JP5255082B2 - 発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオード Download PDFInfo
- Publication number
- JP5255082B2 JP5255082B2 JP2011052716A JP2011052716A JP5255082B2 JP 5255082 B2 JP5255082 B2 JP 5255082B2 JP 2011052716 A JP2011052716 A JP 2011052716A JP 2011052716 A JP2011052716 A JP 2011052716A JP 5255082 B2 JP5255082 B2 JP 5255082B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor layer
- substrate
- cylinder
- layer
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 154
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 137
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 claims description 125
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 162
- 239000002077 nanosphere Substances 0.000 description 36
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 29
- 239000012636 effector Substances 0.000 description 19
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 15
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 12
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 7
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical compound [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 6
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 5
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 5
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 5
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 3
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N Fluoroform Chemical compound FC(F)F XPDWGBQVDMORPB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAOSIAYCXKBGFE-UHFFFAOYSA-K [Cu+3].[O-]P([O-])([O-])=O Chemical compound [Cu+3].[O-]P([O-])([O-])=O RAOSIAYCXKBGFE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- FTWRSWRBSVXQPI-UHFFFAOYSA-N alumanylidynearsane;gallanylidynearsane Chemical compound [As]#[Al].[As]#[Ga] FTWRSWRBSVXQPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 2
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SDGKUVSVPIIUCF-UHFFFAOYSA-N 2,6-dimethylpiperidine Chemical compound CC1CCCC(C)N1 SDGKUVSVPIIUCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LLLVZDVNHNWSDS-UHFFFAOYSA-N 4-methylidene-3,5-dioxabicyclo[5.2.2]undeca-1(9),7,10-triene-2,6-dione Chemical compound C1(C2=CC=C(C(=O)OC(=C)O1)C=C2)=O LLLVZDVNHNWSDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N [C].[Si] Chemical compound [C].[Si] HMDDXIMCDZRSNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N alumanylidynesilicon Chemical compound [Al].[Si] CSDREXVUYHZDNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N aluminum gallium Chemical compound [Al].[Ga] RNQKDQAVIXDKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000007720 emulsion polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N gallium phosphide Chemical compound [Ga]#P HZXMRANICFIONG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- UJXZVRRCKFUQKG-UHFFFAOYSA-K indium(3+);phosphate Chemical compound [In+3].[O-]P([O-])([O-])=O UJXZVRRCKFUQKG-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 1
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N trichloroborane Chemical compound ClB(Cl)Cl FAQYAMRNWDIXMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000001215 vagina Anatomy 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
- H01L2933/0083—Periodic patterns for optical field-shaping in or on the semiconductor body or semiconductor body package, e.g. photonic bandgap structures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Description
本発明は、発光ダイオードに関するものである。
近年、ＧａＮに基づいた半導体からなるＬＥＤは優れた出光効率を有し、寿命が長く、省エネルギー及び環境保全などの利点を有するので、ディスプレイ装置、大きな電子ビルボード、街灯、自動車などの照明素子として広く使用されている。
従来のＬＥＤは、一般にｎ型半導体層と、ｐ型半導体層と、活性層と、ｎ型電極と、ｐ型電極とを含む。活性層はｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に位置する。ｐ型電極はｐ型半導体層に配置される。ｎ型電極はｎ型半導体層に配置される。前記ｐ型電極は透明電極である。前記ＬＥＤを使用する場合、前記ｐ型半導体層及びｎ型半導体層にそれぞれ正電圧及び負電圧を印加することにより、前記ｐ型半導体層及びｎ型半導体層からの電子及び正孔は前記活性層に移動し、且つ互いに結合して可視光を放射する。
しかし、従来のＬＥＤの光射出率（ＬＥＤの内部からの光が前記ＬＥＤの外に放射される比率）が低い。この原因は、前記ＬＥＤの半導体元素（窒化ガリウム）の屈折率が、大気の屈折率より大きいので、前記活性層からの大きな角度を有する光は、前記ＬＥＤの半導体元素と大気の界面で全反射されることにより、大部分の前記大きな角度を有する光が前記ＬＥＤの内部に抑制され、熱に変換されて消散される。これは、ＬＥＤに対して十分に不利である。
従来のＬＥＤの光射出率が低い状態を改善するために、前記ＬＥＤの半導体元素の表面を粗面処理するなどの方法が次第に掲示されている。
しかし、従来のＬＥＤの半導体元素の表面を粗面処理する方法は、単に小さな入射角を有する光に対しては作用を有するが、より大きな角度を有する光に対して作用を有さないので、より大きな角度を有する光は、ＬＥＤから射出することができない。
従って、前記課題を解決するために、本発明は光射出率が高い発光ダイオードを提供する。
本発明の発光ダイオードは、基板と、第一半導体層と、第二半導体層と、活性層と、第一電極と、第二電極と、三次元ナノ構造体アレイと、を含む。前記第一半導体層、前記活性層、及び前記第二半導体層は、前記基板から離れる方向に順次的に前記基板に積層されている。前記第一電極は、前記第一半導体層に電気的に接続され、前記第二電極は、前記第二半導体層に電気的に接続される。前記三次元ナノ構造体アレイは、前記第二半導体層の前記活性層と隣接する表面とは反対の表面に配置される。前記三次元ナノ構造体アレイは複数のナノ構造体を含み、前記ナノ構造体は梯形三次元ナノ構造体である。
本発明の発光ダイオードは、基板と、第一半導体層と、第二半導体層と、活性層と、第一電極と、第二電極と、三次元ナノ構造体アレイと、を含む。前記第一半導体層、前記活性層、及び前記第二半導体層は、前記基板から離れる方向に順次的に前記基板に積層されている。前記第一電極は、前記第一半導体層に電気的に接続され、前記第二電極は、前記第二半導体層に電気的に接続される。前記三次元ナノ構造体アレイは、前記第一半導体層の前記基板に隣接する表面に配置される。前記三次元ナノ構造体アレイは複数のナノ構造体を含み、前記ナノ構造体は梯形三次元ナノ構造体である。
本発明の発光ダイオードは、基板と、第一半導体層と、第二半導体層と、活性層と、第一電極と、第二電極と、三次元ナノ構造体アレイと、を含む。前記第一半導体層、前記活性層、及び前記第二半導体層は、前記基板から離れる方向に順次的に前記基板に積層されている。前記第一電極は、前記第一半導体層に電気的に接続され、前記第二電極は、前記第二半導体層に電気的に接続される。前記三次元ナノ構造体アレイは、前記基板の前記第一半導体層に隣接する表面に配置される。前記三次元ナノ構造体アレイは複数のナノ構造体を含み、前記ナノ構造体は梯形三次元ナノ構造体である。
従来の技術と比べて、本発明の発光ダイオードには、複数の三次元ナノ構造体が配列されて三次元ナノ構造体アレイを形成している。前記三次元ナノ構造体は、梯形構造を有するので、前記三次元ナノ構造体アレイは、少なくとも両層光子クリスタルに相当している。従って、前記発光ダイオードの活性層から放射された光線の射出率を高めることができる。特に、前記三次元ナノ構造体アレイは、前記活性層から放射された大きな角度を有する光線を、小さい角度の光線に変更させる。また、前記三次元ナノ構造体アレイは、前記活性層から放射された大きい角度を有する光線を小さい角度の光線に変更することにより、前記活性層から放射された光が前記発光ダイオードの内部で伝播する現象を減少させ、前記活性層から放射された光の消耗を減少させる。
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
（実施例１）
図１及び図２を参照すると、本実施例は、三次元ナノ構造体アレイ１００を提供する。前記三次元ナノ構造体アレイ１００は、基板１０１及び複数の三次元ナノ構造体１０２を含む。前記複数の三次元ナノ構造体１０２は、前記基板１０１の少なくとも一つの表面に形成されている。前記三次元ナノ構造体１０２は梯形構造体である。
図１及び図２を参照すると、本実施例は、三次元ナノ構造体アレイ１００を提供する。前記三次元ナノ構造体アレイ１００は、基板１０１及び複数の三次元ナノ構造体１０２を含む。前記複数の三次元ナノ構造体１０２は、前記基板１０１の少なくとも一つの表面に形成されている。前記三次元ナノ構造体１０２は梯形構造体である。
前記基板１０１は、絶縁基板又は半導体基板である。前記基板１０１は、ガラス、クオーツ、シリコン（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ガリウムひ素（ＧａＡｓ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はマグネシア（ＭｇＯ）からなる。前記基板１０１の寸法及び厚さは実際の応用によって決定する。本実施例において、前記基板１０１は、半導体材料窒化ガリウムを備えた正方形のサファイア基板であり、その辺長が２ｃｍである。
前記三次元ナノ構造体１０２は、梯形凸構造又は梯形凹構造である。前記梯形凸構造は、前記基板１０１の一つの表面から該基板１０１を離れる方向に延伸された梯形型の突起である。前記梯形凹構造は、前記基板１０１の一つの表面から該基板１０１内部に凹んで形成された梯形型の止まり穴である。前記梯形凸構造又は梯形凹構造は、例えば、多層三角柱、多層四角錐、多層六角柱又は多層円柱などの梯形多層構造である。前記梯形凸構造又は梯形凹構造の長さ、幅及び高さがそれぞれ１０００ｎｍより小さい。好ましくは、前記梯形凸構造又は梯形凹構造の長さ、幅及び高さがそれぞれ１０ｎｍ〜５００ｎｍである。
本実施例において、前記三次元ナノ構造体１０２は、第一円柱１０４及び第二円柱１０６からなる二層式の梯形凸構造体である。前記第一円柱１０４は、前記基板１０１の一つの表面に接触するように配置される。前記第一円柱１０４の側面は、前記基板１０１の第一円柱１０４が配置された表面に垂直する。前記第二円柱１０６は、前記第一円柱１０４の前記基板１０１に隣接する表面とは反対の表面に配置される。前記第二円柱１０６の側面は、第一円柱１０４の第二円柱１０６が配置された表面に垂直する。前記第二円柱１０６の直径は、前記第一円柱１０４の直径より小さい。好ましくは、前記第一円柱１０４と前記第二円柱１０６とは共軸して設置されている。前記第一円柱１０４及び前記第二円柱１０６は一体化される。前記三次元ナノ構造体アレイ１００において、隣接した二つの三次元ナノ構造体１０２は等距離で配列される。
本実施例において、前記第一円柱１０４の直径が３０ｎｍ〜１０００ｎｍであり、その高さが５０ｎｍ〜１０００ｎｍである。好ましくは、前記第一円柱１０４の直径が５０ｎｍ〜２００ｎｍであり、その高さが１００ｎｍ〜５００ｎｍである。より好ましくは、前記第一円柱１０４の直径が５０ｎｍ〜２００ｎｍであり、その高さが１００ｎｍ〜５００ｎｍである。前記第二円柱１０６の直径が１０ｎｍ〜５００ｎｍであり、その高さが２０ｎｍ〜５００ｎｍである。より好ましくは、前記第二円柱１０６の直径が２０ｎｍ〜２００ｎｍであり、その高さが１００ｎｍ〜３００ｎｍである。前記三次元ナノ構造体アレイ１００において、隣接した二つの第一円柱１０４の間の距離は、１０ｎｍ〜１０００ｎｍである。好ましくは、前記隣接した二つの第一円柱１０４の間の距離は、１０ｎｍ〜３０ｎｍである。
一つの例として、前記第一円柱１０４の、直径が３８０ｎｍであり、高さが１０５ｎｍｎｍである。前記第二円柱１０６の、直径が２８０ｎｍであり、高さが５５ｎｍである。前記三次元ナノ構造体アレイ１００において、前記隣接した二つの第一円柱１０４の間の距離は、３０ｎｍである。
前記三次元ナノ構造体１０２は、前記基板１０１と一体成型され、両方の材料が同じであることができる。前記複数の三次元ナノ構造体１０２は、アレイ状に配列する。前記複数の三次元ナノ構造体１０２は、六角形、方形、同心円環の形状に配列されることができる。前記複数の三次元ナノ構造体１０２は、単一のパターン又は複数のパターンに配列されることができる。前記単一のパターンは、三角形、矩形、菱形、正方形又は円形である。図３を参照すると、前記複数の三次元ナノ構造体１０２は、複数の同じパターン又は複数の異なるパターンに配列されている。本実施例において、前記複数の三次元ナノ構造体１０２は六角形パターンに配列されている。
前記三次元ナノ構造体アレイ１００において、各々の前記三次元ナノ構造体１０２は、二層の梯形構造を有するので、前記三次元ナノ構造体アレイ１００は、二層の三次元ナノ構造体アレイを含むことに相当する。従って、前記三次元ナノ構造体アレイ１００の応用分野は広くなる。例えば、前記三次元ナノ構造体アレイ１００は、ナノ集積回路、発光ダイオード、太陽電池、ナノ光学部品に利用することができる。
図４を参照すると、前記三次元ナノ構造体アレイ１００の製造方法は、基板１０１を提供するステップ（ａ）と、前記基板１０１の一つの表面に単層ナノ球体アレイ１０８を形成するステップ（ｃ）と、前記単層ナノ球体アレイ１０８をマスクとして利用して、前記基板１０１をエッチングし、同時に前記単層ナノ球体アレイ１０８を加工処理するステップ（ｅ）と、前記単層ナノ球体アレイ１０８を除去するステップ（ｇ）と、を含む。
前記ステップ（ａ）において、前記基板１０１は、ガラス、クオーツ、シリコン（Ｓｉ）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、膣か珪素（Ｓｉ３Ｎ４）、ガリウム窒化物（ＧａＮ）、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）又はマグネシア（ＭｇＯ）からなることができる。本実施例において、前記基板１０１は、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）によってサファイア基板の表面にガリウム窒化物半導体層を生成してなるものである。該基板１０１は、方形基板であり、その辺長が２ｃｍである。更に、前記基板１０１のガリウム窒化物半導体層に対してドーピング加工することにより、Ｐ型半導体層又はＮ型半導体層を形成する。
前記三次元ナノ構造体アレイ１００の製造方法は、更に前記ステップ（ａ）及びステップ（ｃ）の間に、前記ステップ（ａ）における基板１０１を親水処理するステップ（ｂ）を含むことができる。
前記基板１０１が、シリコン又は二酸化ケイ素からなる場合、前記ステップ（ｂ）は、前記基板１０１を洗浄するステップ（ｂ１）と、前記基板１０１を親水性溶液に浸漬させるステップ（ｂ２）と、前記基板１０１を乾燥するステップ（ｂ３）と、を含む。
前記ステップ（ｂ２）において、前記親水性溶液は、温度が３０℃〜１００℃のＮＨ３・Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２及びＨ２Ｏの混合物である。前記基板１０１を前記親水性溶液に浸漬する時間は３０分〜６０分間である。前記親水性溶液混合物における各々の成分の比率はＮＨ３・Ｈ２Ｏ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝０．５−１：１：５である。一つの例として、前記親水性溶液は、温度が７０℃〜８０℃のＮＨ３・Ｈ２Ｏ、Ｈ２Ｏ２及びＨ２Ｏの混合物である。前記基板１０１を前記親水性溶液に浸漬する時間が４０分間である。前記親水性溶液混合物における各々の成分の比率はＮＨ３・Ｈ２Ｏ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝０．６：１：５である。
前記ステップ（ｂ３）において、前記ステップ（ｂ２）で親水化処理した前記基板１０１を純水によって２回〜３回洗浄した後、窒素ガスの雰囲気で乾燥する。
前記基板１０１が、窒化ガリウムからなる場合、前記ステップ（ｂ）は、前記基板１０１を洗浄するステップ（ｂ１ａ）と、マイクロ波プラズマ方法を利用して前記基板１０１を処理するステップ（ｂ２ａ）と、を含む。
前記ステップ（ｂ２ａ）において、前記基板１００をマイクロ波プラズマ装置の中に入れ、マイクロ波プラズマの拡散により前記基板１００の親水性を改善する。前記マイクロ波プラズマ装置から酸素プラズマ、塩素プラズマ又はアルゴン・プラズマを発生させることができる。
酸素プラズマを利用して前記基板１００を処理する場合、前記マイクロ波プラズマ装置の出力は、１０Ｗ〜１５０Ｗであり、酸素プラズマの流量は、１０ＳＣＣＭ〜２０ＳＣＣＭである。酸素プラズマの作動圧力は２Ｐａ〜３Ｐａである。酸素プラズマを利用して前記基板１００を処理する時間は１秒〜３０秒であるが、５秒〜１０秒であることが好ましい。
塩素プラズマを利用して前記基板１００を処理する場合、前記マイクロ波プラズマ装置の出力は、５０Ｗ〜１００Ｗである。塩素プラズマの流量は、１０ＳＣＣＭ〜３０ＳＣＣＭである。塩素プラズマの作動圧力は２Ｐａ〜１０Ｐａである。塩素プラズマを利用して前記基板１００を処理する時間は３秒〜５秒である。
アルゴン・プラズマを利用して前記基板１００を処理する場合、前記マイクロ波プラズマ装置の出力は、５０Ｗ〜１００Ｗである。アルゴン・プラズマの流量は、２ＳＣＣＭ〜１０ＳＣＣＭである。アルゴン・プラズマの作動圧力は２Ｐａ〜１０Ｐａである。アルゴン・プラズマを利用して前記基板１００を処理する時間は１０秒〜３０秒である。
前記ステップ（ｃ）は、ナノ微球体溶液を形成するステップ（ｃ１）と、前記ナノ微球体溶液によって前記基板１００の少なくとも一つの表面に液態単層ナノ微球膜を形成するステップ（ｃ２）と、前記基板１００の少なくとも一つの表面に形成された液態単層ナノ微球膜を乾燥するステップ（ｃ３）と、を含む。
前記ステップ（ｃ１）において、前記ナノ微球体溶液におけるナノ微球体の直径は、６０ｎｍ〜５００ｎｍである。更に、前記ナノ微球体溶液におけるナノ微球体の直径は、１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ又は４００ｎｍであることができる。前記ナノ微球体は、ポリマー材料又はシリコン材料からなる。前記ポリマー材料は、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）又はポリスチレン（ＰＳ）であることができる。本実施例において、乳化重合により、ポリスチレンナノ微球体溶液を合成することができる。
一つの例として、前記ステップ（ｃ２）において、浸漬法によって前記基板１００の少なくとも一つの表面に液態単層ナノ微球膜を形成することができる。該浸漬法によって前記基板１００の少なくとも一つの表面に液態単層ナノ微球膜を形成する方法は、前記ナノ微球体溶液を薄めるステップ（ｃ２１）と、前記基板１００を前記薄められたナノ微球体溶液に挿入するステップ（ｃ２２）と、前記基板１００を前記ナノ微球体溶液から取り出すステップ（ｃ２３）と、を含む。
前記ステップ（ｃ２１）において、前記ナノ微球体溶液は、水又はエタノールを利用して薄めることができる。一つの例として、３μｌ〜５μｌ、０．０１ｗｔ％〜１０ｗｔ％のポリスチレンナノ微球体溶液を、１５０ｍｌの純水及び１μｌ〜５μｌ、０．１ｗｔ％〜３ｗｔ％のｄｏｄｅｃｙｌｓｏｄｉｕｍｓｕｌｆａｔｅ（ＳＤＳ）によって薄めて混合物を得る。前記混合物を３０分〜６０分間維持する。更に、前記混合物に１μｌ〜３μｌ、４ｗｔ％のＳＤＳを加入して、前記ＰＳナノ球体の表面張力を調節することができる。前記ポリスチレンナノ微球体溶液、純水及びＳＤＳを直径が１５ｍｍ〜３８ｍｍの皿に混合することができる。
前記ステップ（ｃ２２）において、前記基板１００を、前記ナノ微球体溶液に入れる場合、前記基板１００を緩やかに傾斜させて皿の側壁に沿って前記ナノ微球体溶液に入れる。前記ナノ微球体溶液から取り出す場合、前記基板１００を緩やかに傾斜させて前記ナノ微球体溶液から取り出す。前記基板１０１を傾斜させて前記ナノ微球体溶液に挿入してから、取り出す場合、前記基板１０１表面と前記ナノ微球体溶液のレベルの間の角度を、５度〜１５度に維持する。前記基板１００を前記ナノ微球体溶液に挿入及び取り出す速度は、３ｍｍ／ｈ〜１０ｍｍ／ｈである。本実施例において、前記基板１０１を傾斜させて前記ナノ微球体溶液に挿入及び取り出す場合、前記基板１０１表面と前記ナノ微球体溶液のレベルの間の角度が９度である。前記基板１００を前記ナノ微球体溶液に挿入及び取り出す速度は、５ｍｍ／ｈである。
もう一つの例として、前記ステップ（ｃ２）において、回転コーティング法によって前記基板１００の少なくとも一つの表面に液態単層ナノ微球膜を形成することができる。該回転コーティング方法によって前記基板１００の少なくとも一つの表面に液態単層ナノ微球膜を形成する方法は、前記ナノ微球体溶液を薄めるステップ（ｃ２１ａ）と、前記基板１００に前記薄められたナノ微球体溶液を滴らせるステップ（ｃ２２ａ）と、前記基板１００を４００回転数／分〜５００回転数／分の速度で５秒〜３０秒間に回転させるステップ（ｃ２３ａ）と、前記基板１００の回転速度を８００回数／分〜１０００回数／分まで高め、前記基板１００を３０秒〜２分間回転させるステップ（ｃ２４ａ）と、前記基板１００の回転速度を１４００回数／分〜１５００回数／分まで高め、前記基板１００を１０秒〜２０秒間回転させるステップ（ｃ２５ａ）と、を含む。
前記ステップ（ｃ２１ａ）において、１０ｗｔ％のポリスチレンナノ微球体溶液を、体積比が１：１のＳＤＳの希釈剤によって薄めることができる。前記ＳＤＳの希釈剤は、体積比が１：４０００のＳＤＳとエタノールの混合物である。
前記ステップ（ｃ２２ａ）において、３ｍｌ〜４ｍｌの薄められたナノ微球体溶液を、前記基板１０１の表面に十分に分散させる。
前記ステップ（ｃ３）において、前記基板１００の少なくとも一つの表面に形成された液態単層ナノ微球膜を乾燥させることにより単層ナノ球体アレイ１０８を得ることができる。図５を参照すると、一つの例として、前記単層ナノ球体アレイ１０８において、各々のナノ球体が６角形で配列する。この場合、前記単層ナノ球体アレイ１０８におけるナノ球体の密度が最大である。図６を参照すると、もう一つの例として、前記単層ナノ球体アレイ１０８において、前記複数のナノ球体は、方形のパターンに密集して配列する。
前記ステップ（ｃ）は、前記ステップ（ｃ３）で単層ナノ球体アレイ１０８を得た後、更に前記単層ナノ球体アレイ１０８を焼成するステップ（ｃ４）を含むことができる。前記単層ナノ球体アレイ１０８の、焼成温度が５０℃〜１００℃であり、焼成時間が１分〜５分間である。
更に、前記三次元ナノ構造体アレイ１００の製造方法は、前記ステップ（ｂ）及びステップ（ｃ）の間に、前記ステップ（ｂ）において一度親水処理された基板１０１を再び親水処理するステップ（ｍ）を含むことができる。前記ステップ（ｍ）において、前記ステップ（ｂ）で親水処理された基板１０１を１ｗｔ％〜５ｗｔ％のＳＤＳ溶液に２時〜２４時間浸漬する。好ましくは、前記ステップ（ｂ）で親水処理された基板１０１を２ｗｔ％のＳＤＳ溶液に２４時間浸漬する。前記ステップ（ｂ）及びステップ（ｃ）の間に、前記ステップ（ｍ）を行う場合、前記単層ナノ球体アレイ１０８において、各々のナノ球体を方形で配列することができる（図６を参照する）。
前記ステップ（ｅ）において、反応気体１１０によって前記単層ナノ球体アレイ１０８をマスクとして用いて基板１０１に対してエッチングし、同時に前記単層ナノ球体アレイ１０８に対して加工処理することにより梯形構造な三次元ナノ構造体アレイ１００を形成することができる。
前記ステップ（ｅ）において、反応気体１１０による前記基板１０１に対するエッチングはマイクロ波プラズマ装置の中で行われる。前記マイクロ波プラズマ装置から反応気体１１０が生じる。前記反応気体１１０は、より低いイオン・エネルギーで前記単層ナノ球体アレイ１０８の前記基板１０１と隣接する表面とは反対の表面、及び前記基板１０１の前記ナノ球体の間の間隙から露出された部分へ拡散する。この場合、前記基板１０１の前記ナノ球体の間の間隙から露出された部分が反応気体１１０でエッチングされる。同時に、前記単層ナノ球体アレイ１０８におけるナノ球体は、前記反応気体１１０でエッチングされて、より小さい直径のナノ球体になり、前記単層ナノ球体アレイ１０８におけるナノ球体の間の間隙が大きくなる。前記基板１０１の前記ナノ球体の間の間隙から露出された部分が反応気体１１０でエッチングされるので、前記基板１０１のエッチングされる部分はより大きくなる。従って、梯形構造の三次元ナノ構造体アレイ１００を形成することができる。
本実施例において、前記反応気体１１０は、塩素ガス（Ｃｌ２）、アルゴン・ガス（Ａｒ）及び酸素ガス（Ｏ２）からなる。前記塩素ガスの流量は、１０ＳＣＣＭ〜６０ＳＣＣＭであり、前記アルゴン・ガスの流量は、４ＳＣＣＭ〜２０ＳＣＣＭであり、前記酸素ガスの流量は、４ＳＣＣＭ〜２０ＳＣＣＭである。前記マイクロ波プラズマ装置の出力は、４０Ｗ〜７０Ｗである。前記反応気体１１０の作動圧力は２Ｐａ〜１０Ｐａである。前記反応気体１１０を利用して前記基板１００をエッチングする時間は１分〜２．５分間である。前記マイクロ波プラズマ装置の出力と前記反応気体１１０の作動圧力の数値比は、２０：１であることが好ましい。前記マイクロ波プラズマ装置の出力と前記反応気体１１０の作動圧力の数値比が１０：１であることがより好ましい。前記反応気体１１０を利用して前記基板１００をエッチングする時間を制御することにより、前記三次元ナノ構造体アレイ１００における三次元ナノ構造体１０２の間の距離を制御することができる。
更に、前記基板１００のエッチング程度及びエッチング時間を調節するために、反応気体１１０に調節ガスを加えることができる。前記調節ガスは、ホウ素三塩化物（ＢＣｌ３）、四フッ化炭素（ＣＦ４）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、三フッ化メタン（ＣＨＦ３）又はそれらの混合物である。調節ガスの入力流量は、２０ＳＣＣＭ〜４０ＳＣＣＭである。
前記単層ナノ球体アレイ１０８を前記基板１０１から除去する場合、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、アセトン、ブタノン、シクロヘキサン、ヘキサン、メタノール又はエタノールなどの剥離剤を用いて前記基板１０１の表面のナノ球体を除去し、前記三次元ナノ構造体１０２を保留することができる。前記単層ナノ球体アレイ１０８を前記基板１０１から除去する場合、接着テープなどを用いて前記基板１０１の表面のナノ球体を除去することができる。本実施例の三次元ナノ構造体アレイの製造方法によって、図７に示す三次元ナノ構造体アレイ１００は得られる。
（実施例２）
図８を参照すると、本実施例は、三次元ナノ構造体アレイ２００を提供する。前記三次元ナノ構造体アレイ２００は、基板２０１及び複数の三次元ナノ構造体２０２を含む。前記三次元ナノ構造体アレイ２００は、実施例１の三次元ナノ構造体アレイ１００と比べて、次の異なる点がある。前記複数の三次元ナノ構造体２０２は、前記基板２０１の対向する二つの表面に形成されている。前記三次元ナノ構造体２０２は梯形構造体である。
図８を参照すると、本実施例は、三次元ナノ構造体アレイ２００を提供する。前記三次元ナノ構造体アレイ２００は、基板２０１及び複数の三次元ナノ構造体２０２を含む。前記三次元ナノ構造体アレイ２００は、実施例１の三次元ナノ構造体アレイ１００と比べて、次の異なる点がある。前記複数の三次元ナノ構造体２０２は、前記基板２０１の対向する二つの表面に形成されている。前記三次元ナノ構造体２０２は梯形構造体である。
（実施例３）
図９を参照すると、本実施例は、三次元ナノ構造体アレイ３００を提供する。前記三次元ナノ構造体アレイ３００は、基板３０１及び複数の三次元ナノ構造体３０２を含む。前記三次元ナノ構造体アレイ３００は、実施例１の三次元ナノ構造体アレイ１００と比べて、次の異なる点がある。前記各々の三次元ナノ構造体３０２は、第一円柱３０４、第二円柱３０６及び第三円柱３０８からなる三層式の梯形凸構造体である。前記第一円柱３０４、第二円柱３０６及び第三円柱３０８は、前記基板３０１の一つの表面から離れる方向に沿って順次的に積層して配列される。且つ、前記第一円柱３０４、第二円柱３０６及び第三円柱３０８直径は、順次的に減少している。
図９を参照すると、本実施例は、三次元ナノ構造体アレイ３００を提供する。前記三次元ナノ構造体アレイ３００は、基板３０１及び複数の三次元ナノ構造体３０２を含む。前記三次元ナノ構造体アレイ３００は、実施例１の三次元ナノ構造体アレイ１００と比べて、次の異なる点がある。前記各々の三次元ナノ構造体３０２は、第一円柱３０４、第二円柱３０６及び第三円柱３０８からなる三層式の梯形凸構造体である。前記第一円柱３０４、第二円柱３０６及び第三円柱３０８は、前記基板３０１の一つの表面から離れる方向に沿って順次的に積層して配列される。且つ、前記第一円柱３０４、第二円柱３０６及び第三円柱３０８直径は、順次的に減少している。
（実施例４）
図１０を参照すると、本実施例は、三次元ナノ構造体アレイ４００を提供する。前記三次元ナノ構造体アレイ４００は、基板４０１及び複数の三次元ナノ構造体４０２を含む。前記三次元ナノ構造体アレイ４００は、実施例１の三次元ナノ構造体アレイ１００と比べて、次の異なる点がある。前記複数の三次元ナノ構造体４０２は、それぞれ梯形凹構造体である。即ち、前記三次元ナノ構造体４０２は、前記基板４０１の少なくとも一つの表面から該基板４０１内部に凹んで形成された梯形型の止まり穴である。前記三次元ナノ構造体４０２は、第一円柱４０４及び第二円柱４０６からなる二層式の梯形凹構造体である。前記第一円柱４０４と前記第二円柱４０６は共軸する。前記第二円柱４０６は、前記基板４０１の一つの表面及び前記第一円柱４０４の間に位置する。且つ前記第二円柱４０６の直径は前記第一円柱４０４の直径より大きい。
図１０を参照すると、本実施例は、三次元ナノ構造体アレイ４００を提供する。前記三次元ナノ構造体アレイ４００は、基板４０１及び複数の三次元ナノ構造体４０２を含む。前記三次元ナノ構造体アレイ４００は、実施例１の三次元ナノ構造体アレイ１００と比べて、次の異なる点がある。前記複数の三次元ナノ構造体４０２は、それぞれ梯形凹構造体である。即ち、前記三次元ナノ構造体４０２は、前記基板４０１の少なくとも一つの表面から該基板４０１内部に凹んで形成された梯形型の止まり穴である。前記三次元ナノ構造体４０２は、第一円柱４０４及び第二円柱４０６からなる二層式の梯形凹構造体である。前記第一円柱４０４と前記第二円柱４０６は共軸する。前記第二円柱４０６は、前記基板４０１の一つの表面及び前記第一円柱４０４の間に位置する。且つ前記第二円柱４０６の直径は前記第一円柱４０４の直径より大きい。
前記三次元ナノ構造体アレイ４００の製造方法は、基板４０１を提供するステップ（Ｈ１）と、前記基板４０１の一つの表面に複数のナノ穴を含むマスクを形成するステップ（Ｈ２）と、前記複数のナノ穴を含むマスクを利用して基板４０１をエッチングし、同時に前記マスクの複数のナノ穴を調整するステップ（Ｈ３）と、前記マスクを除去するステップ（Ｈ４）と、を含む。
前記ステップＨ１において、前記基板４００は実施例１の前記三次元ナノ構造体アレイ１００の製造方法に利用した前記基板１０１と同じである。
前記ステップＨ２において、前記複数のナノ穴を含むマスクは、アレイの形で配列された複数の穴を含む連続的なフィルムである。前記マスクは、エチレン・テレフタル酸塩（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレン（ＰＥ）又はポリイミド（ＰＩ）などのポリマー材料からなる。前記複数のナノ穴を含むマスクは、ナノインプリント方法又はテンプレート沈積方法によって形成することができる。
前記ステップＨ３において、前記マスクを利用して基板４０１をエッチングし、同時に前記マスクの複数のナノ穴を調整することは、前記実施例１の前記三次元ナノ構造体アレイ１００の製造方法のステップ（ｅ）と同じである。反応気体は、前記マスクの前記基板４０１と隣接する表面とは反対の表面、及び前記基板４０１の前記マスクの穴から露出された部分へ拡散する。この場合、前記基板４０１の前記マスクの穴から露出された部分が反応気体によりエッチングされる。同時に、前記マスクにおける穴は、反応気体にエッチングされて孔径が大きくなり、前記マスクの間の間隙が小さくなる。前記基板４０１の前記マスクにおける穴から更に露出された部分が反応気体によりエッチングされるので、前記基板４０１のエッチングされる部分はより大きくなる。従って、梯形構造の三次元ナノ構造体アレイ４００を形成することができる。
ステップＨ４では、前記マスクはピーリング方法によって除去することができる。
（実施例５）
図１１を参照すると、本実施例は、発光ダイオード１０を提供する。該発光ダイオード１０は、基板１２と、第一半導体層１４と、活性層１６と、第二半導体層１８と、第一電極１３と、第二電極１１と、光子作用体１７と、を含む。前記第一半導体層１４、活性層１６及び第二半導体層１８は、前記基板１２の一つの表面に、該表面から離れる方向に順次的に積層される。前記第一電極１３は、前記第一半導体層１４に電気的に接続されている。前記第二電極１１は、前記第二半導体層１８に電気的に接続されている。前記光子作用体１７は、前記第二半導体層１８の前記基板１２と対向する表面とは反対の表面に配置される。
図１１を参照すると、本実施例は、発光ダイオード１０を提供する。該発光ダイオード１０は、基板１２と、第一半導体層１４と、活性層１６と、第二半導体層１８と、第一電極１３と、第二電極１１と、光子作用体１７と、を含む。前記第一半導体層１４、活性層１６及び第二半導体層１８は、前記基板１２の一つの表面に、該表面から離れる方向に順次的に積層される。前記第一電極１３は、前記第一半導体層１４に電気的に接続されている。前記第二電極１１は、前記第二半導体層１８に電気的に接続されている。前記光子作用体１７は、前記第二半導体層１８の前記基板１２と対向する表面とは反対の表面に配置される。
前記基板１２は、前記第一半導体層１４と、活性層１６と、第二半導体層１８と、第一電極１３と、第二電極１１と、光子作用体１７などの素子を支持するために形成される。前記基板１２は、サファイア、ガリウムヒ素、インジウム・リン酸塩、窒化ケイ素、ガリウム窒化物、酸化亜鉛、アルミニウム窒化ケイ素及びシリコン炭素などの一種又は数種からなる。前記基板１２の厚さは、３００μｍ〜５００μｍである。本実施例において、前記基板１２は、サファイアからなり、その厚さが４００μｍである。
更に、前記発光ダイオード１０は、前記基板１２と前記第一半導体層１４の間に配置された緩衝層（図示せず）を含むことができる。前記緩衝層は、それぞれ前記基板１２と前記第一半導体層１４の対向する表面と接触する。前記緩衝層は、前記基板１２と前記第一半導体層１４の間の格子不整合現象を減少させ、且つ前記基板１２と前記第一半導体層１４の間のエピタキシャル成長の品質を改善することができる。前記緩衝層は、ガリウム窒化物（ＧａＮ）又はアルミニウム窒化物（ＡｌＮ）からなる。前記緩衝層の厚さは１０ｎｍ〜３００ｎｍであるが、２０ｎｍ〜５０ｎｍであることが好ましい。
一つの例として、前記第一半導体層１４は、階段形の構造を有している。この場合、前記第一半導体層１４は、異なる水平面に位置する互いに本質的に平行する第一表面１４１、第二表面１４２及び第三表面１４３を含む。前記第二表面１４２及び前記第三表面１４３は、それぞれ前記第一表面１４１に対向する。前記第二表面１４２及び前記第三表面１４３は、前記第一表面１４１から離れる距離が異なっており、前記第二表面１４２と前記第一表面１４１の間の距離は、前記第三表面１４３と前記第一表面１４１の間の距離より小さい。前記第一半導体層１４の前記第一表面１４１は、前記基板１２に隣接する。前記第一半導体層１４の前記第三表面１４３は、前記活性層１６に隣接する。前記活性層１６及び前記第一半導体層１４の前記第三表面１４３の接触面積が同じであることが好ましい。
もう一つの例として、前記第一半導体層１４は、平板形構造を有している。この場合、前記第一半導体層１４は、第一表面１４１、第二表面１４２及び第三表面１４３を含み、前記第二表面１４２及び第三表面１４３は、同じ水平面に位置し、且つそれぞれ前記第一表面１４１に対向する。即ち、前記第二表面１４２及び前記第三表面１４３は、前記第一表面１４１から離れる距離が同じである。この場合も、前記第一半導体層１４の前記第一表面１４１は、前記基板１２に隣接する。前記第一半導体層１４の前記第三表面１４３は、前記活性層１６に隣接する。前記活性層１６及び前記第一半導体層１４の前記第三表面１４３の接触面積が同じである。
第一半導体層１４がｎ型半導体層である場合、第二半導体層１８はｐ型半導体層であるが、前記第一半導体層１４がｐ型半導体層である場合、第二半導体層１８はｎ型半導体層である。前記ｎ型半導体層は、電子を提供し、前記ｐ型半導体層は、空洞を提供する。前記ｎ型半導体層は、ｎ型ガリウム窒化物、ｎ型ガリウムヒ素及びｎ型リン酸銅の一種又は数種からなる。前記ｐ型半導体層は、ｐ型ガリウム窒化物、ｐ型ガリウムヒ素及びｐ型リン酸銅の一種又は数種からなる。前記第一半導体層１４の厚さは１μｍ〜５μｍである。前記第二半導体層１８の厚さは０．１μｍ〜３μｍである。本実施例において、前記第一半導体層１４はｎ型ガリウム窒化物からなるｎ型半導体層であり、階段形の構造を有する。前記第二表面１４２及び前記第一表面１４１の間の距離は、０．１μｍである。前記第三表面１４３及び前記第一表面１４１の間の距離は、０．３μｍである。前記第二半導体層１８は、ｐ型ガリウム窒化物からなるｐ型半導体層であり、その厚さが０．３μｍである。
前記活性層１６は、第一半導体層１４の前記第三表面１４３の上に配置されている。前記活性層１６は、単一量子井戸層又は多重量子井戸層である。前記活性層１６は、窒化ガリウム・インジウム（ＧａＩｎＮ）、窒化アルミニウム・ガリウム・インジウム（ＡｌＧａＩｎＮ）、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）、ヒ化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＡｓ）、燐化ガリウム・インジウム（ＧａＩｎＰ）及びヒ化アルミニウムガリウム（ＧａＩｎＡｓ）の一種又は数種からなる。前記活性層１６の厚さは、０．０１μｍ〜０．６μｍである。本実施例において、前記活性層１６の厚さは、０．３μｍである。前記活性層１６は、積層されて配置されるＧａＩｎＮ層及びＧａＮ層からなる。前記第一半導体層１４の前記第二表面１４２と前記第二半導体層１８の前記基板１２と対向する表面とは反対の表面との間の垂直距離は０．８μｍである。
前記第一電極１３は、ｐ型電極又はｎ型電極であるが、前記第一半導体１４の型と同じ必要がある。前記第二電極１１は、ｐ型電極又はｎ型電極であるが、前記第二半導体１８の型と同じ必要がある。前記第一電極１３の厚さは０．０１μｍ〜２μｍである。前記第二電極１１の厚さは０．０１μｍ〜２μｍである。前記第一電極１３は、チタン、アルミニウム、ニッケル及び金の一種又は数種からなる。本実施例において、前記第一電極１３は、ｐ型電極であり、ニッケル層及び金層を含む。前記第一電極１３において、ニッケル層の厚さは１５０オングストロームであり、金層の厚さは１０００オングストロームである。前記第二電極１１はｎ型電極であり、ニッケル層及び金層を含む。前記第二電極１１において、ニッケル層の厚さは１５０オングストロームであり、金層の厚さは２０００オングストロームである。前記第一電極１３は、前記第一半導体１４の前記第二表面１４２の上に配置されている。前記第二電極１１は、前記第二半導体層１８の前記活性層１６と接触する表面とは反対の表面の一部に配置される。
前記光子作用体１７は、前記第二半導体層１８の前記活性層１６と接触する表面とは反対の表面に配置される。前記光子作用体１７は、複数の三次元ナノ構造体を含む。前記三次元ナノ構造体は、梯形凸構造又は梯形凹構造である。前記梯形凸構造としては、前記第二半導体層１８の一つの表面から該第二半導体層１８を離れる方向に延伸された梯形型の突起である。前記梯形凹構造としては、前記第二半導体層１８の一つの表面から前記第二半導体層１８の内部に凹んで形成された梯形型の止まり穴である。前記梯形凸構造又は梯形凹構造は、例えば、多層三角柱、多層四角錐、多層六角柱又は多層円柱などの多層梯形構造である。前記光子作用体１７の材料に対しては特に制限がない。前記光子作用体１７の材料は、前記第二半導体層１８の材料と同じであることができる。この場合、前記光子作用体１７は、前記第二半導体層１８と一体化される。本実施例において、前記光子作用体１７は、実施例１で示された三次元ナノ構造体アレイ１００である。もう一つの例として、前記光子作用体１７は、実施例２、３で示された三次元ナノ構造体アレイ２００、３００であることができる。
前記発光ダイオード１０を利用する場合、前記活性層１６から放射された光線は、異なる角度で前記光子作用体１７に達する。前記活性層１６から放射された小さい角度を有する光線は、前記発光ダイオード１０から放射することが容易だが、前記活性層１６から放射された大きい角度を有する光線は、前記光子作用体１７によって屈折されて小さい角度の光線になる。従って、前記発光ダイオード１０の光出射効率を高める。前記梯形構造を有する三次元ナノ構造体からなる前記光子作用体１７は、前記発光ダイオード１０に両層光子クリスタルの役割を果たすので、前記発光ダイオード１０の光射出効率を改善することができる。図１３を参照すると、前記光子作用体１７を利用した前記発光ダイオード１０の光出射効率は、前記光子作用体１７を利用しない従来の発光ダイオードの光出射効率の５倍ほどある。
（実施例６）
図１４を参照すると、本実施例は、発光ダイオード２０を提供する。前記発光ダイオード２０は、基板２２と、第一半導体層２４と、活性層２６と、第二半導体層２８と、第一電極２３と、第二電極２１と、光子作用体２７と、を含む。前記発光ダイオード２０は、実施例５の発光ダイオード１０と比べて、次の異なる点がある。前記光子作用体２７は、前記第一半導体層２４の前記基板２２に隣接する表面に配置される。
図１４を参照すると、本実施例は、発光ダイオード２０を提供する。前記発光ダイオード２０は、基板２２と、第一半導体層２４と、活性層２６と、第二半導体層２８と、第一電極２３と、第二電極２１と、光子作用体２７と、を含む。前記発光ダイオード２０は、実施例５の発光ダイオード１０と比べて、次の異なる点がある。前記光子作用体２７は、前記第一半導体層２４の前記基板２２に隣接する表面に配置される。
（実施例７）
図１５を参照すると、本実施例は、発光ダイオード３０を提供する。前記発光ダイオード３０は、基板３２と、第一半導体層３４と、活性層３６と、第二半導体層３８と、第一電極３３と、第二電極３１と、光子作用体３７と、を含む。前記発光ダイオード３０は、実施例５の発光ダイオード１０と比べて、次の異なる点がある。前記光子作用体３７は、前記基板３２の前記第一半導体層３４に隣接する表面に配置される。
図１５を参照すると、本実施例は、発光ダイオード３０を提供する。前記発光ダイオード３０は、基板３２と、第一半導体層３４と、活性層３６と、第二半導体層３８と、第一電極３３と、第二電極３１と、光子作用体３７と、を含む。前記発光ダイオード３０は、実施例５の発光ダイオード１０と比べて、次の異なる点がある。前記光子作用体３７は、前記基板３２の前記第一半導体層３４に隣接する表面に配置される。
前記発光ダイオード２０、３０を使用する場合、前記活性層２６、３６から放射された光線は、異なる角度で前記第一半導体層２４、３４に達する。前記活性層２６、３６から放射された小さい角度を有する光線は、前記第一半導体層２４、３４を通じて前記発光ダイオード１０から放射することが容易だが、前記活性層２６、３６から放射された大きい角度を有する光線は、前記発光ダイオード２０、３０の光射出面で反射された後、前記光子作用体２７、３７に達し、且つ前記光子作用体２７、３７によって屈折されて小さい角度の光線になる。従って、前記発光ダイオード２０、３０の光出射効率を高める。前記梯形構造を有する三次元ナノ構造体からなる前記光子作用体２７、３７は、前記発光ダイオード２０、３０に両層光子クリスタルの役割を果たすので、前記発光ダイオード２０、３０の光射出効率を改善することができる。
（実施例８）
図１６及び図１７を参照すると、本実施例は、発光ダイオード４０を提供する。前記発光ダイオード４０は、基板４２と、第一半導体層４４と、活性層４６と、第二半導体層４８と、第一電極４３と、第二電極４１と、光子作用体４７と、を含む。前記発光ダイオード４０は、実施例５の発光ダイオード１０と比べて、次の異なる点がある。前記光子作用体４７は、前記実施例４で示された三次元ナノ構造体アレイ４００である。
図１６及び図１７を参照すると、本実施例は、発光ダイオード４０を提供する。前記発光ダイオード４０は、基板４２と、第一半導体層４４と、活性層４６と、第二半導体層４８と、第一電極４３と、第二電極４１と、光子作用体４７と、を含む。前記発光ダイオード４０は、実施例５の発光ダイオード１０と比べて、次の異なる点がある。前記光子作用体４７は、前記実施例４で示された三次元ナノ構造体アレイ４００である。
１００、２００、３００、４００ 三次元ナノ構造体アレイ
１０１、２０１、３０１、４０１ 基板
１０２、２０２、３０２、４０２ 三次元ナノ構造体
１０４、２０４、３０４、４０４ 第一円柱
１０６、２０６、３０６、４０６ 第二円柱
１０８ 単層ナノ球体アレイ
１１０ 反応気体
３０８ 第三円柱
１０、２０、３０、４０ 発光ダイオード
１１、２１、３１、４１ 第二電極
１２、２２、３２、４２ 基板
１３、２３、３３、４３ 第一電極
１４、２４、３４、４４ 第一半導体層
１６、２６、３６、４６ 活性層
１７、２７、３７、４７ 三次元ナノ構造体アレイ
１８、２８、３８、４８ 第二半導体層
１４１ 第一表面
１４２ 第二表面
１４３ 第三表面
１０１、２０１、３０１、４０１ 基板
１０２、２０２、３０２、４０２ 三次元ナノ構造体
１０４、２０４、３０４、４０４ 第一円柱
１０６、２０６、３０６、４０６ 第二円柱
１０８ 単層ナノ球体アレイ
１１０ 反応気体
３０８ 第三円柱
１０、２０、３０、４０ 発光ダイオード
１１、２１、３１、４１ 第二電極
１２、２２、３２、４２ 基板
１３、２３、３３、４３ 第一電極
１４、２４、３４、４４ 第一半導体層
１６、２６、３６、４６ 活性層
１７、２７、３７、４７ 三次元ナノ構造体アレイ
１８、２８、３８、４８ 第二半導体層
１４１ 第一表面
１４２ 第二表面
１４３ 第三表面
Claims (3)
- 基板と、第一半導体層と、第二半導体層と、活性層と、第一電極と、第二電極と、三次元ナノ構造体アレイと、を含む発光ダイオードであって、
前記第一半導体層、前記活性層、及び前記第二半導体層は、前記基板から離れる方向に沿って、前記基板に順次的に積層され、
前記第一電極は、前記第一半導体層に電気的に接続され、
前記第二電極は、前記第二半導体層に電気的に接続され、
前記三次元ナノ構造体アレイは、前記第二半導体層の前記活性層と隣接する表面とは反対の表面に配置され、
前記三次元ナノ構造体アレイは複数のナノ構造体を含み、
前記ナノ構造体は、前記第二半導体層の少なくとも一つの表面から前記第二半導体層の内部に凹んで形成された止まり穴であり、
前記止まり穴は、第一円柱及び第二円柱からなる二層円柱に対応する形状を有し、
前記第一円柱の側面は、前記第二半導体層の第一円柱が配置された表面に垂直し、前記第二円柱の側面は、前記第一円柱の第二円柱が配置された表面に垂直し、
隣接した二つのナノ構造体は等距離で配列され、該隣接した二つのナノ構造体における隣接した二つの第一円柱の間の距離は、１０ｎｍ〜３０ｎｍであり、
前記第一円柱の直径が５０ｎｍ〜２００ｎｍであり、その高さが１００ｎｍ〜５００ｎｍであり、
前記第二円柱の直径が２０ｎｍ〜２００ｎｍであり、その高さが１００ｎｍ〜３００ｎｍであり、
前記第二円柱の直径は、前記第一円柱の直径より小さいことを特徴とする発光ダイオード。 - 基板と、第一半導体層と、第二半導体層と、活性層と、第一電極と、第二電極と、三次元ナノ構造体アレイと、を含む発光ダイオードであって、
前記第一半導体層、前記活性層、及び前記第二半導体層は、前記基板から離れる方向に沿って、前記基板に順次的に積層され、
前記第一電極は、前記第一半導体層に電気的に接続され、
前記第二電極は、前記第二半導体層に電気的に接続され、
前記三次元ナノ構造体アレイは、前記第一半導体層の前記基板に隣接する表面に配置され、
前記三次元ナノ構造体アレイは複数のナノ構造体を含み、
前記ナノ構造体は、前記第一半導体層の少なくとも一つの表面から前記第一半導体層の内部に凹んで形成された止まり穴であり、
前記止まり穴は、第一円柱及び第二円柱からなる二層円柱に対応する形状を有し、
前記第一円柱の側面は、前記第二半導体層の第一円柱が配置された表面に垂直し、前記第二円柱の側面は、前記第一円柱の第二円柱が配置された表面に垂直し、
隣接した二つのナノ構造体は等距離で配列され、該隣接した二つのナノ構造体における隣接した二つの第一円柱の間の距離は、１０ｎｍ〜３０ｎｍであり、
前記第一円柱の直径が５０ｎｍ〜２００ｎｍであり、その高さが１００ｎｍ〜５００ｎｍであり、
前記第二円柱の直径が２０ｎｍ〜２００ｎｍであり、その高さが１００ｎｍ〜３００ｎｍであり、
前記第二円柱の直径は、前記第一円柱の直径より小さいことを特徴とする発光ダイオード。 - 基板と、第一半導体層と、第二半導体層と、活性層と、第一電極と、第二電極と、三次元ナノ構造体アレイと、を含む発光ダイオードであって、
前記第一半導体層、前記活性層、及び前記第二半導体層は、前記基板から離れる方向に沿って、前記基板に順次的に積層され、
前記第一電極は、前記第一半導体層に電気的に接続され、
前記第二電極は、前記第二半導体層に電気的に接続され、
前記三次元ナノ構造体アレイは、前記基板の前記第一半導体層に隣接する表面に配置され、
前記三次元ナノ構造体アレイは複数のナノ構造体を含み、
前記ナノ構造体は、前記基板の少なくとも一つの表面から前記基板の内部に凹んで形成された止まり穴であり、
前記止まり穴は、第一円柱及び第二円柱からなる二層円柱に対応する形状を有し、
前記第一円柱の側面は、前記第二半導体層の第一円柱が配置された表面に垂直し、前記第二円柱の側面は、前記第一円柱の第二円柱が配置された表面に垂直し、
隣接した二つのナノ構造体は等距離で配列され、該隣接した二つのナノ構造体における隣接した二つの第一円柱の間の距離は、１０ｎｍ〜３０ｎｍであり、
前記第一円柱の直径が５０ｎｍ〜２００ｎｍであり、その高さが１００ｎｍ〜５００ｎｍであり、
前記第二円柱の直径が２０ｎｍ〜２００ｎｍであり、その高さが１００ｎｍ〜３００ｎｍであり、
前記第二円柱の直径は、前記第一円柱の直径より小さいことを特徴とする発光ダイオード。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201010192156.6 | 2010-06-04 | ||
| CN201010192156.6A CN101859856B (zh) | 2010-06-04 | 2010-06-04 | 发光二极管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011258923A JP2011258923A (ja) | 2011-12-22 |
| JP5255082B2 true JP5255082B2 (ja) | 2013-08-07 |
Family
ID=42945616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011052716A Active JP5255082B2 (ja) | 2010-06-04 | 2011-03-10 | 発光ダイオード |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (4) | US8487320B2 (ja) |
| JP (1) | JP5255082B2 (ja) |
| CN (1) | CN101859856B (ja) |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101859856B (zh) * | 2010-06-04 | 2016-06-15 | 清华大学 | 发光二极管 |
| CN102760797B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-04-01 | 清华大学 | 发光二极管 |
| CN102760805B (zh) * | 2011-04-29 | 2015-03-11 | 清华大学 | 发光二极管 |
| TWI508325B (zh) * | 2011-05-23 | 2015-11-11 | Lextar Electronics Corp | 基材表面圖案化方法及其半導體發光元件 |
| US10522714B2 (en) * | 2011-06-15 | 2019-12-31 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Device with inverted large scale light extraction structures |
| EP2866091A1 (en) | 2011-08-31 | 2015-04-29 | Asahi Kasei E-materials Corporation | Nano-imprint mold |
| CN103035798B (zh) * | 2011-10-07 | 2015-08-26 | 清华大学 | 发光二极管 |
| CN103035799B (zh) * | 2011-10-07 | 2015-08-26 | 清华大学 | 发光二极管 |
| CN103035800B (zh) * | 2011-10-07 | 2016-06-08 | 清华大学 | 发光二极管 |
| CN103137798B (zh) * | 2011-12-03 | 2015-09-30 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
| CN103137816B (zh) * | 2011-12-03 | 2015-09-30 | 清华大学 | 发光二极管 |
| CN103137817B (zh) * | 2011-12-03 | 2015-11-25 | 清华大学 | 发光二极管 |
| CN103137804B (zh) * | 2011-12-03 | 2015-09-30 | 清华大学 | 发光二极管 |
| CN103474521B (zh) * | 2012-06-07 | 2016-08-10 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
| CN103474524B (zh) * | 2012-06-07 | 2016-04-27 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
| CN103474523B (zh) * | 2012-06-07 | 2016-06-08 | 清华大学 | 发光二极管的制备方法 |
| KR101963219B1 (ko) * | 2012-08-24 | 2019-03-28 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 |
| CN103887395A (zh) * | 2012-12-19 | 2014-06-25 | 晶元光电股份有限公司 | 发光元件 |
| CN104681688B (zh) * | 2013-11-27 | 2018-09-11 | 清华大学 | 一种微结构层及发光二极管 |
| DE102014117510A1 (de) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Bauelement |
| KR102553231B1 (ko) * | 2018-11-27 | 2023-07-11 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 그의 제조 방법 |
| CN109686764A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-04-26 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 一种显示面板及其制作方法 |
| CN113851573B (zh) * | 2021-09-23 | 2023-09-01 | 深圳迈塔兰斯科技有限公司 | 提高发光二极管取光效率的超表面 |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4244542B2 (ja) | 2001-08-28 | 2009-03-25 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子及びその製造方法 |
| TW521446B (en) | 2002-02-06 | 2003-02-21 | Epistar Corp | Manufacturing method of LED having tilted surface |
| WO2005018008A1 (ja) | 2003-08-19 | 2005-02-24 | Nichia Corporation | 半導体素子 |
| TWI237903B (en) | 2004-06-24 | 2005-08-11 | Epistar Corp | High efficiency light emitting device |
| US7161188B2 (en) * | 2004-06-28 | 2007-01-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Semiconductor light emitting element, semiconductor light emitting device, and method for fabricating semiconductor light emitting element |
| KR100624449B1 (ko) * | 2004-12-08 | 2006-09-18 | 삼성전기주식회사 | 요철 구조를 포함하는 발광 소자 및 그 제조 방법 |
| KR100682872B1 (ko) * | 2004-12-08 | 2007-02-15 | 삼성전기주식회사 | 고효율 반도체 발광 소자 및 그 제조방법 |
| US7045375B1 (en) | 2005-01-14 | 2006-05-16 | Au Optronics Corporation | White light emitting device and method of making same |
| TWI393271B (zh) | 2008-09-18 | 2013-04-11 | Epistar Corp | 光電半導體裝置 |
| US20060204865A1 (en) | 2005-03-08 | 2006-09-14 | Luminus Devices, Inc. | Patterned light-emitting devices |
| US8163575B2 (en) * | 2005-06-17 | 2012-04-24 | Philips Lumileds Lighting Company Llc | Grown photonic crystals in semiconductor light emitting devices |
| KR100814463B1 (ko) * | 2006-07-25 | 2008-03-17 | 삼성전기주식회사 | 표면 요철 형성방법 및 그를 이용한 질화물계 반도체발광소자의 제조방법 |
| SG140481A1 (en) * | 2006-08-22 | 2008-03-28 | Agency Science Tech & Res | A method for fabricating micro and nano structures |
| TWI315918B (en) | 2006-11-08 | 2009-10-11 | Epistar Corp | Solid-state lighting device and applications thereof |
| TW200826158A (en) | 2006-12-15 | 2008-06-16 | Genesis Photonics Inc | Epitaxy method and continuous epitaxial substrate formed with islands thereon |
| TWI322522B (en) | 2006-12-18 | 2010-03-21 | Delta Electronics Inc | Electroluminescent device, and fabrication method thereof |
| US20080179615A1 (en) | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Chi-Hung Kao | Light-emitting diode device |
| TWI339903B (en) | 2007-01-26 | 2011-04-01 | Delta Electronics Inc | Light-emitting diode device and manufacturing method thereof |
| CN102779918B (zh) * | 2007-02-01 | 2015-09-02 | 日亚化学工业株式会社 | 半导体发光元件 |
| US20090015142A1 (en) | 2007-07-13 | 2009-01-15 | 3M Innovative Properties Company | Light extraction film for organic light emitting diode display devices |
| KR20090098935A (ko) * | 2008-03-15 | 2009-09-18 | 조주희 | 발광 소자의 나노 사파이어 기판 및 이의 제조방법 |
| CN101859856B (zh) * | 2010-06-04 | 2016-06-15 | 清华大学 | 发光二极管 |
-
2010
- 2010-06-04 CN CN201010192156.6A patent/CN101859856B/zh active Active
- 2010-12-16 US US12/970,234 patent/US8487320B2/en active Active
-
2011
- 2011-03-10 JP JP2011052716A patent/JP5255082B2/ja active Active
-
2013
- 2013-06-07 US US13/912,476 patent/US8946729B2/en active Active
-
2014
- 2014-11-14 US US14/541,151 patent/US9257603B2/en active Active
-
2015
- 2015-12-29 US US14/983,387 patent/US9553233B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130270603A1 (en) | 2013-10-17 |
| JP2011258923A (ja) | 2011-12-22 |
| US8946729B2 (en) | 2015-02-03 |
| US9553233B2 (en) | 2017-01-24 |
| US20110297966A1 (en) | 2011-12-08 |
| CN101859856B (zh) | 2016-06-15 |
| US9257603B2 (en) | 2016-02-09 |
| US8487320B2 (en) | 2013-07-16 |
| US20160149080A1 (en) | 2016-05-26 |
| CN101859856A (zh) | 2010-10-13 |
| US20150069446A1 (en) | 2015-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5255082B2 (ja) | 発光ダイオード | |
| JP5255081B2 (ja) | 三次元ナノ構造体アレイ及びその製造方法 | |
| Zhou et al. | Application of patterned sapphire substrate for III-nitride light-emitting diodes | |
| US7833425B2 (en) | Method for fabricating micro and nano structures | |
| KR20090009812A (ko) | 기판의 미세 가공 방법, 기판의 제조 방법 및 발광 소자 | |
| CN101567414B (zh) | 一种发光二极管芯片及其制造方法 | |
| JP6548024B2 (ja) | 凹凸構造を含む基板の製造方法及び半導体発光素子の製造方法 | |
| An et al. | Increased light extraction from vertical GaN light-emitting diodes with ordered, cone-shaped deep-pillar nanostructures | |
| JP5818766B2 (ja) | 発光ダイオード | |
| JP5794964B2 (ja) | 発光ダイオード | |
| JP5794963B2 (ja) | 発光ダイオード | |
| KR20120077534A (ko) | 나노 구조체를 이용한 발광다이오드 제조 방법과 이에 의해 제조된 발광다이오드 | |
| CN112885933B (zh) | 一种深紫外发光二极管及其制备方法 | |
| JP2014195069A (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法並びに光学基材 | |
| KR20120077209A (ko) | 나노 임프린트 몰드 제조방법, 이 방법에 의해 제조된 나노 임프린트 몰드를 이용한 발광다이오드 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 발광다이오드 | |
| KR101535852B1 (ko) | 나노구조체 전사를 이용한 발광다이오드 제조방법과 그 발광다이오드 | |
| KR20160092635A (ko) | 나노 임프린트 몰드 제조방법, 이 방법에 의해 제조된 나노 임프린트 몰드를 이용한 발광다이오드 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 발광다이오드 | |
| KR101383097B1 (ko) | 광추출 효율을 높인 질화갈륨계 발광다이오드 소자, 광추출 효율을 높인 유기 발광다이오드 소자의 제조방법 | |
| CN115020565B (zh) | 复合图形化衬底的制备方法及具有空气隙的外延结构 | |
| KR101221075B1 (ko) | 나노 임프린트를 이용한 질화갈륨계 발광 다이오드 제조방법과 이를 통해 제조된 발광 다이오드 소자 | |
| KR20140036403A (ko) | 발광 다이오드의 패턴 형성 방법 | |
| TWI395847B (zh) | 針對藍寶石基板之蝕刻方法及圖案化藍寶石基板 | |
| KR102271162B1 (ko) | 표면적 제어 3차원 패턴을 이용한 구조체 형성 방법, 이에 의한 구조체 그리고 그 구조체를 이용한 고출력 발광 다이오드의 제조방법 및 그 발광 다이오드 | |
| CN113745376A (zh) | 发光芯片处理方法、发光芯片组件、显示装置及发光装置 | |
| TW201436284A (zh) | 適用於圖案化之藍寶石基板結構及圖案化藍寶石基板形成方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120911 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120912 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121203 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121218 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130308 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130319 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130418 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5255082 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160426 Year of fee payment: 3 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |