JP4874155B2 - 垂直構造窒化物系半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、垂直構造窒化物系半導体発光素子及びその製造方法に関し、さらに詳細には、電気的特性と光学的特性を同時に改善することができる垂直構造窒化物系半導体発光素子及びその製造方法に関する。
一般に、窒化物系半導体発光素子はサファイア基板上に成長するが、このようなサファイア基板は、堅固で電気的に不導体であり、熱伝導特性がよくないので、窒化物系半導体発光素子の大きさを減らして製造原価を低減するか、又は光出力及びチップの特性を改善させるのに限界がある。特に、発光素子の高出力化のためには、大電流の印加が必須であるため、発光素子の熱放出問題を解決することが重要である。
このような問題を解決するための手段として、従来では、レーザーリフトオフ(Laser Lift−Off:以下、「LLO」とする)を利用してサファイア基板を除去した垂直構造窒化物系半導体発光素子が提案された。
以下、図1を参照して、従来の技術に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子について詳細に説明する。
図1は、従来の技術に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の構造を示した断面図である。
図1に示すように、従来の技術に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の最下部には、構造支持層200が形成されている。
前記構造支持層200上には、p型電極150が形成されている。前記p型電極150は、電極の機能及び反射の機能を同時に行うように反射率の高い金属からなることが好ましい。
前記p型電極150上には、p型窒化物半導体層140と、活性層130及びn型窒化物半導体層120が順に形成されている。
前記n型窒化物半導体層120の表面には、光抽出効率を向上させるための凹凸が形成されており、前記凹凸が形成されたn型窒化物半導体層120上には、n型電極160が形成されている。
このような従来の垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法は、まずサファイア基板(図示せず)上に、バッファ層(図示せず)、n型窒化物半導体層120、活性層130及びp型窒化物半導体層140を順に形成する。
一般に、前記バッファ層には、不純物がドーピングされていないか、低濃度にドーピングされているか、又は前記バッファ層は、不純物がドーピングされていない層と低濃度にドーピングされた層の積層構造からなることもできる。そして、前記n型窒化物半導体層120には、不純物が高濃度にドーピングされている。
その後、前記p型窒化物半導体層140上にp型電極150及び構造支持層200を順に形成した後、前記サファイア基板をLLO工程により除去して、前記バッファ層を露出させる。
その後、前記n型窒化物半導体層120の表面に凹凸が形成されるように、前記バッファ層とn型窒化物半導体層120をエッチングする。このとき、前記高濃度にドーピングされたn型窒化物半導体層120が後続のn型電極160とコンタクトをなすようにして、n型電極160のコンタクト抵抗を減少させ動作電圧を減少させるために、前記バッファ層が前記n型窒化物半導体層120上に残らないようにエッチングしなければならない。
しかしながら、前記n型窒化物半導体層120の表面に凹凸が形成されるようにエッチングする過程で、エッチングの深さを正しく制御できない場合、例えば活性層130にまですこしでもエッチングが行われる場合には、ショート性不良が発生して、素子の電気的特性が低下するという問題がある。
これを解決するために、高濃度のn型窒化物半導体層120を厚く形成して、エッチング工程マージンを確保すればよいが、これは、LED活性層130の特性低下を引き起こす。そして、上記のショート性不良無しにエッチングされるとしても、凹凸の形成された面にn型電極160を形成することは困難であり、長期的な信頼性の側面でn型電極160の下部でのとがった凹凸構造に電流が集中して、LEDの寿命を短縮させるようになる。
また、上述のように、サファイア基板をLLO工程により除去してバッファ層を露出させた後、前記バッファ層の表面にウェットエッチング工程などにより凹凸を形成し、n型電極が形成される領域のバッファ層をエッチングしてn型窒化物半導体層を露出させた後、前記露出したn型窒化物半導体層上にn型電極を形成する方法もある。この場合には、凹凸形成工程がn型電極形成工程より先に行われるため、凹凸形成工程によるn型電極の損傷は阻止できるが、前記バッファ層の表面の凹凸プロファイルがほとんどそのままn型窒化物半導体層面に現れることができるから、n型電極を平坦面上に形成しがたく、エッチング深さを制御することも容易でない。
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、n型電極とコンタクトされるn型窒化物半導体層の表面を平坦に形成しながら、凹凸形成のためのエッチング深さの調節を容易にすることにより、発光素子の電気的特性と光学的特性を同時に改善することができる垂直構造窒化物系半導体発光素子及びその製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成すべく、本発明に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子は、構造支持層と、前記構造支持層上に形成されたp型電極と、前記p型電極上に形成されたp型窒化物半導体層と、前記p型窒化物半導体層上に形成された活性層と、前記活性層上に形成されたn型窒化物半導体層と、前記n型窒化物半導体層上の一部に形成されたn型電極と、前記n型電極が形成されない前記n型窒化物半導体層上に形成され、表面に凹凸が形成されたバッファ層と、を含み、前記n型電極と接する前記n型窒化物半導体層の表面が平坦なことを特徴とする。
そして、上記の目的を達成すべく、本発明に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法は、基板上にバッファ層、n型窒化物半導体層、活性層及びp型窒化物半導体層を順に形成するステップと、前記p型窒化物半導体層上にp型電極を形成するステップと、前記p型電極上に構造支持層を形成するステップと、前記基板をLLO工程により除去するステップと、前記基板が除去された前記バッファ層の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層の一部を平坦に露出させるステップと、前記平坦に露出したn型窒化物半導体層上にn型電極を形成するステップと、前記エッチングされないバッファ層の表面に凹凸を形成するステップと、を含む。
また、本発明の一実施形態によると、前記バッファ層の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層の一部を平坦に露出させるステップにおいて、ドライエッチング方式を利用することが好ましい。
そして、上記の目的を達成すべく、本発明に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の他の製造方法は、基板上にバッファ層、n型窒化物半導体層、活性層及びp型窒化物半導体層を順に形成するステップと、前記p型窒化物半導体層上にp型電極を形成するステップと、前記p型電極上に構造支持層を形成するステップと、前記基板をLLO工程により除去するステップと、前記基板が除去された前記バッファ層の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層の一部を平坦に露出させるステップと、前記エッチングされないバッファ層の表面に凹凸を形成するステップと、前記平坦に露出したn型窒化物半導体層上にn型電極を形成するステップと、含む。
また、本発明の一実施形態によると、前記バッファ層の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層の一部を平坦に露出させるステップにおいて、ドライエッチング方式を利用することが好ましい。
また、上記の目的を達成すべく、本発明に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の他の製造方法は、基板上にバッファ層、n型窒化物半導体層、活性層及びp型窒化物半導体層を順に形成するステップと、前記p型窒化物半導体層上にp型電極を形成するステップと、前記p型電極上に構造支持層を形成するステップと、前記基板をLLO工程により除去するステップと、前記基板が除去された前記バッファ層の表面全体に凹凸を形成するステップと、前記凹凸が形成されたバッファ層の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層の一部を平坦に露出させるステップと、前記平坦に露出したn型窒化物半導体層上にn型電極を形成するステップと、含む。
また、本発明の一実施形態によると、前記凹凸が形成されたバッファ層の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層の一部を平坦に露出させるステップにおいて、ドライエッチング方式を利用することが好ましい。
本発明に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子及びその製造方法によれば、n型電極形成と凹凸形成の面を別に分けて行うことにより、n型電極とコンタクトされるn型窒化物半導体層の表面を平坦に形成し、かつ、凹凸形成のためのエッチング深さの調節を容易にすることができる。
したがって、本発明は、素子の電気的特性と光学的特性を同時に改善することができるという効果がある。
以下、添付した図面を参考にして、本発明の実施の形態について本発明の属する技術分野における通常の知識を有した者が容易に実施できるように詳細に説明する。
図面において、複数層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体にわたって類似の部分に対しては、同一の図面符号を付してある。
これから本発明の実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子及びその製造方法について、図面を参考にして詳細に説明する。
<垂直構造窒化物系半導体発光素子の構造に関する実施の形態>
まず、図2を参照して、本発明の実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子について詳細に説明する。
図2は、本発明の実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の構造を示した断面図である。
図2に示すように、本発明の実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の最下部には、LED素子の支持層及び電極としての機能を果たす構造支持層200が形成されている。
前記構造支持層200上には、p型電極150が形成されている。前記p型電極150は、電極の機能及び反射の機能を同時に行うように反射率の高い金属からなることが好ましい。
前記p型電極150上には、p型窒化物半導体層140と、活性層130及びn型窒化物半導体層120が順に形成されている。
前記n型窒化物半導体層120及びp型窒化物半導体層140と活性層130は、AlxInyGa(1-x-y)N(ここで、0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1である)組成式を有する半導体物質であり得、MOCVD及びMBE工程のような公知の窒化物蒸着工程を介して形成されることができる。より具体的に、前記n型窒化物半導体層120は、n型不純物がドーピングされたGaN層又はGaN/AlGaN層などからなることができ、n型不純物には、例えば、Si、Ge、Snなどを使用し、前記p型窒化物半導体層140は、p型不純物がドーピングされたGaN層又はGaN/AlGaN層などからなることができ、p型不純物には、例えば、Mg、Zn、Beなどを使用することができる。
前記n型窒化物半導体層120上の一部には、n型電極160が形成されており、前記n型電極160が形成されない前記n型窒化物半導体層120上には、バッファ層110が形成されている。
一般に、前記バッファ層110には、不純物がドーピングされていないか、低濃度にドーピングされているか、又は前記バッファ層110は、不純物がドーピングされていない層と低濃度にドーピングされた層の積層構造からなることもできる。そして、前記n型窒化物半導体層120には、不純物が高濃度にドーピングされている。
特に、本実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子においては、前記バッファ層110の表面に素子の光抽出効率を向上させるための凹凸が形成されており、前記n型電極160と接する前記n型窒化物半導体層120の表面が平坦に形成されている。
このように本発明に係る発光素子は、垂直構造発光素子の光抽出効率を向上させるための表面凹凸を有し、かつ、n型電極160が平坦なn型窒化物半導体層120上に安定的に形成されているので、素子の電気的特性と光学的特性を同時に改善することができるという効果がある。
<垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法に関する実施の形態>
以下、本発明の実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法について、図3A〜図3Eを参照して詳細に説明する。
図3A〜図3Eは、本発明の実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法を説明するために順次示した工程断面図である。
まず、図3Aに示すように、基板100上にバッファ層110、n型窒化物半導体層120、活性層130及びp型窒化物半導体層140を順に形成する。
基板100は、好ましくは、サファイアを含む透明な材料を利用して形成し、サファイアの他に、基板100は、ジンクオキサイド(zinc oxide、ZnO)、ガリウムナイトライド(gallium nitride、GaN)、シリコンカーバイド(silicon carbide、SiC)及びアルミニウムナイトライド(aluminum nitride、AlN)で形成できる。
前記n型窒化物半導体層120及びp型窒化物半導体層140と活性層130は、上述のようにAlxInyGa(1-x-y)N(ここで、0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1である)組成式を有する半導体物質で構成することができ、MOCVD及びMBE工程のような公知の窒化物蒸着工程により形成することができる。より具体的に、前記n型窒化物半導体層120は、n型不純物がドーピングされたGaN層又はGaN/AlGaN層などからなることができ、n型不純物には、例えば、Si、Ge、Snなどを使用し、前記p型窒化物半導体層140は、p型不純物がドーピングされたGaN層又はGaN/AlGaN層などからなることができ、p型不純物には、例えば、Mg、Zn、Beなどを使用することができる。
前記バッファ層110は、前記基板100と前記n型窒化物半導体層120との間の格子整合を向上させるために成長させるものであって、一般に、前記バッファ層110には、不純物がドーピングされていないか、低濃度にドーピングされているか、又は前記バッファ層110は、不純物がドーピングされていない層と低濃度にドーピングされた層の積層構造からなることができる。そして、前記n型窒化物半導体層120には、不純物が高濃度にドーピングされている。
その後、前記p型窒化物半導体層140上にp型電極150を形成する。前記p型電極150は、電極の機能及び反射の機能を同時に行うように反射率の高い金属で形成することが好ましい。
その後、図3Bに示すように、前記p型電極150上に構造支持層200を形成する。
次に、図3Cに示すように、LLO工程により前記基板100を除去して、前記バッファ層110の表面を露出させる。
その後、図3Dに示すように、前記基板100が除去された前記バッファ層110の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層120の一部が平坦に露出するようにする。このとき、前記n型窒化物半導体層120の一部を露出させるための前記バッファ層110のエッチングは、ドライエッチング方式により行うことが好ましい。このように前記バッファ層110の一部をエッチングしてn型窒化物半導体層120を露出させることは、前記高濃度にドーピングされたn型窒化物半導体層120が後続のn型電極160とコンタクトをなすようにして、n型電極160のコンタクト抵抗を減少させ、動作電圧を減少させるためである。
ここで、上記のように、基板100を除去した直後のバッファ層110の表面は、比較的平坦であり、かつ、この平坦な表面のバッファ層110にドライエッチング工程を行うと、エッチング深さの制御が容易であり、平坦なエッチング面を得ることができる。
その後、前記平坦に露出したn型窒化物半導体層120上にn型電極160を形成する。
このように、本発明は、高濃度にドーピングされたn型窒化物半導体層120上にn型電極160を形成することによって、低いコンタクト抵抗及び動作電圧を得ることができ、また従来の技術のように、とがった凹凸構造上にn型電極160を形成せず、平坦な面上にn型電極160を形成しているから、前記のとがった凹凸構造による電流集中現象を防止して、LEDの寿命を延長させることができる。
次に、図3Eに示すように、前記エッチングされていないバッファ層110の表面に、光抽出効率を向上させるために凹凸を形成する。前記凹凸は、主にKOHなどを使用するウェットエッチング方式により形成することができる。
このように、従来では、n型窒化物半導体層120の表面に凹凸が形成されるようにエッチング工程を行うことにより、光抽出効率を向上させるための凹凸形成工程と、低い動作電圧を確保するための工程を同時に行ったが、本発明は、上記のように、n型電極160が形成される領域のn型窒化物半導体層120のみを予め平坦に露出させた後、n型電極160の形成領域を除いたバッファ層110の表面のみに凹凸を形成している。すなわち、本発明では、n型電極160の形成と凹凸形成の面を別に分けて行うことにより、素子の電気的特性と光学的特性をそれぞれ最適の状態に考慮した工程を行うことができる。
一方、平坦に露出したn型窒化物半導体層120上に形成された前記n型電極160は、上記のようにバッファ層110の表面に凹凸を形成する前に形成することもできるが、前記バッファ層110の表面に凹凸を形成した後に形成することができる。
上述のように、本発明は、LLO工程により基板100を除去してから、n型電極160が形成される領域のバッファ層110をドライエッチングして、n型窒化物半導体層120の一部を平坦に露出させた後、前記エッチングされてないバッファ層110の表面のみに凹凸を形成することによって、素子の電気的特性と光学的特性を同時に改善することができるという効果がある。
<垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法に関する変形例>
以下、本発明の変形例に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法につて、図4A〜図4Eを参照して詳細に説明する。ここで、前記垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法に関する実施の形態と同じ部分は、その詳細な説明を省略する。
図4A〜図4Eは、本発明の変形例に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法を説明するために順次示した工程断面図であって、図4A〜図4Cに示す工程は、前記垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法の実施の形態に関する図3A〜図3Cの場合と同様である。
すなわち、図4A〜図4Cに示すように、基板100上にバッファ層110、n型窒化物半導体層120、活性層130、p型窒化物半導体層140及びp型電極150を順に形成し(図4A)、その後、前記p型電極150上に構造支持層200を形成し(図4B)、LLO工程により前記基板100を除去して前記バッファ層110の表面を露出させる(図4C)一連の工程は、前記実施の形態の場合と同様である。
本発明の変形例が前記実施の形態と差のある部分は、図4Dと図4Eに示すように、前記基板100が除去された前記バッファ層110の表面全体に光抽出効率を向上させるための凹凸を形成した後、前記凹凸が形成されたバッファ層110の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層120の一部を平坦に露出させるという点である。すなわち、前記実施の形態での基板100が除去されたバッファ層110の一部を選択的にエッチングして、n型窒化物半導体層120の一部を平坦に露出させるステップと、バッファ層110の表面に凹凸を形成するステップの先後が変わったものと言える。
そして、このような段階を経て平坦に露出した前記n型窒化物半導体層120上には、n型電極160が形成される。
その他に、前記バッファ層110の表面全体に形成された凹凸は、主にKOHなどを使用するウェットエッチング方式により形成されることができ、前記n型窒化物半導体層120の一部を露出させるための前記バッファ層110のエッチングは、ドライエッチング方式で行うことが好ましいというのは、本発明の変形例でも同様である。
ここで、本発明の変形例の場合に、凹凸が形成されたバッファ層110にドライエッチング工程を行わなければならないという点では、前記実施の形態の場合より不利な点があり得るが、ドライエッチング方式に比べて相対的に精密に制御し難いウェットエッチング方式が、基板100が除去されたバッファ層110の表面全体に行われるという点では、前記実施の形態の場合より有利であると言える。
本発明の変形例の場合にも、前記実施の形態の場合に上述したように、n型電極160が形成される面と凹凸形成の面を別に分けて行うことにより、素子の電気的特性と光学的特性を同時に改善できるという効果があることは同様である。
上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更を行うことが可能であり、このような置換、変更なども特許請求の範囲に属するものである。
従来の技術に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の構造を示した断面図である。 本発明の実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の構造を示した断面図である。 本発明の実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法を説明するために順次示した工程断面図である。 本発明の実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法を説明するために順次示した工程断面図である。 本発明の実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法を説明するために順次示した工程断面図である。 本発明の実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法を説明するために順次示した工程断面図である。 本発明の実施の形態に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法を説明するために順次示した工程断面図である。 本発明の変形例に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法を説明するために順次示した工程断面図である。 本発明の変形例に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法を説明するために順次示した工程断面図である。 本発明の変形例に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法を説明するために順次示した工程断面図である。 本発明の変形例に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法を説明するために順次示した工程断面図である。 本発明の変形例に係る垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法を説明するために順次示した工程断面図である。
符号の説明
100 サファイア基板
110 バッファ層
120 n型窒化物半導体層
130 活性層
140 p型窒化物半導体層
150 p型電極
160 n型電極
200 構造支持層

Claims (7)

  1. 構造支持層と、
    前記構造支持層上に形成されたp型電極と、
    前記p型電極上に形成されたp型窒化物半導体層と、
    前記p型窒化物半導体層上に形成された活性層と、
    前記活性層上に形成されたn型窒化物半導体層と、
    前記n型窒化物半導体層上の一部に形成されたn型電極と、
    前記n型電極が形成されない前記n型窒化物半導体層上に形成され、表面に凹凸が形成され、前記n型窒化物半導体層より不純物ドーピング濃度が小さいバッファ層と、
    を含み、
    前記n型電極と接する前記n型窒化物半導体層の表面が平坦であることを特徴とする垂直構造窒化物系半導体発光素子。
  2. 基板上にバッファ層、n型窒化物半導体層、活性層及びp型窒化物半導体層を順に形成するステップと、
    前記p型窒化物半導体層上にp型電極を形成するステップと、
    前記p型電極上に構造支持層を形成するステップと、
    前記基板をLLO工程により除去するステップと、
    前記基板が除去された前記バッファ層の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層の一部を平坦に露出させるステップと、
    前記平坦に露出したn型窒化物半導体層上にn型電極を形成するステップと、
    前記エッチングされないバッファ層の表面に凹凸を形成するステップと、
    を含み、
    前記バッファ層の不純物ドーピング濃度はn型窒化物半導体層の不純物ドーピング濃度より小さい垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法。
  3. 前記バッファ層の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層の一部を平坦に露出させるステップにおいて、ドライエッチング方式を利用することを特徴とする請求項2に記載の垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法。
  4. 基板上にバッファ層、n型窒化物半導体層、活性層及びp型窒化物半導体層を順に形成するステップと、
    前記p型窒化物半導体層上にp型電極を形成するステップと、
    前記p型電極上に構造支持層を形成するステップと、
    前記基板をLLO工程により除去するステップと、
    前記基板が除去された前記バッファ層の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層の一部を平坦に露出させるステップと、
    前記エッチングされないバッファ層の表面に凹凸を形成するステップと、
    前記平坦に露出したn型窒化物半導体層上にn型電極を形成するステップと、
    を含み、
    前記バッファ層の不純物ドーピング濃度はn型窒化物半導体層の不純物ドーピング濃度より小さい垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法。
  5. 前記バッファ層の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層の一部を平坦に露出させるステップにおいて、ドライエッチング方式を利用することを特徴とする請求項4に記載の垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法。
  6. 基板上にバッファ層、n型窒化物半導体層、活性層及びp型窒化物半導体層を順に形成するステップと、
    前記p型窒化物半導体層上にp型電極を形成するステップと、
    前記p型電極上に構造支持層を形成するステップと、
    前記基板をLLO工程により除去するステップと、
    前記基板が除去された前記バッファ層の表面全体に凹凸を形成するステップと、
    前記凹凸が形成されたバッファ層の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層の一部を平坦に露出させるステップと、
    前記平坦に露出したn型窒化物半導体層上にn型電極を形成するステップと、
    を含み、
    前記バッファ層の不純物ドーピング濃度はn型窒化物半導体層の不純物ドーピング濃度より小さい垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法。
  7. 前記凹凸が形成されたバッファ層の一部を選択的にエッチングして、前記n型窒化物半導体層の一部を平坦に露出させるステップにおいて、ドライエッチング方式を利用することを特徴とする請求項6に記載の垂直構造窒化物系半導体発光素子の製造方法。
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080042149A1 (en) * 2006-08-21 2008-02-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Vertical nitride semiconductor light emitting diode and method of manufacturing the same
KR100826412B1 (ko) * 2006-11-03 2008-04-29 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광 소자 및 제조방법
DE102007057756B4 (de) * 2007-11-30 2022-03-10 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterkörpers
TWI491063B (zh) * 2008-05-15 2015-07-01 Epistar Corp 高功率發光裝置
KR101064016B1 (ko) * 2008-11-26 2011-09-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 그 제조방법
KR101064082B1 (ko) * 2009-01-21 2011-09-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자
KR101134810B1 (ko) * 2009-03-03 2012-04-13 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 그 제조방법
TW201104921A (en) * 2009-07-31 2011-02-01 Tekcore Co Ltd Method of manufacturing a vertical type light-emitting diode
JP2011061036A (ja) * 2009-09-10 2011-03-24 Toyoda Gosei Co Ltd Iii族窒化物半導体発光素子
KR101198758B1 (ko) * 2009-11-25 2012-11-12 엘지이노텍 주식회사 수직구조 반도체 발광소자 및 그 제조방법
KR101712094B1 (ko) * 2009-11-27 2017-03-03 포항공과대학교 산학협력단 질화물갈륨계 수직 발광다이오드 및 그 제조 방법
KR101081129B1 (ko) 2009-11-30 2011-11-07 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 그 제조방법
KR101658838B1 (ko) 2010-02-04 2016-10-04 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 및 그 제조방법
KR20110096680A (ko) * 2010-02-23 2011-08-31 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
KR100969131B1 (ko) * 2010-03-05 2010-07-07 엘지이노텍 주식회사 발광 소자 제조방법
JP5052636B2 (ja) * 2010-03-11 2012-10-17 株式会社東芝 半導体発光素子
JP5174067B2 (ja) * 2010-03-11 2013-04-03 株式会社東芝 半導体発光素子
KR101646664B1 (ko) * 2010-05-18 2016-08-08 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자의 제조방법 및 발광 소자 패키지
DE102010032497A1 (de) * 2010-07-28 2012-02-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strahlungsemittierender Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips
US20120161175A1 (en) * 2010-12-27 2012-06-28 Walsin Lihwa Corporation Vertical structure light emitting diode and method of manufacturing the same
EP2597687B1 (en) * 2011-11-23 2016-02-03 Imec Method for producing a GaN LED device
CN103367585B (zh) * 2012-03-30 2016-04-13 清华大学 发光二极管
CN102623589B (zh) * 2012-03-31 2014-08-13 厦门市三安光电科技有限公司 一种垂直结构的半导体发光器件制造方法
JP6259286B2 (ja) * 2013-12-27 2018-01-10 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子
CN104064639A (zh) * 2014-07-04 2014-09-24 映瑞光电科技(上海)有限公司 垂直型led结构及其制作方法
KR102188494B1 (ko) 2014-07-21 2020-12-09 삼성전자주식회사 반도체 발광소자, 반도체 발광소자 제조방법 및 반도체 발광소자 패키지 제조방법

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3152708B2 (ja) * 1991-12-12 2001-04-03 株式会社東芝 半導体発光素子
US5717226A (en) * 1996-09-18 1998-02-10 Industrial Technology Research Institute Light-emitting diodes and method of manufacturing the same
US6998775B2 (en) * 2000-10-25 2006-02-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Layered, light-emitting element
TW564584B (en) * 2001-06-25 2003-12-01 Toshiba Corp Semiconductor light emitting device
JP3782357B2 (ja) * 2002-01-18 2006-06-07 株式会社東芝 半導体発光素子の製造方法
JP4233268B2 (ja) * 2002-04-23 2009-03-04 シャープ株式会社 窒化物系半導体発光素子およびその製造方法
TW200509408A (en) * 2003-08-20 2005-03-01 Epistar Corp Nitride light-emitting device with high light-emitting efficiency
JP2005150675A (ja) * 2003-11-18 2005-06-09 Itswell Co Ltd 半導体発光ダイオードとその製造方法
JP2005197573A (ja) * 2004-01-09 2005-07-21 Sharp Corp Iii族窒化物半導体発光素子
JP4368225B2 (ja) 2004-03-10 2009-11-18 三洋電機株式会社 窒化物系半導体発光素子の製造方法
KR100664981B1 (ko) 2004-03-16 2007-01-09 삼성전기주식회사 III-V 족 GaN 계 화합물 반도체 발광소자의 제조방법
US7202141B2 (en) * 2004-03-29 2007-04-10 J.P. Sercel Associates, Inc. Method of separating layers of material
JP2006135311A (ja) * 2004-10-08 2006-05-25 Mitsubishi Cable Ind Ltd 窒化物半導体を用いた発光ダイオード
KR100531073B1 (ko) * 2004-12-08 2005-11-29 럭스피아 주식회사 나노 바늘을 가지는 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
TWI279928B (en) 2005-01-14 2007-04-21 Genesis Photonics Inc Fabrication method for high brightness light emitting diode
KR100926319B1 (ko) 2005-07-12 2009-11-12 한빔 주식회사 광추출 효율이 개선된 발광다이오드 소자 및 이의 제조방법
US8674375B2 (en) * 2005-07-21 2014-03-18 Cree, Inc. Roughened high refractive index layer/LED for high light extraction
US20080042149A1 (en) 2006-08-21 2008-02-21 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Vertical nitride semiconductor light emitting diode and method of manufacturing the same

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