE: Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상부 제2 도전형 반도체층(112) 및 하부 제2 도전형 반도체층(114)은 각각 반도체 화합물로 형성될 수 있으며, 예를 들어 3족-5족 또는 2족-6족 등의 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 또한 각각 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. The upper second conductivity
상기 상부 제2 도전형 반도체층(112)이 n형 반도체층인 경우, 상부 제2 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서 Si, Ge, Sn, Se 또는 Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 상부 제2 도전형 반도체층(112)이 p형 반도체층인 경우, 상기 상부 제2 도전형 도펀트는 p형 도펀트로서 Mg, Zn, Ca, Sr 또는 Ba 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.When the upper second conductivity
상기 하부 제2 도전형 반도체층(114)이 n형 반도체층인 경우, 하부 제2 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서 Si, Ge, Sn, Se 또는 Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 하부 제2 도전형 반도체층(114)이 p형 반도체층인 경우, 상기 하부 제2 도전형 도펀트는 p형 도펀트로서 Mg, Zn, Ca, Sr 또는 Ba 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.When the lower second conductivity
상기 상부 제2 도전형 도펀트와 상기 하부 제2 도전형 도펀트는 동일한 타입의 제2 도전형 도펀트일 수 있다.The upper second conductivity type dopant and the lower second conductivity type dopant may be the same type of second conductivity type dopant.
상부 제2 도전형 반도체층(112) 및 하부 제2 도전형 반도체층(114)은 각각 AlzInwGa(1-z-w)N (0≤z≤1, 0≤w≤1, 0≤z+w≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 상부 제2 도전형 반도체층(112) 및 상기 하부 제2 도전형 반도체층(114)은 각각 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The upper second conductivity
상기 상부 제2 도전형 반도체층(112)과 상기 하부 제2 도전형 반도체층(114)은 동일한 물질로 이루어질 수 있고, 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있다.The upper second conductivity
전류 스프레딩층(116) 및 제1 도전형 반도체층(118)은 각각 반도체 화합물로 형성될 수 있으며, 예를 들어 각각 상부 제1 도전형 도펀트 및 하부 제1 도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 전류 스프레딩층(116) 또는 제1 도전형 반도체층(118)은 예를 들어, InzAlwGa1 -z- wN (0≤z≤1, 0≤w≤1, 0≤z+w≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 전류 스프레딩층(116) 및 상기 제1 도전형 반도체층(118)은 각각 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The current spreading
상기 전류 스프레딩층(116)과 상기 제1 도전형 반도체층(118)은 동일한 물질로 이루어질 수 있고, 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있다.The current spreading
상기 전류 스프레딩층(116)이 p형 반도체층인 경우, 상기 상부 제1 도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr 또는 Ba 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 전류 스프레딩층(116)이 n형 반도체층인 경우, 상기 상부 제1 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서 Si, Ge, Sn, Se 또는 Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. When the current spreading
상기 제1 도전형 반도체층(118)이 p형 반도체층인 경우, 상기 하부 제1 도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr 또는 Ba 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(118)이 n형 반도체층인 경우, 상기 하부 제1 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서 Si, Ge, Sn, Se 또는 Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.When the first conductivity
상기 상부 제1 도전형 도펀트와 상기 하부 제1 도전형 도펀트는 동일한 타입의 제1 도전형 도펀트일 수 있다.The upper first conductivity type dopant and the lower first conductivity type dopant may be the same type first conductivity type dopant.
상기 전류 스프레딩층(116)과 상기 제1 도전형 반도체층(118)은 동일한 도전형 반도체 물질을 포함할 수 있다.The current spreading
본 실시예에서, 상부 제2 도전형 반도체층(112) 및 하부 제2 도전형 반도체층(114)은 n형 반도체층으로, 전류 스프레딩층(116) 및 제1 도전형 반도체층(118)은 p형 반도체층으로 구현할 수 있다. 또는, 상부 제2 도전형 반도체층(112) 및 하부 제2 도전형 반도체층(114)은 p형 반도체층으로, 전류 스프레딩층(116) 및 제1 도전형 반도체층(118)은 n형 반도체층으로 구현할 수 있다. 이에 따라 발광 구조물은 n-p-n-p 접합 구조, p-n-p-n 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.The upper second conductivity
발광 구조물(110)의 상부 제2 도전형 반도체층(112)의 외부로 노출된 표면에는 러프니스 패턴이 형성될 수 있다. 러프니스 패턴은 PEC(Photo Enhanced Chemical) 식각 방법이나 마스크 패턴을 이용한 에칭 공정을 수행하여 형성할 수 있다. 러프니스 패턴은 활성층(115)에서 생성된 광의 외부 추출 효율을 증가시키기 위한 것으로서, 규칙적인 주기를 갖거나 불규칙적인 주기를 가질 수 있다.A roughness pattern may be formed on a surface of the
제1 도전형 반도체층(118)과 하부 제2 도전형 반도체층(114) 사이에 활성층(115)이 위치한다.The
활성층(115)은 전자와 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층으로, 예를 들어, 상기 상부 제2 도전형 반도체층(112)이 n형 반도체층이고 상기 제1 도전형 반도체층(118)이 p형 반도체층인 경우, 상기 상부 제2 도전형 반도체층(112)에서 전자를 제공받고 상기 제1 도전형 반도체층(118)에서 정공을 제공받을 수 있다.The
활성층(115)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(Multi Quantum Well, MQW), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 활성층(115)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자 우물 구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
활성층(115)이 양자 우물 구조로 형성된 경우, 우물층/장벽층은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 우물층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 작은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.When the
활성층(115)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 도전형 클래드층은 활성층의 장벽층의 밴드갭보다 더 넓은 밴드갭을 갖는 반도체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 도전형 클래드층은 GaN, AlGaN, InAlGaN 또는 초격자 구조를 포함할 수 있다. 또한, 도전형 클래드층은 n형 또는 p형으로 도핑될 수 있다.A conductive clad layer (not shown) may be formed on and / or below the
활성층(115)과 제1 도전형 반도체층(118) 사이에는 전자 차단층(EBL: Electron Blocking Layer)(120)이 위치할 수 있다.An electron blocking layer (EBL) 120 may be disposed between the
전자 차단층(120)은 캐리어 중 전자가 이동성이 좋기 때문에, 상부 제2 도전형 반도체층(112)에서 제공된 전자가 발광에 기여하지 못하고 활성층(115)을 넘어 제1 도전형 반도체층(118)으로 빠져나가 누설 전류의 원인이 되는 것을 방지하는 전위 장벽의 역할을 할 수 있다.Electrons provided in the upper second conductivity
전자 차단층(120)의 에너지 밴드갭은 활성층(115)의 장벽층의 에너지 밴드갭보다 크며, AlGaN의 단일층으로 이루어지거나 AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN의 다층으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.The energy bandgap of the
상부 제2 도전형 반도체층(112) 상에는 제1 전극(170)이 위치한다. 제1 전극(170)은 각각 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 또는 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.The
제1 도전형 반도체층(118) 하부에 도전성 지지기판(160)이 위치하며, 도전성 지지기판(160)이 제2 전극의 역할을 할 수 있다.The conductive supporting
도전성 지지기판(160)은 제2 전극의 역할을 할 수 있으므로 전기 전도도가 우수한 금속을 사용할 수 있고, 발광소자의 작동 시 발생하는 열을 충분히 발산시킬 수 있어야 하므로 열전도도가 높은 금속을 사용할 수 있다.Since the conductive supporting
도전성 지지기판(160)은 예를 들어, 소정의 두께를 갖는 베이스 기판(substrate)으로서, 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 텅스텐(W), 구리(Cu) 또는 알루미늄(Al)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 또한, 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga2O3 등) 또는 전도성 시트 등을 선택적으로 포함할 수 있다.The
또한, 상기 도전성 지지기판(160)은 전체 질화물 반도체에 휨을 가져오지 않으면서, 스크라이빙(scribing) 공정 및 브레이킹(breaking) 공정을 통하여 별개의 칩으로 잘 분리시키기 위한 정도의 기계적 강도를 가질 수 있다.In addition, the conductive supporting
전류 스프레딩층(116)은, 제1 전극(170) 및 제2 전극을 통해 인가되는 전압이 일정 전압 이하인 경우 상부 제2 도전형 반도체층(112)으로부터의 캐리어(carrier)가 전류 스프레딩층(116)의 수평 방향으로 확산되어 흐르고, 제1 및 제2 전극을 통해 인가되는 전압이 상기 일정 전압보다 큰 경우에는 상부 제2 도전형 반도체층(112)으로부터의 캐리어 및 상기 전류 스프레딩층(116)에 확산된 캐리어가 상기 전류 스프레딩층(116)을 관통하여 하부 제2 도전형 반도체층(114)을 통해 활성층(115)으로 흐를 수 있는 두께를 가질 수 있다.The current spreading
예를 들어, 상기 일정 전압은 발광소자(100A)의 동작 전압으로서 약 2.9V 내지 3.1V일 수 있고, 이 경우, 상기 전류 스프레딩층(116)은 수nm 내지 수백nm의 두께 또는 약 1nm 내지 900nm의 두께를 가질 수 있다.For example, the constant voltage may be about 2.9V to 3.1V as the operating voltage of the
제1 도전형 반도체층(118)과 도전성 지지기판(160) 사이에 투명 전극층(130)이 위치할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(118)은 불순물 도핑 농도가 낮아 접촉 저항이 높으며 그로 인해 오믹 특성이 좋지 못할 수 있으므로, 투명 전극층(130)은 이러한 오믹 특성을 개선하기 위한 것으로, 반드시 형성되어야 하는 것은 아니다.The
투명 전극층(130)은 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.The
발광 구조물의 제1 도전형 반도체층(118)과 도전성 지지기판(160) 사이에 반사층(140)이 위치할 수 있다.The
반사층(140)은 활성층(115)에서 생성된 빛을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광추출 효율을 크게 개선할 수 있다. 반사층(140)은 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 백금(Pt), 로듐(Rh), 혹은 Al이나 Ag이나 Pt나 Rh를 포함하는 금속층으로 이루어질 수 있다. The
반사층(140)과 제1 도전형 반도체층(118) 사이에 투명 전극층(130)이 위치할 수 있으나, 반사층(140)이 제1 도전형 반도체층(118)과 오믹 접촉하는 물질로 형성된 경우, 투명 전극층(130)은 별도로 형성하지 않을 수 있다.The
반사층(140) 및/또는 투명 전극층(130)이 형성된 발광 구조물(110)과 도전성 지지기판(160)은 접합층(150)에 의해 서로 결합될 수 있다.The
접합층(150)은 베리어 금속 또는 본딩 금속 등을 포함하며, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
또한, 발광 구조물(110)의 측면 및 상면의 적어도 일부에 패시베이션층(180)이 형성될 수 있다.In addition, the
패시베이션층(180)은 발광 구조물을 보호하며 층간 전기적 쇼트를 방지할 수 있다. 패시베이션층(180)은 산화물이나 질화물 등의 절연물질로 이루어지며, 일 예로서, 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.The
도 3은 일 실시예에 따른 수평형(lateral) 발광소자의 측단면도이다. 3 is a side cross-sectional view of a lateral light emitting device according to one embodiment.
도 3의 발광소자(100B)는 제1 도전형 반도체층(118), 하부 제2 도전형 반도체층(114), 상기 제1 도전형 반도체층(118)과 상기 하부 제2 도전형 반도체층(114) 사이의 활성층(115), 상기 하부 제2 도전형 반도체층(114) 상의 전류 스프레딩층(116) 및 상기 전류 스프레딩층(116) 상의 상부 제2 도전형 반도체층(112)을 포함한다.The
제1 도전형 반도체층(118), 활성층(115), 하부 제2 도전형 반도체층(114), 전류 스프레딩층(116) 및 상부 제2 도전형 반도체층(112)을 합하여 발광 구조물(110)이라 칭할 수 있다.The first
상기 발광 구조물(110)은 성장기판(165) 상에 성장된다. The
경우에 따라서, 성장기판(165)은 상부 표면에 요철 패턴이 형성될 수 있지만, 이에 대해 한정하지는 않는다.In some cases, the
상기 성장기판(165)은 반도체 물질 성장에 적합한 재료, 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있다. 성장기판(165)은 예를 들어, 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 성장기판(165)에 대해 습식세척을 하여 표면의 불순물을 제거할 수 있다.The
성장기판(165)과 발광 구조물(110) 사이에는 버퍼층(190)이 위치할 수 있다.The
버퍼층(190)은, 성장기판(165)과 발광 구조물(110) 사이의 재료의 격자 부정합 및 열 팽창 계수의 차이를 완화하기 위한 것이다. 상기 버퍼층(190)의 재료는 3족-5족 화합물 반도체로 형성될 수 있는데, 예를 들면, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.The
또한, 버퍼층(190)은 성장기판(165)에 인접하는 저온 버퍼층과, 발광 구조물(110)에 인접하는 고온 버퍼층을 포함하는 다층 구조로 이루어질 수도 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The
여기서, 저온 버퍼층은 약 500 - 600℃에서 형성될 수 있는데, 저온 버퍼층은 AlN, GaN 등을 포함할 수 있으며, AlInN/GaN 적층 구조, InGaN/GaN 적층 구조, AlInGaN/InGaN/GaN 적층 구조 등으로 형성될 수 있다.Here, the low-temperature buffer layer may be formed at a temperature of about 500 to 600 ° C. The low-temperature buffer layer may include AlN, GaN, or the like, and may be an AlInN / GaN laminate structure, an InGaN / GaN laminate structure, an AlInGaN / InGaN / .
이어, 고온 버퍼층은 약 700 - 800℃로 형성될 수 있는데, AlN를 포함할 수 있다.The high-temperature buffer layer may then be formed at about 700-800 DEG C, which may include AlN.
경우에 따라서, 버퍼층(190) 상에는 언도프트 반도체층(195)이 더 형성될 수 있으나, 이에 한정하지는 않는다.In some cases, the
언도프트 반도체층(195)은 상부 제2 도전형 반도체층(112)의 결정성 향상을 위해 형성되는 층으로, 상부 제2 도전형 도펀트가 도핑되지 않아 상부 제2 도전형 반도체층(112)에 비해 낮은 전기 전도성을 갖는 것을 제외하고는 상부 제2 도전형 반도체층(112)과 같을 수 있다.The
발광 구조물(110)의 구성은 도 2에 도시된 수직형 발광소자의 발광 구조물(110)과 같이 상부 제2 도전형 반도체층(112), 전류 스프레딩층(116), 하부 제2 도전형 반도체층(114), 활성층(115) 및 제1 도전형 반도체층(115)을 포함하여 이루어진다. The structure of the
그리고, 발광 구조물(110)은, 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD: Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE: Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE: Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상부 제2 도전형 반도체층(112) 상에는 제1 전극(170)이 위치하고, 제1 도전형 반도체층(118) 상에는 제2 전극(175)이 위치한다.A
도 3과 같은 수평형 발광소자의 경우, 상부 제2 도전형 반도체층(112)의 일부 영역이 메사 식각되어 있는데, 사파이어 기판과 같이 절연성 기판의 하부에 전극을 형성할 수 없기 때문에, 상술한 식각된 영역에 제1 전극(170)을 배치할 수 있다.In the horizontal type light emitting device as shown in FIG. 3, a part of the upper second conductive
제1 전극(170) 및 제2 전극(175)은 각각 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu) 또는 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.The
전류 스프레딩층(116)은, 제1 전극(170) 및 제2 전극(175)을 통해 인가되는 전압이 일정 전압 이하인 경우 상부 제2 도전형 반도체층(112)으로부터의 캐리어(carrier)가 전류 스프레딩층(116)의 수평 방향으로 확산되어 흐르고, 제1 및 제2 전극(170, 175)을 통해 인가되는 전압이 상기 일정 전압보다 큰 경우에는 상부 제2 도전형 반도체층(112)으로부터의 캐리어 및 상기 전류 스프레딩층(116)에 확산된 캐리어가 상기 전류 스프레딩층(116)을 관통하여 하부 제2 도전형 반도체층(114)을 통해 활성층(115)으로 흐를 수 있는 두께를 가질 수 있다.The current spreading
예를 들어, 상기 일정 전압은 발광소자(100B)의 동작 전압으로서 약 2.9V 내지 3.1V일 수 있고, 이 경우, 상기 전류 스프레딩층(116)은 수nm 내지 수백nm의 두께 또는 약 1nm 내지 900nm의 두께를 가질 수 있다.For example, the constant voltage may be about 2.9V to 3.1V as the operating voltage of the
또한, 제1 도전형 반도체층(118)과 제2 전극(175) 사이에는 투명 전극층(130)이 형성될 수 있다.In addition, a
여기서, 제1 도전형 반도체층(118)은 불순물 도핑 농도가 낮아 접촉 저항이 높으며 그로 인해 오믹 특성이 좋지 못할 수 있으므로, 투명 전극층(130)은 이러한 오믹 특성을 개선하기 위한 것으로, 반드시 형성되어야 하는 것은 아니다.Since the first
투명 전극층(130)은 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.The
이하에서는, 발광소자(100)의 발광 구조물(110)을 확대하여 도시한 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings showing an enlarged view of a
도 4는 일 실시예에 따른 발광소자의 발광 구조물을 확대하여 도시한 도면이다.4 is an enlarged view of a light emitting structure of a light emitting device according to an embodiment.
실시예에 따른 발광소자(100)는 제1 도전형 반도체층(118), 상기 제1 도전형 반도체층(118) 상에 형성된 활성층(115), 상기 활성층(115) 상에 형성된 하부 제2 도전형 반도체층(114), 상기 하부 제2 도전형 반도체층(114) 상에 형성된 전류 스프레딩층(116) 및 상기 전류 스프레딩층(116) 상에 형성된 상부 제2 도전형 반도체층(112)을 포함한다.The
기존의 고출력 발광소자에서는 도 1에서 도시된 바와 같이 제1 도전형 반도체층(12)과, 제2 도전형 반도체층(11)과, 상기 제1 도전형 반도체층(12)과 제2 도전형 반도체층(11) 사이에 위치한 활성층(13)을 포함한다. 이 경우, 제2 도전형 반도체층(11)과 제1 도전형 반도체층(12) 사이의 전류는 수직 방향으로만 흐르게 되어 도 1에 도시된 A 내지 E와 같은 영역에서는 전류가 흐르지 않거나 약하게 흘러, 발광 패턴이 균일하지 않게 되고 광 출력이 취약하게 되는 문제점이 존재하였다.In the conventional high output light emitting device, the first conductivity type semiconductor layer 12, the second conductivity
실시예에서는, 상부 제2 도전형 반도체층(112)과 하부 제2 도전형 반도체층(114) 사이에 전류 스프레딩층(116)을 위치시킴으로써, 수평 방향으로의 전류 흐름을 증대시킬 수 있다. The current flow in the horizontal direction can be increased by locating the current spreading
상부 제2 도전형 반도체층(112)과 하부 제2 도전형 반도체층(114)의 조성은 상술한 바와 같으며, 상부 제2 도전형 반도체층(112)과 하부 제2 도전형 반도체층(114)은 각각 동일한 물질로 이루어질 수 있고, 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있다.The composition of the upper second conductivity
제1 도전형 반도체층(118)과 전류 스프레딩층(116)의 조성은 상술한 바와 같으며, 제1 도전형 반도체층(118)과 전류 스프레딩층(116)은 서로 동일한 물질로 이루어질 수 있고, 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있다.The composition of the first conductivity
도 5 및 도 6은 일 실시예에 따른 발광소자의 발광 구조물에서 캐리어의 흐름을 예시적으로 나타낸 도면이다.5 and 6 are views illustrating a flow of a carrier in a light emitting structure of a light emitting device according to an exemplary embodiment.
도 5를 참조하면, 발광소자(100)의 제1 전극(170)과 제2 전극(175) 사이의 전압이 일정 전압 이하인 경우에는 상부 제2 도전형 반도체층(112)의 캐리어(carrier)가 전류 스프레딩층(116)을 터널링하지 못해 하부 제2 도전형 반도체층(114)으로 흐르지 못하고 전류 스프레딩층(116)에서 전류 스프레딩층(116)의 수평 방향으로 확산되어 흐르게 된다. 5, when the voltage between the
도 6을 참조하면, 발광소자(100)의 제1 전극(170)과 제2 전극(175) 사이에 상기 일정 전압보다 큰 전압이 인가되는 경우에는, 실선으로 표시된 바와 같이, 상부 제2 도전형 반도체층(112)의 캐리어가 전류 스프레딩층(116)을 터널링하여 하부 제2 도전형 반도체층(114)을 통해 활성층(115)으로 흐를 수 있다. 이때 점선으로 표시된 바와 같이, 제1 전극(170)과 제2 전극(175) 사이에 상기 일정 전압 이하의 전압이 인가되었을 때에 전류 스프레딩층(116)에 수평 방향으로 쌓인 캐리어도, 전류 스프레딩층(116)을 터널링하여 하부 제2 도전형 반도체층(114)을 통해 활성층(115)으로 흐를 수 있다. 때문에, 도 1의 기존의 발광소자(10)와 달리, 실시예의 발광소자(100)는 도 6에서 A 내지 E로 표시한 부분과 같은 영역에서도 전류의 흐름이 발생된다. 이로 인해 기존의 발광소자보다 전류 흐름이 수평 방향으로 균일하게 되어 발광 패턴이 균일하게 되고 광추출이 개선될 수 있으며, 정전기적 내성이 개선될 수 있다.6, when a voltage higher than the predetermined voltage is applied between the
이때 상기 일정 전압은 발광소자(100)의 동작 전압으로, 약 2.9V 내지 3.1V일 수 있다.In this case, the predetermined voltage may be about 2.9 V to 3.1 V, which is an operation voltage of the
도 5 및 도 6는 상부 제2 도전형 반도체층(112)으로부터의 한 종류의 캐리어의 흐름만을 나타낸 도면이고, 다른 한 종류의 캐리어 즉 제1 도전형 반도체층(118)으로부터의 캐리어의 흐름은 당업자에게 자명한 사항이므로 생략되어있다.5 and 6 show only one kind of carrier flow from the upper second conductivity
다시 도 4를 참조하면, 실시예에 따라, 상기 전류 스프레딩층(116)은 약 1nm 내지 900nm의 두께(d)를 가질 수 있다. 전류 스프레딩층(116)의 두께(d)가 너무 얇은 경우, 낮은 전압에서도 상부 제2 도전형 반도체층(112)으로부터의 캐리어가 전류 스프레딩층(116)을 통과할 수 있어서 전류 스프레딩층(112)에 의한 전류 확산 효과가 적을 수 있다. 또한, 전류 스프레딩층(116)의 두께(d)가 너무 두꺼운 경우, 동작 전압에서 상부 제2 도전형 반도체층(112)으로부터의 캐리어가 전류 스프레딩층(116)을 터널링하지 못할 수 있다.Referring again to FIG. 4, according to an embodiment, the current spreading
도 7a 내지 도 7d는 도 2의 수직형 발광소자의 제조방법의 일 실시예를 나타낸 도면이다.7A to 7D are views showing an embodiment of a method of manufacturing the vertical type light emitting device of FIG.
도 7a에 도시된 바와 같이, 상부 제2 도전형 반도체층(112), 전류 스프레딩층(116), 하부 제2 도전형 반도체층(114), 활성층(115) 및 제1 도전형 반도체층(118)을 포함한 발광 구조물(110)을 성장기판(165) 상에 성장시킨다.The upper conductive type
발광 구조물(110)은, 예를 들어, 유기금속 화학 증착법(MOCVD: Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD: Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD: Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE: Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE: Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
성장기판(165)은 반도체 물질 성장에 적합한 재료, 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있다. 성장기판(165)은 예를 들어, 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 성장기판(580)에 대해 습식세척을 하여 표면의 불순물을 제거할 수 있다.The
발광구조물(110)과 성장기판(165) 사이에는 버퍼층(190)을 성장시킬 수 있는데, 재료의 격자 부정합 및 열 팽창 계수의 차이를 완화하기 위한 것이다. 버퍼층(190)의 재료는 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. A
버퍼층(190) 위에는 언도프트(undoped) 반도체층(195)을 더 성장시킬 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.An
언도프트 반도체층(195)은 상부 제2 도전형 반도체층(112)의 결정성 향상을 위해 형성되는 층으로, 상부 제2 도전형 도펀트가 도핑되지 않아 상부 제2 도전형 반도체층(112)에 비해 낮은 전기 전도성을 갖는 것을 제외하고는 상부 제2 도전형 반도체층(112)과 같을 수 있다.The
상부 제2 도전형 반도체층(112)의 조성은 상술한 바와 같으며, 화학증착방법(CVD) 혹은 분자선 에피택시(MBE) 혹은 스퍼터링 혹은 수산화물 증기상 에피택시(HVPE) 등의 방법을 사용하여 n형 GaN층을 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 상부 제2 도전형 반도체층(112)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 실리콘(Si)과 같은 n형 불순물을 포함하는 실란 가스(SiH4)가 주입되어 형성될 수 있다.The composition of the upper second conductivity
전류 스프레딩층(116)의 조성은 상술한 바와 같으며, 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 마그네슘(Mg)과 같은 p형 불순물을 포함하는 비세틸 사이클로 펜타디에닐 마그네슘(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}이 주입되어 p형 GaN층이 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 공정을 통해, 전류 스프레딩층(116)을 약 1nm 내지 900nm의 두께로 형성한다.The composition of the current spreading
상기 전류 스프레딩층(116) 상에 하부 제2 도전형 반도체층(114)을 성장시킨다. 하부 제2 도전형 반도체층(114)의 조성은 상술한 바와 동일하며, 하부 제2 도전형 반도체층(114)은 상부 제2 도전형 반도체층(112)과 동일한 물질로 이루어질 수 있고, 다른 물질로 이루어질 수도 있다. 하부 제2 도전형 반도체층(114)은 화학증착방법(CVD) 혹은 분자선 에피택시(MBE) 혹은 스퍼터링 혹은 수산화물 증기상 에피택시(HVPE) 등의 방법을 사용하여 n형 GaN층을 형성할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 하부 제2 도전형 반도체층(114)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 실리콘(Si)과 같은 n형 불순물을 포함하는 실란 가스(SiH4)가 주입되어 형성될 수 있다.And the lower second conductivity
도 7b에 도시된 바와 같이, 하부 제2 도전형 반도체층(114)을 성장시킨 후, 하부 제2 도전형 반도체층(114) 상에 활성층(115)을 형성한다. 활성층(115)의 조성은 상술한 바와 동일하며, 예를 들어 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자 우물 구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.7B, after the lower second conductivity
상기 활성층(115) 위에 전자 차단층(120)을 형성할 수 있다. 상기 전자 차단층(120)의 조성은 상술한 바와 같다. The
상기 전자 차단층(120) 위에는 제1 도전형 반도체층(118)을 형성한다. 상기 제1 도전형 반도체층(118)의 조성은 상술한 바와 동일하며, 제1 도전형 반도체층(118)은 전류 스프레딩층(116)과 동일한 물질로 이루어질 수 있고, 다른 물질로 이루어질 수도 있다. 제1 도전형 반도체층(118)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 마그네슘(Mg)과 같은 p형 불순물을 포함하는 비세틸 사이클로 펜타디에닐 마그네슘(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}이 주입되어 p형 GaN층이 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.A first
도 7c에 도시된 바와 같이, 상기 제1 도전형 반도체층(118) 상에 투명 전극층(130)과 반사층(140)을 형성할 수 있다. 상기 투명 전극층(130)과 반사층(140)의 조성은 상술한 바와 같으며, 스퍼터링법이나 전자빔 증착법에 의하여 형성될 수 있다.The
상기 반사층(140) 상에 접합층(150)과 도전성 지지기판(160)을 형성할 수 있다. 도전성 지지기판(160)을 형성시키는 방법은 전기화학적인 금속증착방법이나 유테틱(Eutetic) 메탈을 이용한 본딩 방법 등을 사용하거나, 별도의 접합층(150)을 형성할 수 있다. The
그리고, 도 7d에 도시된 바와 같이 상기 성장기판(165)을 분리한다. 상기 성장기판(165)의 제거는 엑시머 레이저 등을 이용한 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off: LLO)의 방법으로 할 수 있으며, 건식 및 습식 식각의 방법으로 할 수도 있다. Then, the
레이저 리프트 오프법을 예로 들면, 상기 성장기판(165) 방향으로 일정 영역의 파장을 가지는 엑시머 레이저 광을 포커싱(focusing)하여 조사하면, 상기 성장기판(165)과 발광 구조물의 경계면에 열 에너지가 집중되어 경계면이 갈륨과 질소 분자로 분리되면서 레이저 광이 지나가는 부분에서 순간적으로 성장기판(165)의 분리가 일어나며, 버퍼층(190) 및 언도프트 반도체층(195)도 함께 분리될 수 있다.When the excimer laser light having a certain wavelength in the direction of the
그리고, 각각의 발광 구조물을 소자 단위로 다이싱(dicing)할 수 있다.Each of the light emitting structures can be diced in units of devices.
도 8은 실시예들에 따른 발광소자를 포함한 발광소자 패키지의 일 실시예를 도시한 도면이다.8 is a view illustrating an embodiment of a light emitting device package including the light emitting device according to the embodiments.
일 실시예에 따른 발광소자 패키지(600)는 몸체(610)와, 상기 몸체(610)에 설치된 제1 리드 프레임(621) 및 제2 리드 프레임(622)과, 상기 몸체(610)에 설치되어 상기 제1 리드 프레임(621) 및 제2 리드 프레임(622)과 전기적으로 연결되는 상술한 실시예들에 따른 발광소자(10)와, 상기 캐비티에 형성된 몰딩부(640)를 포함한다. 상기 몸체(610)에는 캐비티가 형성될 수 있다.The light emitting
상기 몸체(610)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있다. 상기 몸체(610)가 금속 재질 등 도전성 물질로 이루어지면, 도시되지는 않았으나 상기 몸체(610)의 표면에 절연층이 코팅되어 상기 제1,2 리드 프레임(621, 622) 간의 전기적 단락을 방지할 수 있다.The
상기 제1 리드 프레임(621) 및 제2 리드 프레임(622)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(10)에 전류를 공급한다. 또한, 상기 제1 리드 프레임(621) 및 제2 리드 프레임(622)은 상기 발광소자(10)에서 발생된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광소자(10)에서 발생된 열을 외부로 배출시킬 수도 있다.The
상기 발광소자(10)는 상기 몸체(610) 상에 설치되거나 상기 제1 리드 프레임(621) 또는 제2 리드 프레임(622) 상에 설치될 수 있다. 본 실시예에서는 제1 리드 프레임(621)과 발광소자(10)가 직접 통전되고, 제2 리드 프레임(622)과 상기 발광소자(10)는 와이어(630)를 통하여 연결되어 있다. 발광소자(10)는 와이어 본딩 방식 외에 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 등에 의하여 리드 프레임(621, 622)과 연결될 수 있다.The
상기 몰딩부(640)는 상기 발광소자(10)를 포위하여 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부(640) 상에는 형광체(650)가 포함되어, 상기 발광소자(10)로부터 방출되는 빛의 파장을 변화시킬 수 있다.The
형광체(650)는 가넷(Garnet)계 형광체, 실리케이트(Silicate)계 형광체, 니트라이드(Nitride)계 형광체, 또는 옥시니트라이드(Oxynitride)계 형광체를 포함할 수 있다.The
예를 들어, 상기 가넷계 형광체는 YAG(Y3Al5O12:Ce3 +) 또는 TAG(Tb3Al5O12:Ce3 +)일 수 있고, 상기 실리케이트계 형광체는 (Sr,Ba,Mg,Ca)2SiO4:Eu2 +일 수 있고, 상기 니트라이드계 형광체는 SiN을 포함하는 CaAlSiN3:Eu2 +일 수 있고, 상기 옥시니트라이드계 형광체는 SiON을 포함하는 Si6 - xAlxOxN8 -x:Eu2 +(0<x<6)일 수 있다.For example, the garnet-base phosphor is YAG (Y 3 Al 5 O 12 : Ce 3 +) or TAG: may be a (Tb 3 Al 5 O 12 Ce 3 +), wherein the silicate-based phosphor is (Sr, Ba, Mg, Ca) 2 SiO 4 : Eu 2 + , and the nitride phosphor may be CaAlSiN 3 : Eu 2 + containing SiN, and the oxynitride phosphor may be Si 6 - x Al x O x N 8 -x: Eu 2 + (0 <x <6) can be.
상기 발광소자(10)에서 방출된 제1 파장 영역의 광이 상기 형광체(650)에 의하여 여기되어 제2 파장 영역의 광으로 변환되고, 상기 제2 파장 영역의 광은 렌즈(미도시)를 통과하면서 광경로가 변경될 수 있다. The light of the first wavelength range emitted from the
실시예에 따른 발광소자 패키지는 복수 개가 기판 상에 어레이되며, 상기 발광소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 반도체 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.A plurality of light emitting device packages according to embodiments may be arranged on a substrate, and a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, and the like may be disposed on the light path of the light emitting device package. Such a light emitting device package, a substrate, and an optical member can function as a light unit. Still another embodiment may be implemented as a display device, an indicating device, a lighting system including the semiconductor light emitting device or the light emitting device package described in the above embodiments, for example, the lighting system may include a lamp, a streetlight .
이하에서는 상술한 발광소자 또는 발광소자 패키지가 배치된 조명 시스템의 일 실시예로서, 헤드램프와 백라이트 유닛을 설명한다.Hereinafter, the headlamp and the backlight unit will be described as an embodiment of the lighting system in which the above-described light emitting device or the light emitting device package is disposed.
도 9는 따른 발광소자가 배치된 헤드램프의 일 실시예를 도시한 도면이다.9 is a view showing an embodiment of a headlamp in which the light emitting device is arranged.
도 9를 참조하면, 실시예에 따른 발광소자가 배치된 발광 모듈(710)에서 방출된 빛이 리플렉터(720)와 쉐이드(730)에서 반사된 후 렌즈(740)를 투과하여 차체 전방을 향할 수 있다.9, the light emitted from the
상기 발광 모듈(710)은 회로기판 상에 발광소자가 복수 개로 탑재될 수 있으며, 이에 대해 한정하지 않는다.The
도 10은 실시예에 따른 발광소자 패키지가 배치된 표시장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.FIG. 10 is a diagram illustrating a display device in which a light emitting device package according to an embodiment is disposed.
도 10을 참조하면, 실시예에 따른 표시장치(800)는 발광 모듈(830, 835)과, 바텀 커버(810) 상의 반사판(820)과, 상기 반사판(820)의 전방에 배치되며 상기 발광 모듈에서 방출되는 빛을 표시장치 전방으로 가이드하는 도광판(840)과, 상기 도광판(840)의 전방에 배치되는 제1 프리즘시트(850)와 제2 프리즘시트(860)와, 상기 제2 프리즘시트(860)의 전방에 배치되는 패널(870)과 상기 패널(870)의 전반에 배치되는 컬러필터(880)를 포함하여 이루어진다.10, a
발광 모듈은 회로 기판(830) 상의 상술한 발광소자 패키지(835)를 포함하여 이루어진다. 여기서, 회로 기판(830)은 PCB 등이 사용될 수 있고, 발광소자 패키지(835)는 도 8에서 설명한 바와 같다.The light emitting module includes the above-described light
상기 바텀 커버(810)는 표시 장치(800) 내의 구성 요소들을 수납할 수 있다. 상기 반사판(820)은 본 도면처럼 별도의 구성요소로 마련될 수도 있고, 상기 도광판(840)의 후면이나, 상기 바텀 커버(810)의 전면에 반사도가 높은 물질로 코팅되는 형태로 마련되는 것도 가능하다.The
여기서, 반사판(820)은 반사율이 높고 초박형으로 사용 가능한 소재를 사용할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephtalate: PET)를 사용할 수 있다.Here, the
도광판(840)은 발광소자 패키지 모듈에서 방출되는 빛을 산란시켜 그 빛이 액정 표시 장치의 화면 전영역에 걸쳐 균일하게 분포되도록 한다. 따라서, 도광판(830)은 굴절률과 투과율이 좋은 재료로 이루어지는데, 폴리메틸메타크릴레이트(PolyMethylMethAcrylate: PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate: PC), 또는 폴리에틸렌(PolyEthylene: PE) 등으로 형성될 수 있다. 그리고, 도광판이 생략되어 반사시트(820) 위의 공간에서 빛이 전달되는 에어 가이드 방식도 가능하다.The
상기 제1 프리즘 시트(850)는 지지필름의 일면에, 투광성이면서 탄성을 갖는 중합체 재료로 형성되는데, 상기 중합체는 복수 개의 입체구조가 반복적으로 형성된 프리즘층을 가질 수 있다. 여기서, 상기 복수 개의 패턴은 도시된 바와 같이 마루와 골이 반복적으로 스트라이프 타입으로 구비될 수 있다.The
상기 제2 프리즘 시트(860)에서 지지필름 일면의 마루와 골의 방향은, 상기 제1 프리즘 시트(850) 내의 지지필름 일면의 마루와 골의 방향과 수직할 수 있다. 이는 발광 모듈과 반사시트로부터 전달된 빛을 상기 패널(870)의 전방향으로 고르게 분산하기 위함이다.In the
본 실시예에서 상기 제1 프리즘시트(850)과 제2 프리즘시트(860)가 광학시트를 이루는데, 상기 광학시트는 다른 조합 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이로 이루어지거나 확산시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 또는 하나의 프리즘 시트와 마이크로 렌즈 어레이의 조합 등으로 이루어질 수 있다.In the present embodiment, the
상기 패널(870)은 액정 표시 패널(Liquid crystal display)가 배치될 수 있는데, 액정 표시 패널(860) 외에 광원을 필요로 하는 다른 종류의 디스플레이 장치가 구비될 수 있다.A liquid crystal display (LCD) panel may be disposed on the
상기 패널(870)은, 유리 바디 사이에 액정이 위치하고 빛의 편광성을 이용하기 위해 편광판을 양 유리바디에 올린 상태로 되어있다. 여기서, 액정은 액체와 고체의 중간적인 특성을 가지는데, 액체처럼 유동성을 갖는 유기분자인 액정이 결정처럼 규칙적으로 배열된 상태를 갖는 것으로, 상기 분자 배열이 외부 전계에 의해 변화되는 성질을 이용하여 화상을 표시한다.In the
표시장치에 사용되는 액정 표시 패널은, 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식으로서, 각 화소에 공급되는 전압을 조절하는 스위치로서 트랜지스터를 사용한다.A liquid crystal display panel used in a display device is an active matrix type, and a transistor is used as a switch for controlling a voltage supplied to each pixel.
상기 패널(870)의 전면에는 컬러 필터(880)가 구비되어 상기 패널(870)에서 투사된 빛을, 각각의 화소마다 적색과 녹색 및 청색의 빛만을 투과하므로 화상을 표현할 수 있다.A
이상과 같이 실시예는 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
100, 100A, 100B: 발광소자 110: 발광 구조물
112: 상부 제2 도전형 반도체층 114: 하부 제2 도전형 반도체층
115: 활성층 116: 전류 스프레딩층
118: 제1 도전형 반도체층 120: 전자 차단층
130: 투명 전극층 140: 반사층
150: 접합층 160: 도전성 지지기판
165: 성장기판 170: 제1 전극
175: 제2 전극 180: 패시베이션층
190: 버퍼층 195: 언도프트 반도체층
600: 발광소자 패키지
610: 패키지 몸체 621, 622: 제1,2 리드 프레임
630: 와이어 640: 몰딩부
650: 형광체 710: 발광 모듈
720: 리플렉터 730: 쉐이드
740: 렌즈 800: 표시장치
810: 바텀 커버 820: 반사판
830, 835: 발광 모듈 840: 도광판
850: 제1 프리즘시트 860: 제2 프리즘시트
870: 패널 880: 컬러필터100, 100A, 100B: light emitting device 110: light emitting structure
112: upper second conductivity type semiconductor layer 114: lower second conductivity type semiconductor layer
115: active layer 116: current spreading layer
118: first conductivity type semiconductor layer 120: electron blocking layer
130: transparent electrode layer 140: reflective layer
150: bonding layer 160: conductive support substrate
165: Growth substrate 170: First electrode
175: second electrode 180: passivation layer
190: buffer layer 195: unshown semiconductor layer
600: light emitting device package
610:
630: wire 640: molding part
650: phosphor 710: light emitting module
720: Reflector 730: Shade
740: lens 800: display device
810: bottom cover 820: reflector
830, 835: light emitting module 840: light guide plate
850: first prism sheet 860: second prism sheet
870: Panel 880: Color filter
Claims (15)
상기 제1 도전형 반도체층 상에 형성된 활성층;
상기 활성층 상에 형성된 하부 제2 도전형 반도체층;
상기 하부 제2 도전형 반도체층 상에 형성된 전류 스프레딩층; 및
상기 전류 스프레딩층 상에 형성된 상부 제2 도전형 반도체층;을 포함하는 발광소자.A first conductive semiconductor layer;
An active layer formed on the first conductive semiconductor layer;
A lower second conductivity type semiconductor layer formed on the active layer;
A current spreading layer formed on the lower second conductivity type semiconductor layer; And
And an upper second conductivity type semiconductor layer formed on the current spreading layer.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10263145B2 (en) | 2015-05-29 | 2019-04-16 | Lg Innotek Co., Ltd. | Ultraviolet light emitting device |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08181356A (en) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Toshiba Corp | Semiconductor light emitting device |
| JP2004304090A (en) * | 2003-04-01 | 2004-10-28 | Hitachi Cable Ltd | Light emitting diode |
| KR20070027327A (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-09 | 엘지전자 주식회사 | Light emitting diode of vertical electrode type and fabricating method thereof |
| KR20080026882A (en) * | 2006-09-21 | 2008-03-26 | 엘지이노텍 주식회사 | Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof |
| KR20090104454A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-06 | 삼성전기주식회사 | Nitride Light Emitting Device |
| KR20100068107A (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-22 | 엘지이노텍 주식회사 | Semiconductor light emitting device and fabrication method thereof |
-
2012
- 2012-06-26 KR KR1020120068601A patent/KR20140001352A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08181356A (en) * | 1994-12-27 | 1996-07-12 | Toshiba Corp | Semiconductor light emitting device |
| JP2004304090A (en) * | 2003-04-01 | 2004-10-28 | Hitachi Cable Ltd | Light emitting diode |
| KR20070027327A (en) * | 2005-09-06 | 2007-03-09 | 엘지전자 주식회사 | Light emitting diode of vertical electrode type and fabricating method thereof |
| KR20080026882A (en) * | 2006-09-21 | 2008-03-26 | 엘지이노텍 주식회사 | Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof |
| KR20090104454A (en) * | 2008-03-31 | 2009-10-06 | 삼성전기주식회사 | Nitride Light Emitting Device |
| KR20100068107A (en) * | 2008-12-12 | 2010-06-22 | 엘지이노텍 주식회사 | Semiconductor light emitting device and fabrication method thereof |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10263145B2 (en) | 2015-05-29 | 2019-04-16 | Lg Innotek Co., Ltd. | Ultraviolet light emitting device |
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