KR100638481B1 - 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 이용한 발광 소자, 발광소자 어레이 및 그 제조 방법 - Google Patents

볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 이용한 발광 소자, 발광소자 어레이 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

볼록면(convex) 위스퍼링 갤러리 모드를 이용한 발광 소자, 발광 소자 어레이 및 그 제조 방법이 개시된다. 상기 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 이용한 발광 소자는 활성영역을 포함한 다수의 층들이 수직으로 적층되는 PIN형 반도체를 이용한 발광 소자에 있어서. 높은 밴드갭 에너지를 가지는 제1 층 및 낮은 밴드갭 에너지를 가지는 제2 층이 교대로 적층됨으로써 다수의 양자 우물들을 가지는 활성영역; 상기 활성영역의 상하에 각각 위치하는 P 분산형 브래그 반사판(P-DBR: P-distributed Bragg Reflection) 및 N 분산형 브래그 반사판(N-DBR: N-distributed Bragg Reflection); 및 상기 PIN형 반도체에 수직으로 형성되는 소정의 직경을 가지는 홀(hole)을 포함하는 발광 소자로, 상기 홀 주변의 활성영역을 따라 다수의 파장을 가지는 빛이 발진하며, 상기 제1 층 및 상기 제2 층은 AlxGa1- x As층을 포함하고, 상기 활성영역에 만들어지는 상기 홀의 직경은 보통 수 um 이상의 크기를 가지는 것을 특징으로 한다. 이로써, 폴리이미드 공정, 메탈 공정 등의 후속공정 없이도 고집적 발광 소자 어레이를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Description

볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 이용한 발광 소자, 발광 소자 어레이 및 그 제조 방법{Lighting emitting device and method of manufacturing thereof using convex-whispering gallery mode}
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따라 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 이용한 발광 소자의 제조단계들을 도시하는 도면이다.
도 2는 활성영역을 포함한 다수의 층들이 수직으로 적층된 PIN형 반도체를 CAIBE를 이용해서 홀 구조로 식각한 후의 전자현미경 사진이다.
도 3은 직경이 6㎛인 홀(hole)에 4mA 및 100mA의 전류를 주입함과 동시에 발광하는 빛의 세기를 도시하는 그림(왼쪽 위) 및 각도별로 검출되는 파장의 분포(오른쪽 밑)를 도시하는 도면이다.
도 4는 위에서 바라본 8×8 발광소자 어레이를 도시하는 전자 현미경 사진이다.
도 5는 8×8 발광 소자 어레이에 15mA의 전류 주입시의 빛의 세기 분포를 도시하는 도면이다.
도 6은 직경 27um 크기로 제작된 홀 소자의 주변을 직경 60um이 동심원 모양으로 주위를 이온주입한 소자의 각도에 따른 다파장 발진모드의 스펙트럼을 도시하는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : P-DBR
101: 활성영역
102: N-DBR
103: 기판(substrate)
110: H+ 이온 주입
121: P 전극
130: SiNx층
200: 홀
210: 홀의 직경
203: 홀의 깊이
500: 전극 스트라이프(electrode stripe)
본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 특히 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 이용하여 발광 소자, 발광 소자 어레이 및 이들을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 1910년 Lord Rayleigh가 발견한 "속삭이는 회랑(WG: Whispering Gallery)" 효과(참고: 'Philosophical magazine' vol. XX. pp 1001-1004, 1910)는 음파, 마이크로파, 광파의 증폭 연구로 이어져 왔다. 상기 "속삭이는 회랑(WG: Whispering Gallery)"이라는 명칭과 관련하여 다음과 같은 유래가 있다. 영국 런던의 관광 명소 중의 하나인 성 바오로 대성당(St.Paul'S Cathedral)에는 "위스퍼링 갤러리(whispering gallery)"이라는 둥근 형태의 전시관이 있는데, 상기 갤러리 내에서는 두 사람이 작게 속삭이는 목소리라도 회랑의 반대편 끝까지 잘 전달된다고 하여 이러한 재미있는 이름이 붙었다고 한다.
특히, 1992년 전후 벨 연구소에서 개발된 압정형(thumb tack-type) 반도체 WG 레이저(참고: "Whispering gallery mode microdisk lasers", A,F,J, Livi, R.E.Slusher et al, appl. phys. Lett. 60. 289, 1992)는 많은 주목을 받았다. 그러나, 이러한 압정형 반도체 레이저는 2차원 WG형으로서 소자의 견고성의 결함, 출력 커플링(coupling) 문제, 제작의 어려움, 전기적-펌핑(electro-pumping)상의 난점 등의 문제점을 가지고 있었다.
따라서, 상기한 문제점을 해결하기 위해, 1998년 전후 본 연구실에서 발명한 광양자테(PQR: Photonic Quantum Ring) 레이저(참고 [1] : J.C. Ahn st al, "Photonic Quantum Ring", Phys. Rev. Lett. 82(3) pp 536-539 Jan, 1999, 참고[2] : US Pat #6,519,271, B2와 JP Pat #3333747]는 전기적 펌핑형의 수직 공동 표면 방출형 레이저(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)와 비슷한 3차원 원통형 메사 구조로서, WG형 모드 발진을 하며, 소자의 견고성, 출력 커플링 등의 문제점을 일거에 해결하였다. 한편, 광양자 울타리 효과(PQCE: Photonic Quantum Corral Effect)[참고: [1] Y. Hasegawa and Ph. Avouris, "Direct observation of standing wave formation at surface steps using scanning tunneling spectroscopy" PRL, 71, pp1071, 1993, [2] M. F. Crommie et al, "Imaging standing waves in a two-dimensional electron gas", Nature, 363, pp 524, 1993, [3] C. Chicanne et al, "Imaging the Local Density of States of Optocal Corrals", PRL. 88. pp 97402, 2002]의 가설로써 PQR 레이저의 nA ~ uA의 문턱 전류의 특이성을 설명할 수 있다[참고 : B. H. Park et al, "Chiral wave propagation manifold of the photonic quantum ring laser" , Appl. Phys. Lett. Vol 81 pp 580-582 Jul, 2002].
상기한 압정형 2D-WG 레이저나, 원통형 메사 구조의 3D-WG PQR 레이저는 모두 오목한 곡률(concave curvature)로 이루어진 공진기내에서 발생하는 전반사를 기본 원리로 한다는 점에서 위스퍼링 갤러리 모드를 이용한 것이라 할 수 있다.
본 발명은 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 이용함으로써, 폴리이미드 공정, 메탈 공정 등의 후속공정 없이도 고집적 발광 소자 어레이를 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 1912년 이후에 사용되어 온 Rayleigh의 컨캐비티(concavity) 원리에 의존하지 않고도 발광이 가능한 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이것은 중간에 적절한 활성영역을 가지는 구조의 반도체 웨이퍼의 경우, 이득 가이딩(gain guiding)에 의한 볼록면-위스퍼링 갤러리 공진을 유도함으로써, 홀(hole)만 뚫고서 전류를 주입하더라도 홀 주위에서 발광을 구현할 수 있다는 점에 근거한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 이용한 발광 소자는 활성영역을 포함한 다수의 층들이 수직으로 적층되는 PIN형 반도체를 이용한 발광 소자에 있어서. 높은 밴드갭 에너지를 가지는 제1 층 및 낮은 밴드갭 에너지를 가지는 제2 층이 교대로 적층됨으로써 다수의 양자 우물들을 가지는 활성영역; 상기 활성영역의 상하에 각각 위치하는 P 분산형 브래그 반사판(P-DBR: P-distributed Bragg Reflection) 및 N 분산형 브래그 반사판(N-DBR: N-distributed Bragg Reflection); 및 상기 PIN형 반도체에 수직으로 형성되는 소정의 직경을 가지는 홀(hole)을 포함하는 발광 소자로, 상기 홀 주변의 활성영역을 따라 다수의 파장을 가지는 빛이 발진하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제1 층 및 상기 제2 층은 AlxGa1- xAs층을 포함하며, 상기 활성영역에 만들어지는 상기 홀의 직경은 보통 수 um 이상의 크기를 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양에 의하면, 볼록면 위스퍼링 모드를 이용한 발광 소자의 제조 방법에 제공되는데, 상기 방법은 활성영역을 포함한 다수의 층들이 수직으로 적층되는 PIN형 반도체를 이용한 발광 소자의 제조방법에 있어서, (a) 소정의 기판(substrate)위에 활성영역을 포함하여 P 분산형 브래그 반사판(P-DBR) 및 N 분산형 브래그 반사판(N-DBR)을 수평방향으로 에피텍셜 성장시키는 단계; 및 (b) 상기 기판의 수직방향으로 소정의 직경을 가지는 다수의 홀들(holes)을 식각하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제조방법은 (c) 상기 홀들(holes) 사이를 격리시키기 위해 상기 홀들(holes) 사이에 이온 주입(ion implantation)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 태양에 의하면, 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 이용한 발광 소자 어레이가 제공되는데, 상기 발광 소자 어레이는 활성영역을 포함한 다수의 층들이 수직으로 적층되는 PIN형 반도체를 이용한 발광 소자 어레이에 있어서, 높은 밴드갭 에너지를 가지는 제1 층 및 낮은 밴드갭 에너지를 가지는 제2 층이 교대로 적층됨으로써 다수의 양자 우물들을 가지는 활성영역; 상기 활성영역의 상하에 각각 위치하는 P 분산형 브래그 반사판(P-DBR) 및 N 분산형 브래그 반사판(N-DBR); 및 상기 PIN형 반도체에 수직으로 형성되는 소정의 직경을 가지는 다수의 홀들(holes)을 포함하는 발광 소자로, 상기 홀 주변의 활성영역을 따라 다수의 파장을 가지는 빛이 발진하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 홀들 각각을 격리시키기 위해 상기 홀들간에는 이온주입되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 이용한 발광 소자, 발광 소자 어레이 및 그 제조 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소 자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
"볼록면 위스퍼링 갤러리 모드(convex-wispering gallery mode)" 용어와 관련하여 PQR과 관련된 다음과 같은 배경을 기술하기로 한다.
광양자테 (PQR: Photonic Quantum Ring) 레이저의 구조는 수직 공동 표면 방출형 레이저(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser)와 유사하나, 레이저가 발진하기 시작하는 문턱 전류가 VCSEL보다 상당히 낮은 uA ~ nA인 특징을 가진다. 이것은 Rayleigh 밴드가 형성되는 활성 영역의 양자우물(QW: Quantum Well) 마이크로 디스크의 원주 주변 영역에서 양자 우물 상태의 캐리어들이 순간적으로 양자선(QW: Quantum Wire) 상태의 위상 천이(Phase Transition)을 통해 PQR을 형성하기 때문이다. 실제 관측되는 PQR 발진 현상은 LED(Light Emitting Device)보다 앞서는 획기적인 것으로, [PQR 문턱전류]/[QW 문턱전류]의 값이 10-3까지 측정되었다.
한편, PQR의 Q(Quality)값이 20,000에 이르는 경우에는 반도체 매질의 내부 손실만을 더욱 감소시키는 만큼, Q값을 향상시킬 수 있는 CAIBE(Chemical Assisted Ion Beam Etching) 식각 기술이 확립되었다(참고" "Fabrication of Photonic Quantum Ring Laser using Chemically Assisted Ion Beam Etching", J. Y. kim., K. S. Kwak., J. S. Kim., B.K.Kang, and O'Dae Kwon, J.Vac. Sci. Technol. B 19, pp 1334-1338, 2001].
이상과 같은 고도의 CAIBE 식각 기술은 직경이 수십 nm에 이르는 메사 구조의 식각뿐 아니라, 직경이 수um를 가진 홀(hole) 모양의 역메사 구조의 식각까지 가능하게 하였다. 이러한 역메사 구조를 통해 기존의 굴절률이 큰 매질에서의 광자의 구속과 관련된 위스퍼링 갤러리(WG) 이론과 역행하는 볼록면-위스퍼링 갤러리 모드(convex-whispering gallery mode)를 얻을 수 있다.
한편, 위에서 상술한 바와 같이, 홀(hole)에서의 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드의 발광은 PIN형 반도체 웨이퍼의 활성영역을 둘러싸는 공진 구조를 필요로 하는데, 기존의 PQR 에피텍셜 구조의 경우에도 이와 같은 공진 구조에 해당한다. PQR 레이저의 구조에 대한 상세한 점은 본 출원인에 의해 한국에 선등록된 등록번호 1999-00288612호, "PQR 레이저 다이오드와 어레이, 및 그 제조방법"에 상세히 기술되어 있다. 이러한 PQR 레이저 다이오드의 에피텍셜 구조를 간략히 살펴보면 다음과 같다. 즉, PQR 레이저 다이오드의 에피텍셜 구조는 n-분산형 브래그 반사판(n-type distributed Bragg Reflector)과 p-분산형 브래그 반사판(p-type distributed Bragg Reflector)의 사이에 다수개의 양자우물을 가지는 활성영역을 반도체 기판위에 에피텍셜 성장시킨 것으로, 활성영역은 상대적으로 낮은 밴드갭(bandgap) 에너지를 가지는 AlxGa1- xAs층과 상대적으로 높은 밴드갭 에너지를 가지는 Al xGa1- xAs층이 교대로 적층된 구조를 가지고 있다. 상기 양자우물의 개수와 모양은 필요에 따라 절절하게 선택될 수 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따라 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 이용한 발광 소자의 제조단계들을 도시하는 도면이다.
도 1a 내지 도 1d를 참조하면, P-DRB(100), 활성영역(101), N-DBR(102), 및 기판(substrate)(103)을 차례로 에피텍셜 성장시킨 PIN형 반도체를 제조한다. 상기 P-DRB(100), 활성영역(101), N-DBR(102)의 내부 구조는 기존의 한국 특허번호 1999-00288612호에 자세히 기술되어 있으므로, 이에 대한 상세한 설명을 하지 않기로 한다.
도 1b는, 상기 PIN형 반도체에 H+ 이온 주입(ion implantation) 과정을 도시하고 있으며, 도면 부호 110은 수직으로 주입되는 H+이온을 도시하고 있다.
한편, 도 1c는 이온 주입(110)후에, CAIBE 식각 기술을 사용해서 식각한 2개의 홀들을 포함한 PIN형 반도체를 도시하고 있다. 도면 부호 130은 홀 안쪽에 씌워진 Surfur & SiNx 보호막(passivation)을 도시하는 것이며, 도면 부호 111은 H+ 이온 주입된 영역을 도시하고 있다. 비록 도 1c에는 홀의 깊이가 기판(104)에까지 이르는 것으로 도시되었지만, 상기 홀의 깊이는 이하에서 기술되는 도 2와 같이 필요에 따라 적절하게 식각될 수 있다.
도 1d는 이렇게 해서 식각된 홀(120)에 P 전극(121)이 부착된 발광 소자를 위에서 바라본 평면도이다.
도 2는 활성영역을 포함한 다수의 층들이 수직으로 적층된 PIN형 반도체를 CAIBE를 이용해서 홀 구조로 식각한 후의 전자현미경 사진이다.
도 2를 참조하면, 식각된 홀(200)의 모양은 윗부분의 직경(201)은 3.56um, 아래부분의 직경(202)이 1.43um, 그리고 깊이(203)는 3.4um로 깊이에 따라 직경이 줄어들는 토기 모양을 가지고 있다. 도 1c의 그림과 비교하여, 상기 깊이는 필요에 따라 임의로 설정될 수 있다. 한편, 도면부호 100은 P형 브래그 반사판(P-DBR), 101은 활성영역을, 그리고 102는 N형 브래그 반사판(N-DBR)으로 기판은 별도로 도시하지는 않았다.
도 3은 직경이 6㎛인 홀(hole)에 4mA 및 100mA의 전류를 주입함과 동시에 발광하는 빛의 세기를 도시하는 그림(왼쪽 위) 및 각도별로 검출되는 파장의 분포(오른쪽 밑)를 도시하는 도면으로, 좌측 하단의 강도, 파장은 홀의 테두리를 기준으로 수직면은 O도로 하여 측정한 것으로, 측정 방법은 한국에 선등록된 특허번호 1999-0067963을 참조하라.
도 3에서 도시된 바와 같이, 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 통한 발광이 홀의 중심에 집중되는 것(왼쪽 위)을 알 수 있다.
그리고, 시각도(홀의 테두리를 기준점으로 하여 측정한 각도로 수직이 0도이다)가 증가할수록 발광 모드의 뚜렷한 분리현상과 아울러, 파장의 길이가 단파장으로 시프트하는 것을 알 수 있다.
도 4는 위에서 바라본 8×8 형태로 제작된 발광소자 어레이를 도시하는 전자 현미경 사진이다, 도 4를 참조하면, 상기 발광소자 어레이는 홀의 직경이 15um, 홀 사이의 간격은 100um인 8×8의 발광소자 어레이이다.
도 5는 8×8 발광 소자 어레이에 15mA의 전류 주입시의 빛의 세기(intensity) 분포를 도시하는 도면이다. 좌측 하단의 도면부호(500)는 전극 스트라이프(electrode stripe)로 선 형태(line type)의 P 전극을 나타낸다.
도 5에서 도시된 바와 같이, 전체 주입 전류는 15mA로, 전극 스트라이프(electrode stripe)가 어레이의 한쪽으로 치우쳐 있음에도 불구하고, 균일한 빛의 강도(intensity)가 출력되는 것을 알 수 있다. 한편, 이러한 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 사용해서 어레이를 제조한다면, 폴리이미드 공정이나 메탈 공정 등의 일반적인 반도체의 후속 공정이 필요 없으므로, 고집적 어레이 제조에도 용이하게 적용할 수 있다.
한편, 도 5에서 도시된 8×8 발광 소자 어레이에서 홀이 분포하는 전체 면적은 4.9×105 um2(=700um×700um)이며, 홀이 차지하는 전체 유효 면적은 4.5×10 4 um2(=π×152×64)이다. 만약 주입된 전류가 어레이 전체 면적에 동일한 정도로 분포하다고 가정하고, 또한 이온 주입을 통해 발광 소자 어레이들간에 절연시키지 않을 경우에는, 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드의 발광에 기여하는 실제 전류는 주입 전류의 9%를 나타낸다. 일반적인 발광 다이오드의 경우 주입 전류의 대부분이 발광에 기여한다는 점을 고려하면, 이것은 이온 주입(ion implantation)의 중요성을 보여주는 것이다. 따라서, 홀 사이의 불필요한 영역을 이온 주입을 통해 절연시키고, 캐리어(carrier)를 홀에만 주입되도록 한다면, 주입 전류의 효율을 높일 수 있을 뿐 아니라, 발진하는 레이저의 제작도 가능할 수도 있을 것이다.
도 6은 직경 27um 크기로 제작된 홀 소자의 주변을 직경 60um의 동심원 모양으로 주위를 이온 주입한 소자의 각도에 따른 다파장 발진 모드의 스펙트럼을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 이온 주입을 실시하지 않은 도 3의 스펙트럼과 비교해서 큰 각도에서 명확히 구별되는 모드 분리 현상을 얻을 수 있음과 동시에 간접적으로 내부 전류 효율이 개선됐음을 알 수 있다.
이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
상술한 바와 같이, 1910년 이후에 사용되어 온 Rayleigh의 컨캐비티(concavity) 원리에 의존하지 않고도, 발광이 가능한 발광 소자를 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 볼록면 위스퍼링 갤러리 모드를 이용함으로써, 폴리이미드 공정, 메탈 공정 등의 후속공정 없이도 고집적 발광 소자 어레이를 제조할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 활성영역을 포함한 다수의 층들이 수직으로 적층되는 PIN형 반도체를 이용한 발광 소자에 있어서,
    높은 밴드갭 에너지를 가지는 제1 층 및 낮은 밴드갭 에너지를 가지는 제2 층이 교대로 적층됨으로써 다수의 양자 우물들을 가지는 활성영역;
    상기 활성영역의 상하에 각각 위치하는 P 분산형 브래그 반사판(P-DBR: P-distributed Bragg Reflection)과 N 분산형 브래그 반사판(N-DBR: N-distributed Bragg Reflection); 및
    상기 PIN형 반도체에 수직으로 형성되는 소정의 직경을 가지는 홀(hole)을 포함하고,
    상기 제1 층 및 상기 제2 층은 AlxGa1-xAs층을 포함하며,
    상기 발광 소자는 상기 홀 주변의 활성영역을 따라 다수의 파장을 가지는 빛이 발진하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 활성영역에 만들어지는 상기 홀의 직경은
    보통 수 um 이상의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  4. 활성영역을 포함한 다수의 층들이 수직으로 적층되는 PIN형 반도체를 이용한 발광 소자의 제조방법에 있어서,
    (a) 소정의 기판(substrate)위에 활성영역을 포함하여 P 분산형 브래그 반사판(P-DBR) 및 N 분산형 브래그 반사판(N-DBR)을 수평방향으로 에피텍셜 성장시키는 단계;
    (b) 상기 기판의 수직방향으로 소정의 직경을 가지는 다수의 홀들(holes)을 식각하는 단계; 및
    (c) 상기 홀들(holes) 사이를 격리시키기 위해 상기 홀들(holes) 사이에 이온 주입(ion implantation)하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 층 및 상기 제2 층은
    AlxGa1- xAs층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  7. 제4항에 있어서, 상기 홀들의 직경은
    보통 수 um 이상의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
  8. 활성영역을 포함한 다수의 층들이 수직으로 적층되는 PIN형 반도체를 이용한 발광 소자 어레이에 있어서.
    높은 밴드갭 에너지를 가지는 제1 층 및 낮은 밴드갭 에너지를 가지는 제2 층이 교대로 적층됨으로써 다수의 양자 우물들을 가지는 활성영역;
    상기 활성영역의 상하에 각각 위치하는 P 분산형 브래그 반사판(P-DBR) 및 N 분산형 브래그 반사판(N-DBR); 및
    상기 PIN형 반도체에 수직으로 형성되는 소정의 직경을 가지는 다수의 홀들(holes)을 포함하고,
    상기 발광 소자 어레이는 상기 홀들 각각을 격리시키기 위해 상기 홀들간에는 이온이 주입되며, 상기 홀 주변의 활성영역을 따라 다수의 파장을 가지는 빛이 발진하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 어레이.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서, 상기 활성영역에 만들어지는 상기 홀의 직경은
    보통 수 um 이상의 크기를 가지며, 상기 제1 층 및 상기 제2 층은 AlxGa1-xAs층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 어레이.
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