KR100574541B1 - Light emitting diode and method for manufacturing light emitting diode - Google Patents

Light emitting diode and method for manufacturing light emitting diode Download PDF

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Abstract

본 발명은 발광 다이오드의 버퍼층과 질화 갈륨(GaN)층 사이에 낮은 성장 속도를 갖는 도핑되지 않은 질화 갈륨 반동체층을 형성함으로써, 광 효율을 향상시키고, 소비전력을 줄일 수 있는 발광 다이오드 및 그 제조 방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 사파이어 기판 상에 배치되어 있는 버퍼층; 상기 버퍼층 상에 배치되어 있는 저속 성장 질화갈륨층; 상기 저속 성장 질화갈륨층 상에 배치되어 있는 질화갈륨층; 상기 질화 갈륨층 상에 배치되어 있는 도핑된 질화갈륨층; 상기 도핑된 질화갈륨층 상에 배치되어 있는 활성층; 및 상기 활성층 상에 배치되어 있는 p형 질화갈륨층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a light emitting diode that can improve light efficiency and reduce power consumption by forming an undoped gallium nitride semiconducting layer having a low growth rate between a buffer layer and a gallium nitride (GaN) layer of a light emitting diode, and a method of manufacturing the same. Initiate. The disclosed invention includes a buffer layer disposed on a sapphire substrate; A slow growth gallium nitride layer disposed on the buffer layer; A gallium nitride layer disposed on the slow growth gallium nitride layer; A doped gallium nitride layer disposed on the gallium nitride layer; An active layer disposed on the doped gallium nitride layer; And a p-type gallium nitride layer disposed on the active layer.

여기서, 상기 저속 성장 질화갈륨층은 TMGa, NH3, H2 재질이고, 상기 저속 성장 질화갈륨층의 두께는 1~3000Å인 것을 특징으로 한다.Here, the low-growth gallium nitride layer is made of TMGa, NH 3 , H 2 material, the thickness of the low-growth gallium nitride layer is characterized in that 1 ~ 3000Å.

발광, 다이오드, 질화갈륨층, 저속 성장 질화갈륨층, 버퍼층Light Emitting Diode, Gallium Nitride Layer, Slow Growth Gallium Nitride Layer, Buffer Layer

Description

발광 다이오드 및 그 제조방법{LIGHT EMITTING DIODE AND METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT EMITTING DIODE}LIGHT EMITTING DIODE AND METHOD FOR MANUFACTURING LIGHT EMITTING DIODE}

도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 구조를 도시한 도면.1 is a view showing a light emitting diode structure according to the prior art.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 발광 다이오드 제조 공정을 도시한 도면.2A to 2D illustrate a light emitting diode manufacturing process according to the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

200: 사파이어 기판 201: 버퍼층(buffer layer)200: sapphire substrate 201: buffer layer

203: 저속 성장 질화갈륨층(block layer) 205: Undoped 질화갈륨층203: slow growth gallium nitride layer (block layer) 205: undoped gallium nitride layer

207: n형 질화갈륨층 209: 활성층207: n-type gallium nitride layer 209: active layer

210: P형 질화 갈륨층210: P-type gallium nitride layer

본 발명은 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 n형 질화 갈륨층(GaN) 상에 성장 속도가 매우 느린 도핑되지 않은 질화갈륨층(block layer)을 형성함으로써, 광효율 향상 및 저 전류로 동작할 수 있는 발광 다이오드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode and a method of manufacturing the same, and more particularly, to form an undoped gallium nitride layer (block layer) having a very slow growth rate on the n-type gallium nitride layer (GaN), thereby improving light efficiency A light emitting diode capable of operating with a current and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 발광다이오드(Light Emitting Diode: 이하 LED라고 함)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜 신호를 보내고 받는데, 사용되는 반도체의 일종으로 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용된다.In general, a light emitting diode (LED) is used to transmit and receive signals by converting electricity into infrared rays or light using characteristics of compound semiconductors, which are used in home appliances, remote controls, electronic displays, It is used for an indicator, various automation devices, and the like.

상기 LED의 동작원리는 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 양극과 음극(Positive-negative)의 접합(junction) 부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데, 전자와 정공의 결합에 의하여 에너지 준위가 떨어져 빛이 방출되는 것이다.The operation principle of the LED is that when a forward voltage is applied to a semiconductor of a specific element, electrons and holes move and recombine with each other through a junction portion of a positive-negative and a positive-negative. Fall and light is emitted.

또한, LED는 보편적으로 0.25㎟로 매우 작으며 크기로 제작되며, 엑폭시 몰드와 리드 프레임 및 PCB에 실장된 구조를 하고 있다. 현재 가장 보편적으로 사용하는 LED는 5㎜(T 1 3/4) 플라스틱 패키지(Package)나 특정 응용 분야에 따라 새로운 형태의 패키지를 개발하고 있다. LED에서 방출하는 빛의 색깔은 반도체 칩 구성원소의 배합에 따라 파장을 만들며 이러한 파장이 빛의 색깔을 결정 짓는다.In addition, the LED is generally 0.25 mm 2, which is very small and manufactured in size, and is mounted on an epoxy mold, a lead frame, and a PCB. Currently, the most commonly used LEDs are 5mm (T 1 3/4) plastic packages or new types of packages depending on the specific application. The color of the light emitted by the LED creates a wavelength depending on the composition of the semiconductor chip components, and the wavelength determines the color of the light.

특히, LED는 정보 통신 기기의 소형화, 슬림화(slim) 추세에 따라 기기의 각종 부품인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등은 더욱 소형화되고 있으며 PCB(Printed Circuit Board: 이하 PCB라고 함) 기판에 직접 장착하기 위하여 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있다.In particular, LEDs are becoming smaller and smaller, such as resistors, capacitors, and noise filters, due to the trend toward miniaturization and slimming of information and communication devices, and directly mounting them on a PCB (Printed Circuit Board) board. In order to make the surface mount device (Surface Mount Device) type.

이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 SMD 형으로 개발되고 있다. 이러한 SMD는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.Accordingly, LED lamps, which are used as display elements, are also being developed in SMD type. Such SMD can replace the existing simple lighting lamp, which is used for lighting indicators of various colors, character display and image display.

그리고, 최근 들어 반도체 소자에 대한 고밀도 집적화 기술이 발전되고 수요자들이 보다 컴팩트한 전자제품을 선호함에 따라 표면실장기술(SMT)이 널리 사용되고, 반도체 소자의 패키징 기술도 BGA(Ball Grid Arrary), 와이어 본딩, 플립칩 본딩 등 설치 공간을 최소화하는 기술이 채택되고 있다.In recent years, as high-density integration technologies for semiconductor devices have been developed and consumers have demanded more compact electronic products, surface mount technology (SMT) has been widely used, and packaging technologies for semiconductor devices have also been known as ball grid array (BGA) and wire bonding. Technology to minimize the installation space, such as flip chip bonding.

도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining a light emitting diode manufacturing process according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, Al2O3으로되어 있는 사파이어 기판(100) 상에 GaN 버퍼층(GaN buffer layer: 101)을 형성한다. 그런 다음, 상기 GaN 버퍼층(101) 상에 Undoped GaN 층(103)을 형성한다.As shown in FIG. 1, a GaN buffer layer 101 is formed on the sapphire substrate 100 made of Al 2 O 3 . Then, an Undoped GaN layer 103 is formed on the GaN buffer layer 101.

상기에서와 같이 사파이어 기판(100) 상에 3족 계열의 원소를 박막 성장하기 위해서는 일반적으로 금속유기화학기상증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition: MOCVD)을 사용하고, 성장 압력은 200토르(torr)~ 650토르(torr)를 유지하면서, 레이어를 형성한다.As described above, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) is generally used to grow a thin film of a group 3 series on the sapphire substrate 100. The growth pressure is 200 torr (torr) to The layer is formed while maintaining 650 torr.

상기 Undoped GaN층(103) 상에는 n형 GaN 층(105)을 형성하는 데, 이를 형성하기 위해서는 사수소화 실리콘(SiH4) 또는 이수소화 실리콘(Si2H6)가스를 이용한 실리콘이 사용되어 진다. An n-type GaN layer 105 is formed on the undoped GaN layer 103. To form the same, silicon using silicon tetrahydride (SiH 4) or silicon dihydrogen (Si 2 H 6 ) gas is used.

상기 N형 질화갈륨층(GaN: 105)이 성장되면, 상기 N형 질화갈륨층(105) 상에 활성층(109)을 성장시킨다. 상기 활성층(109)을 발광 영역으로서 질화인듐갈륨(InGaN)으로된 발광체 물질을 첨가한 반도체 층이다. 상기 활성층(109)이 성장되면, 계속해서 P형 질화갈륨층(110)을 형성한다.When the N-type gallium nitride layer (GaN) 105 is grown, an active layer 109 is grown on the N-type gallium nitride layer 105. The active layer 109 is a semiconductor layer to which a light emitting material made of indium gallium nitride (InGaN) is added. When the active layer 109 is grown, a P-type gallium nitride layer 110 is formed.

상기 P형 질화갈륨층(110)은 상기 N형 질화갈륨층(105)과 대조되는 것으로 상기 N형 질화갈륨층(105)은 외부에 인가되는 전압에 의하여 전자들이 이동하고, 상대적으로 상기 P형 질화갈륨층(110)은 외부에 인가되는 전압에 의하여 정공(hole)들이 이동하여 상기 활성층(109)에서 정공과 전자가 서로 결합하여 발광하게 된다.The P-type gallium nitride layer 110 is contrasted with the N-type gallium nitride layer 105. The N-type gallium nitride layer 105 moves electrons by a voltage applied to the outside, and the P-type gallium nitride layer 105 is relatively In the gallium nitride layer 110, holes are moved by a voltage applied to the outside, and holes and electrons in the active layer 109 combine with each other to emit light.

상기 P형 질화갈륨층(110) 상에 투명한 ITO 금속계열의 TM층(TM:Transparent Metal)을 형성하여 상기 활성층(109)에서 발생하는 광을 투과시켜 외부로 발광하게 된다.A transparent ITO metal layer (TM) is formed on the P-type gallium nitride layer 110 to transmit light generated from the active layer 109 to emit light to the outside.

상기 TM(TM: Transparent Metal) 층을 형성한 다음, P 전극을 형성하여 발광 다이오드를 완성하게 된다.After forming the transparent metal (TM) layer, a P electrode is formed to complete a light emitting diode.

그러나, 상기와 같은 종래 기술에 따른 발광 다이오드는 발광량을 증가시켜 휘도를 향상시키면, 다이오드의 신뢰성이 떨어지고, 신뢰성을 향상시키려면 발광 다이오드의 광 휘도가 감소하는 문제가 있다.However, the light emitting diode according to the prior art as described above has a problem that when the amount of light emission is increased to improve the brightness, the reliability of the diode is lowered and the light brightness of the light emitting diode is decreased to improve the reliability.

위와 같이 고 휘도성과 고 신뢰성을 향상시키기 위해서 활성층의 방열 차단, 인듐 조성비를 증가시킨 레이어층 형성, 질화갈륨층의 결함 농도 조절 방법을 사용하지만, 이와 같은 공정은 별도의 공정을 필요로 하거나 두가지 성능을 동시에 만족시키기에는 한계가 있다.In order to improve the high brightness and high reliability as described above, the thermal radiation blocking of the active layer, the formation of a layer layer having an increased indium composition ratio, and the defect concentration control method of the gallium nitride layer are used, but such a process requires a separate process or two performances. There is a limit to satisfying at the same time.

본 발명은, 버퍼층과 도핑 되지 않은 질화 갈륨층 사이에 저속 성장 질화 갈 륨층을 형성함으로써, 항복 전압 증가, 저전류 구동 및 광효율을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a light emitting diode and a method of manufacturing the same, which are capable of improving breakdown voltage, low current driving, and light efficiency by forming a low-growth gallium nitride layer between a buffer layer and an undoped gallium nitride layer. .

상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 발광 다이오드는,In order to achieve the above object, a light emitting diode according to the present invention,

사파이어 기판 상에 배치되어 있는 버퍼층;A buffer layer disposed on the sapphire substrate;

상기 버퍼층 상에 배치되어 있는 저속 성장 질화갈륨층;A slow growth gallium nitride layer disposed on the buffer layer;

상기 저속 성장 질화갈륨층 상에 배치되어 있는 질화갈륨층;A gallium nitride layer disposed on the slow growth gallium nitride layer;

상기 질화 갈륨층 상에 배치되어 있는 n형 질화갈륨층;An n-type gallium nitride layer disposed on the gallium nitride layer;

상기 n 형 질화갈륨층 상에 배치되어 있는 활성층; 및An active layer disposed on the n-type gallium nitride layer; And

상기 활성층 상에 배치되어 있는 p형 질화갈륨층을 포함하는 것을 특징으로 한다.And a p-type gallium nitride layer disposed on the active layer.

여기서, 상기 저속 성장 질화갈륨층은 0.001~10 μmol의 TMGa, 1000 ~ 100,000 sccm의 NH3 가스, 1000 ~ 100,000 sccm의 H2 가스를 이용하여 형성되고, 상기 저속 성장 질화갈륨층의 두께는 1~3000Å으로 상기 질화갈륨층의 성장속도보다 저속으로 형성되는 것을 특징으로 한다.Here, the slow growth gallium nitride layer is formed using 0.001 ~ 10 μmol TMGa, 1000 ~ 100,000 sccm NH 3 gas, 1000 ~ 100,000 sccm H 2 gas, the thickness of the slow growth gallium nitride layer is 1 ~ It is characterized in that formed at a slower than the growth rate of the gallium nitride layer at 3000 kPa.

또한, 본 발명에 따른 발광 다이오드 제조방법은,In addition, the light emitting diode manufacturing method according to the present invention,

사파이어 기판 상에 버퍼층을 형성하는 단계;Forming a buffer layer on the sapphire substrate;

상기 버퍼층 상에 저속 성장 질화갈륨층을 형성하는 단계;Forming a slow growth gallium nitride layer on the buffer layer;

상기 저속 성장 질화갈륨층 상에 질화갈륨층을 형성하는 단계;Forming a gallium nitride layer on the slow growth gallium nitride layer;

상기 질화갈륨층 상에 n형 질화갈륨층을 형성하는 단계;Forming an n-type gallium nitride layer on the gallium nitride layer;

상기 도핑된 질화갈륨층 상에 활성층을 형성하는 단계; 및Forming an active layer on the doped gallium nitride layer; And

상기 활성층 상에 p형 질화갈륨층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Forming a p-type gallium nitride layer on the active layer; characterized in that it comprises a.

여기서, 상기 저속 성장 질화갈륨층을 성장하는 온도는 1000℃~1500℃이고, 상기 저속 성장 질화갈륨층의 두께는 1~3000Å이며, 상기 저속 성장 질화갈륨층은 0.001~10 μmol의 TMGa, 1000 ~ 100,000 sccm의 NH3 가스, 1000 ~ 100,000 sccm의 H2 가스를 사용하여 화학 기상증착 방식에 의하여 형성하는 것을 특징으로 한다.Here, the temperature for growing the slow growth gallium nitride layer is 1000 ℃ ~ 1500 ℃, the thickness of the slow growth gallium nitride layer is 1 ~ 3000Å, the slow growth gallium nitride layer is 0.001 ~ 10μmol TMGa, 1000 ~ 100,000 sccm of NH 3 gas, 1000 ~ 100,000 sccm using H 2 gas is characterized by forming by chemical vapor deposition method.

본 발명에 의하면, 발광 다이오드의 버퍼층과 질화갈륨(GaN)층 사이에 성장 속도가 매우 느린 도핑되지 않은 질화갈륨층(block layer)을 형성함으로써, 광효율을 향상시키고 소비전력을 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, an undoped gallium nitride layer having a very slow growth rate is formed between a buffer layer of a light emitting diode and a gallium nitride (GaN) layer, thereby improving light efficiency and reducing power consumption. .

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명에 따른 발광 다이오드 제조 공정을 설명하기 위한 도면이다.2A to 2D are views for explaining a light emitting diode manufacturing process according to the present invention.

도 2a 내지 도 2d에 도시된 바와 같이, 사파이어(Al2O3) 기판(200) 상에 온도 500~600℃ 상태에서 In(x)Ga(1-x)N 조성을 갖는 버퍼 층(GaN buffer layer: 201)을 형성하고, 상기 GaN 버퍼층(201) 상에 저속 성장 질화갈륨층(203)을 형성한다.As shown in FIGS. 2A to 2D, a buffer layer having an In (x) Ga (1-x) N composition on a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate 200 at a temperature of 500 to 600 ° C. (GaN buffer layer : 201), and a slow growth gallium nitride layer 203 is formed on the GaN buffer layer 201.

상기 저속 성장 질화갈륨층(203)은 상기 버퍼층(201)의 결함들이 상기 저속 성장 질화갈륨층(203) 이후에 형성될 도핑되지 않은(Un-Doped) GaN층(205)으로 전파되는 것을 방지하기 위한 층이다.The slow growth gallium nitride layer 203 prevents defects in the buffer layer 201 from propagating to an undoped GaN layer 205 to be formed after the slow growth gallium nitride layer 203. It is a layer for.

상기 저속 성장 질화갈륨층(203)은 500~600℃ 상태에서 상기 버퍼층(201)을 형성한 다음, 매우 적은 량의 메탈과 유기체를 혼합한 소오스(Metal Organic Source)를 사용하여 형성된다.The low-growth gallium nitride layer 203 is formed using a source (Metal Organic Source) in which a very small amount of metal and an organic material is formed after the buffer layer 201 is formed at 500 to 600 ° C.

상기 메탈-유기체 소오스는 도핑되지 않은 질화 갈륨층을 성장시키는 소스와 같은 종류의 소스를 TMGa을 혼합하여 층을 형성한다.The metal-organic source forms a layer by mixing TMGa with a source of the same kind as a source for growing an undoped gallium nitride layer.

상기와 같이 저속 성장 질화갈륨층(203)을 메탈-유기체(Transparent Metal-Ga)를 사용할 경우 층의 성장이 수직 성장보다는 수평 성장이 주도적이기 때문에 상기 버퍼층(201)과 질화갈륨층(GaN: 205, 207) 사이에 용이하게 형성할 수 있다.As described above, when the slow-growing gallium nitride layer 203 uses a metal-organic material, since the growth of the layer is dominated by the horizontal growth rather than the vertical growth, the buffer layer 201 and the gallium nitride layer (GaN: 205) , 207 can be easily formed.

상기 저속 성장 질화갈륨층(203)에 사용되는 재료로는 TMGa(Tri-metal Gallium), NH3, H2을 사용하여 화학 기상증착 방식에 의하여 형성한다. 따라서 기존의 제조 설비와 공정 과정을 그대로 이용할 수 있고, 상기 저속 성장 질화갈륨층(203) 형성 과정에서만 공정이 한번더 추가된다.The material used for the low-growth gallium nitride layer 203 is formed by chemical vapor deposition using TM-Ga (Tri-metal Gallium), NH 3 , H 2 . Therefore, the existing manufacturing equipment and process can be used as it is, and the process is added once more only in the process of forming the low-growth gallium nitride layer 203.

상기 TMGa(Tri-metal Gallium)은 0.001~10μ㏖의 양으로 성장을 위한 소오스 원으로 사용하고, NH3, H2 는 1000~100,000 sccm의 양을 사용하여 저속 성장 질화갈륨층(203)을 형성한다.Tri-metal Gallium (TMGa) is used as a source source for growth in an amount of 0.001-10 μmol, and NH 3 and H 2 are formed in a low-growth gallium nitride layer 203 by using an amount of 1000-100,000 sccm. do.

상기 저속 성장 질화갈륨층(203)이 형성될 온도 범위는 상기 버퍼층(201)이 형성되는 500~600℃ 보다는 크고, 도핑되지 않은 질화갈륨층(Un-GaN: 205) 형성 온도 보다(900~1000℃)는 같거나 더 큰 온도인 1000℃~1500℃의 고온 상태에서 성장시킨다.The temperature range at which the low-growth gallium nitride layer 203 is to be formed is greater than 500 to 600 ° C. at which the buffer layer 201 is formed, and is higher than the temperature to form the undoped gallium nitride layer (Un-GaN) 205 (900 to 1000). ℃) is grown at a high temperature of 1000 ℃ to 1500 ℃ equal or greater temperature.

그리고 상기 저속 성장 질화갈륨층(203)의 두께는 1~3000Å 범위를 갖도록 성장시키고, 상기 저속 성장 질화갈륨층(203)의 성장속도는 GaN 층(205)의 성장속도보다 느린 저속으로 성장시킨다.The low-growth gallium nitride layer 203 is grown to have a thickness in the range of 1 to 3000 Å, and the low-growth gallium nitride layer 203 grows at a slower speed than that of the GaN layer 205.

상기 저속 성장 질화갈륨층(203)이 형성되면, 불순물을 첨가하지 않은(Un Doping) GaN 층(205)을 온도 1000~1100℃ 상태에서 1~6㎛의 두께로 성장시킨다.(도 2c)When the slow-growing gallium nitride layer 203 is formed, an Un Doping GaN layer 205 is grown to a thickness of 1 to 6 µm at a temperature of 1000 to 1100 ° C. (FIG. 2C).

그런 다음, 계속해서 상기 도핑되지 않은 GaN층(205) 상에 n형 GaN 층(207)을 1~6㎛ 두께로 1000~1100℃ 온도에서 성장시킨다.(도 2c)Then, an n-type GaN layer 207 is subsequently grown on the undoped GaN layer 205 at a temperature of 1000-1100 ° C. with a thickness of 1-6 μm (FIG. 2C).

그리고 상기 n형 GaN 층(207)이 형성되면, 계속해서 다중양자 우물구조를 갖는 InGaN/GaN의 구조를 갖는 활성층(209)을 600~800℃ 온도 상태에서 성장시킨다.When the n-type GaN layer 207 is formed, the active layer 209 having an InGaN / GaN structure having a multi-quantum well structure is subsequently grown at a temperature of 600 to 800 ° C.

상기 활성층(209)이 형성되면 980~1020℃ 온도 상태에서 Mg 성분의 불순물로 도핑된 PGaN층(210)을 두께 750~1500℃로 성장시킨다.When the active layer 209 is formed, the PGaN layer 210 doped with impurities of the Mg component is grown to a thickness of 750 to 1500 ° C at a temperature of 980 to 1020 ° C.

상기에서와 같이 본 발명에 사파이어 기판(200) 상에 형성되는 버퍼층(201)의 표면이 성장 공정 단계에서 많은 결함이 존재하고, 이러한 결함이 다음 성장될 질화갈륨층(205, 207)에 영향을 미쳐 광효율이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 버퍼층을로부터 결함 전파를 막아주는 저속 성장 질화 갈륨층(203)을 형성함으로써 광효율을 향상시켰다.As described above, the surface of the buffer layer 201 formed on the sapphire substrate 200 according to the present invention has many defects in the growth process step, and these defects affect the gallium nitride layers 205 and 207 to be grown next. In order to prevent the light efficiency from falling, the light efficiency was improved by forming the low-growth gallium nitride layer 203 which prevents defect propagation from the buffer layer.

이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 발광 다이오드의 버퍼층과 질화갈륨층 사이에 투과성 금속이 혼합된 저속 성장 질화갈륨층(roughing layer)을 형성함으로써, 항복전압 증가, 저전류 구동 성능 향상 및 광효율을 향상시킬 수 있 는 효과가 있다.본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.As described in detail above, the present invention forms a slow-growing gallium nitride layer in which a permeable metal is mixed between the buffer layer and the gallium nitride layer of the light emitting diode, thereby increasing breakdown voltage, improving low current driving performance, and improving light efficiency. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and any person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims. Any number of changes could be made.

Claims (7)

사파이어 기판 상에 배치되어 있는 버퍼층;A buffer layer disposed on the sapphire substrate; 상기 버퍼층 상에 배치되어 있는 저속 성장 질화갈륨층;A slow growth gallium nitride layer disposed on the buffer layer; 상기 저속 성장 질화 갈륨층 상에 배치되어 있는 질화갈륨층;A gallium nitride layer disposed on the slow growth gallium nitride layer; 상기 질화 갈륨층 상에 배치되어 있는 n형 질화갈륨층;An n-type gallium nitride layer disposed on the gallium nitride layer; 상기 n형 질화갈륨층 상에 배치되어 있는 활성층; 및An active layer disposed on the n-type gallium nitride layer; And 상기 활성층 상에 배치되어 있는 p형 질화갈륨층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.And a p-type gallium nitride layer disposed on the active layer. 제 1 항에 있어서, 상기 저속 성장 질화갈륨층은 0.001~10 μmol의 TMGa, 1000 ~ 100,000 sccm의 NH3 가스, 1000 ~ 100,000 sccm의 H2 가스를 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드. The light emitting diode of claim 1, wherein the low-growth gallium nitride layer is formed using 0.001-10 μmol TMGa, 1000-100,000 sccm NH 3 gas, and 1000-100,000 sccm H 2 gas. 제 1 항에 있어서, 상기 저속 성장 질화갈륨층의 두께는 1~3000Å으로 상기 질화갈륨층의 성장속도보다 저속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.The light emitting diode according to claim 1, wherein the low-growth gallium nitride layer has a thickness of 1 to 3000 kPa and is formed at a lower speed than the growth rate of the gallium nitride layer. 사파이어 기판 상에 버퍼층을 형성하는 단계;Forming a buffer layer on the sapphire substrate; 상기 버퍼층 상에 저속 성장 질화갈륨층을 형성하는 단계;Forming a slow growth gallium nitride layer on the buffer layer; 상기 저속 성장 질화갈륨층 상에 질화갈륨층을 형성하는 단계;Forming a gallium nitride layer on the slow growth gallium nitride layer; 상기 질화갈륨층 상에 n형 질화갈륨층을 형성하는 단계;Forming an n-type gallium nitride layer on the gallium nitride layer; 상기 n형 질화갈륨층 상에 활성층을 형성하는 단계; 및Forming an active layer on the n-type gallium nitride layer; And 상기 활성층 상에 p형 질화갈륨층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조방법.Forming a p-type gallium nitride layer on the active layer; a light emitting diode manufacturing method comprising a. 제 4 항에 있어서, 상기 저속 성장 질화갈륨층을 성장하는 온도는 1000℃~1500℃인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조방법. 5. The light emitting diode manufacturing method according to claim 4, wherein the temperature at which the low-growth gallium nitride layer is grown is 1000 ° C to 1500 ° C. 제 4 항에 있어서, 상기 저속 성장 질화갈륨층의 두께는 1~3000Å으로 상기 질화갈륨층의 성장속도보다 저속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조방법.5. The light emitting diode manufacturing method according to claim 4, wherein the low-growth gallium nitride layer has a thickness of 1 to 3000 kPa and is formed at a lower speed than the growth rate of the gallium nitride layer. 제 4 항에 있어서, 상기 저속 성장 질화갈륨층은 0.001~10 μ㏖의 TMGa, 1000 ~ 100,000 sccm의 NH3 가스, 1000 ~ 100,000 sccm의 H2 가스를 이용하여 화학 기상증착 방식에 의하여 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조방법. The method of claim 4, wherein the low-growth gallium nitride layer is formed by chemical vapor deposition using 0.001-10 μmol TMGa, 1000-100,000 sccm NH 3 gas, and 1000-100,000 sccm H 2 gas. Light emitting diode manufacturing method characterized in that.
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