JP5632081B2 - ナノインプリントモールドを用いた発光ダイオードの製造方法、及びこの方法により製造された発光ダイオード - Google Patents
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Description
また、本発明は、別途の湿式エッチング、乾式エッチングを用いることなくても、光取り出し効率の向上のためのナノパターンを効率的且つ精巧に形成することができる発光ダイオードの製造方法、及びその方法により製造された発光ダイオードを提供することを技術的課題とする。
さらに、本発明は、単純化した工程を通じて、少ない費用で、大面積でナノパターンを形成し、高い光取り出し効率を有する発光ダイオード及びその製造方法を提供することを技術的課題とする。
本発明によるナノインプリントモールドの製造方法において、前記半導体基板上にコーティングされるナノ構造体の大きさと前記乾式エッチング時間のうちの少なくとも1つを調節して、前記半球状のナノパターンの大きさを調節することを特徴とする。
Claims (13)
- 発光ダイオードの製造方法において、
仮基板上に、n型窒化物半導体層、発光層、及びp型窒化物半導体層を形成するステップ;
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;
前記p型電極上に導電性基板を形成するステップ;
前記仮基板を除去して、前記n型窒化物半導体層を露出させるステップ;
前記n型窒化物半導体層上にナノインプリントレジスト層を形成するステップ;
ナノインプリントモールドを前記ナノインプリントレジスト層に加圧し、前記ナノインプリントモールドに形成されている半球状のナノパターンを前記ナノインプリントレジスト層に転写するステップであって、該ナノインプリントモールドが、半導体基板上にナノ構造体をコーティングするステップ;前記ナノ構造体をマスクとして用いた乾式エッチングを通じて、前記半導体基板に半球状のナノパターンを形成するステップ;前記半導体基板に形成されている半球状のナノパターンを、ナノインプリンティング方式でナノインプリントモールドに転写するステップ;及び、前記半球状のナノパターンが転写されているナノインプリントモールドを前記半導体基板から分離するステップを含む製造方法により製造されたものである、半球状のナノパターンを前記ナノインプリントレジスト層に転写するステップ;
前記半球状のナノパターンが形成されたナノインプリントレジスト層から前記ナノインプリントモールドを分離するステップ;及び、
前記半球状のナノパターンが形成されたナノインプリントレジスト層の一部をエッチングし、n型電極を形成するステップを含む、発光ダイオードの製造方法。 - さらに、前記n型窒化物半導体層と前記ナノインプリントレジスト層との間に、前記n型窒化物半導体層の屈折率よりも小さく、且つ前記ナノインプリントレジスト層の屈折率よりも大きい屈折率を有する屈折率調節層を形成するステップを含むことを特徴とする、請求項1に記載の発光ダイオードの製造方法。
- 前記屈折率調節層は、前記発光層からの光を互いに異なる屈折率で屈折させる、第1の屈折率調節層と第2の屈折率調節層とを順次に積層して形成することを特徴とする、請求項2に記載の発光ダイオードの製造方法。
- 前記第1の屈折率調節層は、前記n型窒化物半導体層上に形成され、前記第1の屈折率調節層の屈折率は、前記n型窒化物半導体層の屈折率よりも小さく、
前記第2の屈折率調節層は、前記第1の屈折率調節層上に形成され、前記第2の屈折率調節層の屈折率は、前記第1の屈折率調節層の屈折率よりも小さく、且つ前記ナノインプリントレジスト層の屈折率よりも大きいことを特徴とする、請求項3に記載の発光ダイオードの製造方法。 - 前記第1の屈折率調節層は、ZnO、Al−doped ZnO、In−doped ZnO、Ga−doped ZnO、ZrO2、TiO2、SiO2、SiO、Al2O3
、CuOX及びITOからなる群より選択された1種以上を含むことを特徴とする、請求項3に記載の発光ダイオードの製造方法。 - 前記第2の屈折率調節層は、MgO系酸化物であることを特徴とする、請求項3に記載の発光ダイオードの製造方法。
- 前記第2の屈折率調節層を構成するMgO系酸化物は、MgOに他の元素を添加して形成された多元化合物であることを特徴とする、請求項6に記載の発光ダイオードの製造方法。
- 前記n型電極は、前記半球状のナノパターンが形成されたナノインプリントレジスト層の一部を、前記n型窒化物半導体層が露出されるようにエッチングした後、前記エッチングされた領域に導電性物質を蒸着して形成することを特徴とする、請求項1に記載の発光ダイオードの製造方法。
- 請求項1乃至8のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法により製造されたことを特徴とする、発光ダイオード。
- 発光ダイオードの製造方法において、
入射する光を散乱して反射させるためのパターンが形成されている基板上に、n型窒化物半導体層、発光層、及びp型窒化物半導体層を形成するステップ;
前記p型窒化物半導体層、前記発光層、及び前記n型窒化物半導体層の一部をメサエッチングし、前記n型窒化物半導体層の一部を露出させるステップ;
前記p型窒化物半導体層上に透明電極を形成するステップ;
前記透明電極上にナノインプリントレジスト層を形成するステップ;
ナノインプリントモールドを前記ナノインプリントレジスト層に加圧し、前記ナノインプリントモールドに形成されている半球状のナノパターンを前記ナノインプリントレジスト層に転写するステップであって、該ナノインプリントモールドが、半導体基板上にナノ構造体をコーティングするステップ;前記ナノ構造体をマスクとして用いた乾式エッチングを通じて、前記半導体基板に半球状のナノパターンを形成するステップ;前記半導体基板に形成されている半球状のナノパターンを、ナノインプリンティング方式でナノインプリントモールドに転写するステップ;及び、前記半球状のナノパターンが転写されているナノインプリントモールドを前記半導体基板から分離するステップを含む製造方法により製造されたものである、半球状のナノパターンを前記ナノインプリントレジスト層に転写するステップ;
前記半球状のナノパターンが形成されたナノインプリントレジスト層から前記ナノインプリントモールドを分離するステップ;及び、
前記半球状のナノパターンが形成されたナノインプリントレジスト層の一部をエッチングしてp型電極を形成し、前記n型窒化物半導体層上にn型電極を形成するステップを含む、発光ダイオードの製造方法。 - 前記透明電極が、ITOであることを特徴とする、請求項10に記載の発光ダイオードの製造方法。
- 前記p型電極は、前記半球状のナノパターンが形成されたナノインプリントレジスト層の一部を、前記透明電極が露出されるようにエッチングした後、前記エッチングされた領域に導電性物質を蒸着して形成されることを特徴とする、請求項10に記載の発光ダイオードの製造方法。
- 請求項10乃至12のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法により製造されたことを特徴とする、発光ダイオード。
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