KR100650996B1 - A nitride semiconductor light emitting diode comprising a surface portion having a fine protrusion formed thereon and a method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 질화물 발광 다이오드(GaN-based semiconductor light emitting diode)에 관한 것으로, 상세하게는 오믹 전극을 형성하지 않고 외부와 접촉하고 있는 질화물 반도체층의 상부면에 미세 돌기를 형성함으로서, 상기 질화물 반도체층에서 외부로 나가는 빛의 입사각을 변화시켜 광 추출 효율을 증가시킨 질화물 반도체 발광 다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to a nitride-based light emitting diode (GaN-based semiconductor light emitting diode), in detail by forming a fine protrusion on the upper surface of the nitride semiconductor layer in contact with the outside without forming an ohmic electrode, the nitride semiconductor layer The present invention relates to a nitride semiconductor light emitting diode which increases light extraction efficiency by changing an incident angle of light exiting from the outside to the outside.
상기 오믹 전극을 형성하지 않은 질화물 반도체층의 상부면에 미세 돌기를 형성함에 있어, 다결정 산화막을 식각하여 얻은 미세 요철을 식각 패턴으로 사용함으로써, 상기 표면부에 미세한 돌기가 균일하게 형성될 수 있었다. 따라서 향상된 광추출 효율과, 안정된 성능으로 인해 소자의 신뢰도가 향상되며, 이에 본 발명을 실시함에 있어 대량 생산에 유리한 장점이 있다.In forming fine protrusions on the upper surface of the nitride semiconductor layer in which the ohmic electrode was not formed, fine protrusions obtained by etching the polycrystalline oxide film were used as an etching pattern, whereby minute protrusions could be uniformly formed on the surface portion. Therefore, the reliability of the device is improved due to improved light extraction efficiency and stable performance, and thus there is an advantage in mass production in carrying out the present invention.
질화물 반도체 발광 다이오드, 표면 식각, 광 추출 효율, 다결정 산화막 Nitride Semiconductor Light Emitting Diode, Surface Etching, Light Extraction Efficiency, Polycrystalline Oxide
Description
도 1은 질화물 반도체층의 표면에 미세 패턴을 형성한 질화물 반도체 발광 다이오드에서 나타나는 광 추출 효율 개선을 설명하기 위한 빛의 탈출 입사각을 예시적으로 나타낸 것이다. FIG. 1 exemplarily illustrates an exit angle of light for explaining light extraction efficiency improvement of a nitride semiconductor light emitting diode having a fine pattern formed on a surface of the nitride semiconductor layer.
도 2는 종래 기술인 건식 식각 부산물을 식각패턴으로 하여 질화물 반도체층의 표면을 식각한 질화물 반도체 발광 다이오드의 표면사진이다.FIG. 2 is a surface photograph of a nitride semiconductor light emitting diode obtained by etching the surface of the nitride semiconductor layer using a dry etching by-product of the related art as an etching pattern.
도 3는 본 발명의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 것이다.Figure 3 shows the manufacturing method of the present invention sequentially.
도 4은 본 발명의 평면도 및 단면도를 예시적으로 나타낸 것이다.4 exemplarily shows a plan view and a cross-sectional view of the present invention.
도 5은 다결정 산화막을 식각한 후, 상기 다결정 산화막의 표면 사진이다.5 is a surface photograph of the polycrystalline oxide film after etching the polycrystalline oxide film.
도 6은 본 발명의 질화물 반도체 발광 다이오드에 포함된 표면부의 사진이다.6 is a photograph of a surface portion included in the nitride semiconductor light emitting diode of the present invention.
도 7는 본 발명의 질화물 반도체 발광 다이오드에 순방향 전류를 흘렸을 때의 발광하는 모습을 나타낸 사진이다.7 is a photograph showing the state of light emission when a forward current flows through the nitride semiconductor light emitting diode of the present invention.
도 8는 본 발명의 광학적 특성을 나타낸 그래프이다.8 is a graph showing the optical properties of the present invention.
도 9은 본 발명의 전기적 특성을 나타낸 그래프이다.9 is a graph showing the electrical properties of the present invention.
본 발명은 질화물 발광 다이오드(GaN-based semiconductor light emitting diode)에 관한 것으로, 상세하게는 오믹 전극을 형성하지 않고 외부와 접촉하고 있는 질화물 반도체층의 상부면에 미세 돌기를 형성함으로서, 상기 질화물 반도체층에서 외부로 나가는 빛의 입사각을 변화시켜 광 추출 효율을 증가시킨 질화물 반도체 발광 다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to a nitride-based light emitting diode (GaN-based semiconductor light emitting diode), in detail by forming a fine protrusion on the upper surface of the nitride semiconductor layer in contact with the outside without forming an ohmic electrode, the nitride semiconductor layer The present invention relates to a nitride semiconductor light emitting diode which increases light extraction efficiency by changing an incident angle of light exiting from the outside to the outside.
질화물 발광 다이오드는 일정한 크기의 순 방향 전류를 인가하면 전류가 광으로 변환되어 빛을 발생하는 발광 다이오드의 일종이다. 발광 다이오드는 인듐인(InP), 갈륨비소(GaAs), 갈륨인(GaP)등의 화합물 반도체를 p-i-n 접합한 구조를 이용하여 적색 또는 녹색을 내는 발광 다이오드에 이어 청색 및 자외선 광을 발생시키는 발광 다이오드가 상용화됨으로서 표시장치, 광원용 장치, 환경 응용 장치에 널리 이용되고 있으며, 근래에 들어서는 적, 녹, 청색의 3개의 칩을 이용하거나 형광체를 이용하여 백색을 내는 색변환 발광 다이오드가 개발되어 조명장치로도 그 응용범위가 넓어지고 있다.A nitride light emitting diode is a kind of light emitting diode in which a current is converted into light when a forward current of a predetermined magnitude is applied to generate light. A light emitting diode is a light emitting diode that emits blue and ultraviolet light following a light emitting diode emitting red or green color using a pin-junction structure of compound semiconductors such as indium phosphorus (InP), gallium arsenide (GaAs), and gallium phosphorus (GaP). Has been widely used in display devices, light source devices, and environmental application devices. Recently, color conversion light emitting diodes that emit white light using three chips of red, green, and blue or phosphors have been developed. The range of application is also widening.
종래의 질화물 반도체 발광 다이오드에서 외부로 나오는 빛은 질화물 반도체층에서 생성된 빛 중, 광 투과성이 있는 p-형 오믹 전극을 통해서 외부로 방출되는 것이 대부분이며, 오믹 전극이 형성되지 않고 외부와 접촉하고 있는 질화물 반도체층의 상부면에서 공기중으로 빛이 방출되는 양은 극히 작다. 그 까닭은 질화물 반도체의 굴절률이 2.5로서 공기의 굴절률인 1보다 커서 질화물 반도체층에서 외부로 나가는 빛의 임계각은 작게 되고, 따라서 전반사로 인해 질화물 반도체층 안에 갇히는 빛의 양이 많기 때문이다.The light emitted from the conventional nitride semiconductor light emitting diode is mostly emitted to the outside through the light-transmitting p-type ohmic electrode of the light generated from the nitride semiconductor layer. The amount of light emitted to the air from the upper surface of the nitride semiconductor layer is extremely small. This is because the refractive index of the nitride semiconductor is 2.5, which is larger than the refractive index of air, so that the critical angle of the light exiting from the nitride semiconductor layer to the outside becomes small, so that the amount of light trapped in the nitride semiconductor layer due to total reflection is large.
도 1(a)는 질화물 반도체층에서 외부로 방출되는 빛(photon)의 입사각을 예시적으로 나타낸 것이며, 도 1(b)는 패턴을 형성한 질화물 반도체층에서 외부로 방출되는 빛(photon)의 입사각을 예시적으로 나타낸 것이다. 도 1(a)와 같은 구조에서는 이미 서술한 바와 같이, 질화물 반도체층과 공기와의 임계각이 작기 때문에, 전반사가 일어나 반도체층 안에 갇혀 손실되는 경우가 많아, 상기 질화물 반도체층의 광 추출 효율은 약 5~10% 정도로서 매우 낮다. 이와 같이 종래의 질화물 반도체 발광 다이오드에서는 질화물 반도체층에서 공기로 빛이 방출되기가 어렵기 때문에, p-형 질화물 반도체층 위에 형성하는 p-형 오믹 전극의 광 투과율이 질화물 반도체 발광 다이오드의 발광 특성을 좌우하였다.FIG. 1 (a) illustrates an incident angle of light emitted from the nitride semiconductor layer to the outside, and FIG. 1 (b) illustrates photon emitted from the nitride semiconductor layer having a pattern. An incident angle is shown as an example. In the structure as shown in Fig. 1 (a), since the critical angle between the nitride semiconductor layer and the air is small as described above, total reflection occurs and is often trapped in the semiconductor layer, and thus the light extraction efficiency of the nitride semiconductor layer is weak. 5-10%, very low. As described above, since light is hardly emitted from the nitride semiconductor layer to the air in the conventional nitride semiconductor light emitting diode, the light transmittance of the p-type ohmic electrode formed on the p-type nitride semiconductor layer has a light emission characteristic of the nitride semiconductor light emitting diode. Left and right.
그러나 질화물 반도체층과 공기와의 입사각을 변화시킨다면, 질화물 반도체층안에 갇혀서 손실되는 빛이 줄어들 것이므로, 질화물 반도체 발광 다이오드의 광 추출 효율이 향상될 것으로 기대할 수 있다. 상기와 같이 오믹 전극이 형성되지 않은 질화물 반도체층의 상부면에서의 광 추출 효율을 증가시키기 위한 방법으로 도 1(b)에 도시한 바와 같이 오믹 전극이 형성되지 않은 질화물 반도체층의 상부면에 패턴을 형성할 수 있다. 오믹 전극이 형성되지 않은 질화물 반도체층의 상부면에 패턴을 형성하면, 질화물 반도체와 공기와의 입사각이 상기 패턴에 의해 변화할 수 있는 확률이 높아져, 전반사가 일어나는 횟수가 줄어들게 되며, 빛이 질화물 반도체 안에 갇혀 손실되는 량을 줄일 수 있다.However, if the incident angle between the nitride semiconductor layer and the air is changed, the light trapped in the nitride semiconductor layer will be reduced, and thus the light extraction efficiency of the nitride semiconductor light emitting diode can be expected to be improved. As shown in FIG. 1B, the pattern on the upper surface of the nitride semiconductor layer on which the ohmic electrode is not formed is a method for increasing the light extraction efficiency on the upper surface of the nitride semiconductor layer on which the ohmic electrode is not formed. Can be formed. If a pattern is formed on the upper surface of the nitride semiconductor layer on which the ohmic electrode is not formed, the probability that the incident angle between the nitride semiconductor and the air can be changed by the pattern increases, thereby reducing the number of total reflections and the light of the nitride semiconductor. You can reduce the amount of loss trapped inside.
오믹 전극이 형성되지 않은 질화물 반도체층의 상부면에 도 1(b)와 같이 패턴을 형성한 질화물 반도체 발광 다이오드에 대한 종래 기술로는 특허 제 10-0452749호의 '고밀도 미세 표면 격자를 가진 Ⅲ-질화물 반도체 발광소자'가 있다. 상기 종래 기술은 n-형 질화물 반도체층 위에 n-형 오믹 전극을 형성하기 위하여 상기 n-형 질화물 반도체층이 노출되도록 식각을 수행하는 중에 발생 가능한 식각 잔해를 마스크 패턴으로 사용하여 오믹 전극이 형성되지 않고 외부와 접촉하고 있는 질화물 반도체층의 표면 즉, 칩의 외곽 부분에 표면 격자를 형성하는 방법을 제안하고 있다. Conventional techniques for nitride semiconductor light emitting diodes in which a pattern is formed on the upper surface of a nitride semiconductor layer in which an ohmic electrode is not formed, as shown in FIG. 1 (b), are described in Korean Patent No. 10-0452749, III-nitride having a high density fine surface lattice. Semiconductor light emitting device '. In the conventional art, in order to form an n-type ohmic electrode on an n-type nitride semiconductor layer, an ohmic electrode is not formed using an etching residue that may occur during etching to expose the n-type nitride semiconductor layer as a mask pattern. A method of forming a surface grating on the surface of the nitride semiconductor layer, that is, the outer peripheral portion of the chip, which is in contact with the outside without contemplation is proposed.
상기 종래 기술은 건식 식각을 수행하는 중 식각 잔해가 많이 발생하도록 하여, 상기 식각 잔해를 질화물 반도체층의 마스크 패턴으로 사용한다. 그러나 상기 식각 잔해는 칩의 외곽 부분의 질화물 반도체층 위에 조밀하게 형성되기 어려운 단점이 있다. 도 2의 식각 잔해를 마스크 패턴으로 이용하여 칩의 외곽 부분을 식각한 뒤, 상기 칩의 외곽부분에 대한 사진이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 칩의 외곽부분에 형성된 격자간의 거리는 약 ± 1㎛ 정도로서 격자들이 조밀하게 형성되지 않았다. 이에 표면 격자를 통해 공기와 질화물 반도체와의 입사각을 변화시켜 질화물 반도체층에서 공기로 방출되는 빛을 증가시키려는 목적은 달성하기 힘들었다. 또한 식각 잔해가 생성되는 정도는 매 공정마다 일정치 않으므로 소자의 신뢰성도 떨어지는 단점이 발생하였다.The conventional technology causes a lot of etching debris to occur during the dry etching, so that the etching debris is used as a mask pattern of the nitride semiconductor layer. However, the etching debris has a disadvantage that it is difficult to form densely on the nitride semiconductor layer of the outer portion of the chip. After etching the outer portion of the chip using the etching debris of Figure 2 as a mask pattern, it is a photograph of the outer portion of the chip. As shown in FIG. 2, the distance between the gratings formed on the outer portion of the chip is about ± 1 μm, and the gratings are not densely formed. Therefore, it was difficult to achieve the purpose of increasing the light emitted from the nitride semiconductor layer to the air by changing the incident angle between the air and the nitride semiconductor through the surface grating. In addition, since the degree of etch debris is not constant in every process, the reliability of the device is inferior.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 오믹 전극이 형성되지 않고 외부와 접촉하고 있는 질화물 반도체층의 상부면에서 공기중으로 방출되는 빛을 증가시키기 위하여, 상기 오믹 전극이 형성되지 않은 질화물 반도체층의 상부면에 미세 돌기를 형성한 질화물 반도체 발광 다이오드를 제안하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the ohmic electrode is not formed in order to increase the light emitted into the air from the upper surface of the nitride semiconductor layer in contact with the outside without forming the ohmic electrode. An object of the present invention is to propose a nitride semiconductor light emitting diode having fine protrusions formed on an upper surface of a nitride semiconductor layer.
또한 본 발명은 상기 오믹 전극이 형성되지 않은 질화물 반도체층의 상부면에 형성되는 미세 돌기로 인해 질화물 반도체층에서 공기로 방출되는 빛에 대하여 균일하게 빛의 입사각이 변화하도록 하기 위하여, 미세한 돌기를 조밀하고 균일하게 형성한 질화물 반도체층의 상부면을 포함하는 질화물 반도체 발광 다이오드를 제안하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention is because the fine projection formed on the upper surface of the nitride semiconductor layer is not formed ohmic electrode in order to change the incident angle of the light uniformly with respect to the light emitted from the nitride semiconductor layer to the air, dense fine projection And a nitride semiconductor light emitting diode including an upper surface of a nitride semiconductor layer formed uniformly.
또한 본 발명은 상기 오믹 전극이 형성되지 않고 외부와 접촉하고 있는 질화물 반도체층에 미세 돌기를 조밀하게 형성하기 위하여, 질화물 반도체층 위에 위치한 다결정 산화막의 표면을 식각하여 형성된 미세요철을 식각 패턴으로 사용하여, 상기 오믹 전극이 형성되지 않고 외부와 접촉하고 있는 질화물 반도체층을 식각하는 질화물 반도체 발광 다이오드의 제조방법을 제안하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention uses a fine roughness formed by etching the surface of the polycrystalline oxide film on the nitride semiconductor layer in order to form fine protrusions on the nitride semiconductor layer in contact with the outside without forming the ohmic electrode as an etching pattern Another object of the present invention is to propose a method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting diode which etches a nitride semiconductor layer in contact with the outside without forming the ohmic electrode.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로서, 오믹 전극이 형성되지 않고 외부와 접촉하고 있는 질화물 반도체층의 상부면에 미세한 돌기를 균일하게 형성하여, 상기 질화물 반도체층에서 외부로 방출되는 빛의 양을 증가시켜 광 추출 효율을 향상시킨 질화물 반도체 발광 다이오드에 관한 것이다.The present invention is to achieve the above object, by uniformly forming a fine projection on the upper surface of the nitride semiconductor layer in contact with the outside without forming an ohmic electrode, the amount of light emitted from the nitride semiconductor layer to the outside The present invention relates to a nitride semiconductor light emitting diode having increased light extraction efficiency.
본 발명은 a. 기초 기판위에 복수층의 질화물 반도체층을 성장하는 단계; b. 상기 질화물 반도체층의 상부면에 다결정 산화막을 형성하는 단계; c. 상기 질화물 반도체층 위에 형성된 다결정 산화막 중 오믹 전극이 형성되지 않는 표면부 위의 형성된 다결정 산화막에 미세 요철이 형성되도록 식각하는 단계; d. 상기 표면부를 포함하는 질화물 반도체층을 상기 다결정 산화막에 형성된 미세 요철을 식각패턴으로 하여 건식 식각하는 단계; 및 e. 상기 질화물 반도체층 위에 오믹 전극을 형성하는 단계; 를 포함하는 질화물 반도체 발광 다이오드의 제조방법을 제안한다. 상기 질화물 반도체층은 n-형 질화물 반도체층, 활성층, p-형 질화물 반도체층을 포함하는 것이 바람직하다. 또한 상기 다결정 산화막은 ITO(Indium Tin Oxide), SnO3(Tin Oxide), In2O3(Indium Oxide), ZnO(Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide), TiO2(Titanium Oxide), Ta2O5(Tantalum Oxide), ZrO2(Zirconium Oxide), HfO2(Hafnium Oxide), Al2O3(Aluminum Oxide)중 어느 하나 인 것이 바람직하다. The present invention provides a. Growing a plurality of nitride semiconductor layers on the base substrate; b. Forming a polycrystalline oxide film on an upper surface of the nitride semiconductor layer; c. Etching to form fine irregularities in the polycrystalline oxide film formed on the surface portion of the polycrystalline oxide film formed on the nitride semiconductor layer, on which the ohmic electrode is not formed; d. Dry etching the nitride semiconductor layer including the surface portion using fine irregularities formed in the polycrystalline oxide layer as an etching pattern; And e. Forming an ohmic electrode on the nitride semiconductor layer; We propose a method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting diode comprising a. The nitride semiconductor layer preferably includes an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer. In addition, the polycrystalline oxide film is ITO (Indium Tin Oxide), SnO 3 (Tin Oxide), In 2 O 3 (Indium Oxide), ZnO (Zinc Oxide), AZO (Al-doped Zinc Oxide), TiO 2 (Titanium Oxide), Ta 2 O 5 (Tantalum Oxide), ZrO 2 (Zirconium Oxide), HfO 2 (Hafnium Oxide), Al 2 O 3 (Aluminum Oxide) is preferred.
또한 상기 c 단계에서의 다결정 산화막의 식각은 하부 단면 반경이 상부 단면 반경보다 큰 미세 요철이 불규칙적으로 형성될 때까지 수행되는 것이 바람직하며, 상기 다결정 산화막의 식각은 습식 식각으로 수행되는 것이 바람직하다.In addition, the etching of the polycrystalline oxide film in step c is preferably performed until irregular irregularities having a lower cross-sectional radius larger than the upper cross-sectional radius is formed, and the etching of the polycrystalline oxide film is preferably performed by wet etching.
또한 상기 d 단계에서 질화물 반도체층의 건식 식각은 표면부에 미세 돌기를 형성하기 위하여 수행되는 것이 바람직하다. 상기 질화물 반도체층의 건식 식각은 표면부의 식각 및 n-형 질화물 반도체층을 노출시키기 위한 식각을 추가적으로 포함하는 것일 수 있다.In addition, the dry etching of the nitride semiconductor layer in step d is preferably performed to form fine protrusions on the surface portion. The dry etching of the nitride semiconductor layer may further include an etching for exposing the surface portion and the n-type nitride semiconductor layer.
또한 상기 오믹 전극은 p-형 질화물 반도체층 위에 형성하는 p-형 오믹 전극 및 식각을 수행하여 n-형 질화물 반도체층을 노출시킨 후 상기 n-형 질화물 반도체층 위에 형성하는 n-형 오믹 전극을 포함하는 것이 바람직하다.The ohmic electrode may be a p-type ohmic electrode formed on a p-type nitride semiconductor layer and an n-type ohmic electrode formed on the n-type nitride semiconductor layer after exposing the n-type nitride semiconductor layer by etching. It is preferable to include.
또한 본 발명은 기초기판, 버퍼층, n-형 질화물 반도체층, 활성층, p-형 질화물 반도체층 및 상기 p-형 및n-형 질화물 반도체층 위에 형성되는 오믹 전극을 포함하는 질화물 반도체 발광 다이오드에 있어서,In addition, the present invention provides a nitride semiconductor light emitting diode comprising a base substrate, a buffer layer, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, a p-type nitride semiconductor layer and an ohmic electrode formed on the p-type and n-type nitride semiconductor layers. ,
상기 질화물 반도체층의 상부면 중 오믹 전극이 형성되지 않는 표면부는 다결정 산화막을 식각하여 형성한 미세 요철을 식각패턴으로 한 건식 식각을 수행하여 얻어지는 미세 돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광 다이오드를 제안한다. 또한 상기 질화물 반도체 발광 다이오드의 제조 방법으로 제조되는 질화물 반도체 발광 다이오드를 제안한다.The surface portion of the upper surface of the nitride semiconductor layer in which the ohmic electrode is not formed includes a nitride semiconductor light emitting diode comprising fine protrusions obtained by performing dry etching using an etch pattern of fine irregularities formed by etching a polycrystalline oxide film. Suggest. In addition, a nitride semiconductor light emitting diode manufactured by the method of manufacturing the nitride semiconductor light emitting diode is proposed.
이하 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 바탕으로 설명하겠다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.
본 발명에서 제안하는 미세 패턴을 형성한 질화물 반도체 발광 다이오드의 제조방법은 도 3a 내지 도 3e에 도시한 바와 같다. A method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting diode having a fine pattern proposed in the present invention is as shown in FIGS. 3A to 3E.
질화물 반도체 발광 다이오드를 제조하기 위하여, 도 3a에 도시한 바와 같이, 기초 기판(10) 위에 질화물 반도체층(11, 12, 13, 14)을 성장시킨다. 상기 질화물 반도체층(11, 12, 13, 14)은 금속유기화학증착법(metal organic chemical vapor deposition; MOCVD)을 이용하여 Inx(GayAl1-y)N 질화물 반도체층을 성장시킨다. 상기 질화물계 반도체의 조성비는 1≥x≥0, 1≥y≥0, x+y>0 이다. 여기서 질화물계 반도체층은 금속유기화학증착법(metal organic chemical vapor deposition), 액상에피텍셜법(liquid phase epitaxy), 수소액상성장법(hidride vapor phase epitaxy), 분자빔에피텍셜법(Molecular beam epitaxy), MOVPE(metal organic vapor phase epitaxy)로 성장하는 것도 가능하다. 성장하는 질화물 반도체 층은 제작하고자 하는 소자의 종류에 따라 단일층 또는 복수층으로 성장 할 수 있고 도전성질을 갖도록 Si, Mg, Zn군 중 어느 하나 또는 복수의 원소를 불순물을 첨가 할 수 있다. n-형 질화물계 반도체층(12)을 만들기 위해서 Si를 첨가한다. 도핑농도는 제작하고자 하는 소자의 종류에 따라 다르며 1015/㎤내지 1021/㎤ 정도 도핑 할 수 있다. 따라서 도핑농도에 따라 질화물 반도체를 고저항체 또는 도전성으로 구분하며 고저항체인 경우 비저항은 100Ω㎝ 이상, 도전성인 경우는 0.1Ω㎝이하가 되는 것이 바람직하다. In order to manufacture a nitride semiconductor light emitting diode, as shown in FIG. 3A, nitride semiconductor layers 11, 12, 13, and 14 are grown on the
상기 질화물 반도체층은 기초 기판(10)위에 버퍼층(11), n형 질화물 반도체층(12), 활성층(13), p형 질화물 반도체층(14)을 포함하는 Inx(GayAl1-y)N 질화물계 반도체층이며, 또한 각층 마다 AlGaN, INGaN, AlGaInN 등으로 형성할 수 있다. 특히 활성층(13)의 경우 Inx(GayAl1-y)N의 장벽층과 Inx(GayAl1-y)N의 우물층으로 이루어진 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조를 가질 수 있고, In, Ga, Al의 조성비를 조절함으로써 InN(~1.8eV) 밴드갭을 갖는 장파장에서부터 AlN(~6.4eV) 밴드갭을 갖는 단파장의 발광다이오드까지 자유롭게 제작할 수 있다. The nitride semiconductor layer includes In x (Ga y Al 1-y ) including a
이후 도 3b 에 도시한 바와 같이 질화물 반도체층의 상부면(14)에 다결정 산화막(20)을 형성한다. 상기 다결정 산화막(20)은 질화물 반도체층의 상부면(14)에 전체적으로 형성시키는 것이 바람직하다. 상기 다결정 산화막은 ITO(Indium Tin Oxide), SnO3(Tin Oxide), In2O3(Indium Oxide), ZnO(Zinc Oxide), AZO(Al-doped Zinc Oxide), TiO2(Titanium Oxide), Ta2O5(Tantalum Oxide), ZrO2(Zirconium Oxide), HfO2(Hafnium Oxide), Al2O3(Aluminum Oxide)중 어느 하나 인 것이 바람직하다.Thereafter, as shown in FIG. 3B, the
상기 다결정 산화막(20)은 그래인 바운더리(grain boundary)의 집합인 다결정질의 성질을 가지고 있다. 상기 그래인 바운더리란 그래인이라는 단위를 기본으로 하여 다수개의 그래인이 배열되어 결합을 이루는 형태를 일컫는다. 상기 그래인 바운더리를 식각하게 되면, 그레인 바운더리의 결합을 따라 식각되어, 그래인 바운더리의 결합을 끊는 방향으로 식각이 진행되기 때문에, 식각이 진행될수록 그래인 바운더리가 분리되며, 또한 그래인 바운더리의 표면이 점차 뾰족해지게 된다. 따라서 상기 다결정 산화막(20)은 식각을 통해 그래인 바운더리의 모양을 제어할 수 있으며, 이에 따라 미세 요철을 용이하게 생성할 수 있다.The
이후 도 3c에 도시한 바와 같이, 표면부 즉, 오믹 전극이 형성하지 않은 질화물 반도체층의 상부면 위에 구성된 다결정 산화막(20)을 식각하여, 상기 다결정 산화막(20)에 미세 요철을 형성한다.Thereafter, as shown in FIG. 3C, the
상기 다결정 산화막(20)의 표면에 형성되는 미세 요철은 하부단면 반경이 상부단면 반경보다 큰 형태인 것이 바람직하다. 이미 설명한 바와 같이, 상기 다결정 산화막은 그래인 바운더리의 결합체로서, 상기 다결정 산화막을 식각하면, 다결정 산화막을 구성하는 그래인 바운더리의 결합이 식각에 맞닿는 쪽에서부터 식각방향을 따라 끊어진다. 따라서 버섯 모양의 그래인 바운더리는 윗부분인 꼭지점이 뭉툭한 원뿔모양이 꼭지점에서부터 식각되고, 버섯대부분으로 보이는 부분도 결국 노출되어 식각되면, 상기 설명한 바와 같이, 그래인 바운더리의 모양이 원뿔모양 혹은 원뿔대 모양과 비슷하게 형성된다. The fine concavo-convex formed on the surface of the
이러한 방법으로 다결정 산화막의 상부면에 특정한 식각 패턴을 사용하지 않고, 상기 다결정 산화막의 특성을 이용한 식각을 통해 미세 요철을 형성한다. 또한 상기 다결정 산화막을 식각할 때에는, 그래인 바운더리의 약한 결합부터 끊어지므로, 상기 다결정 산화막의 상부면에 형성되는 미세 요철은 불규칙적으로 생성되는 것이 바람직하다. In this manner, without using a specific etching pattern on the upper surface of the polycrystalline oxide film, fine irregularities are formed by etching using the characteristics of the polycrystalline oxide film. In addition, when etching the polycrystalline oxide film, since weak bonding of grain boundaries is broken, it is preferable that minute irregularities formed on the upper surface of the polycrystalline oxide film are irregularly generated.
또한 다결정 산화막의 식각은 다결정 산화막에 형성되는 미세 요철을 보다 조밀하고, 미세하게 형성하며, 또한, 상기 설명한 모양이 형성되도록 하기 위하여 습식 식각으로 수행되는 것이 바람직하다.In addition, the etching of the polycrystalline oxide film is preferably performed by wet etching in order to form more finely and finely the fine irregularities formed in the polycrystalline oxide film, and to form the above-described shape.
도 5은 상기 다결정 산화막(20) 중 하나인 ITO(Indium Tin Oxide)를 식각하여 미세 요철을 형성한 후, 상기 ITO의 표면사진이다. 도 5에 도시한 바와 같이, 상부면에 미세 요철을 형성한 ITO의 표면에는, 미세 요철이 조밀하고 미세하게 생성되었으며, 각각의 모양은 원뿔형에 가깝게 생성되었다. 상기 도 5에 도시한 ITO의 표면에 형성한 미세 요철의 모양은, ITO 뿐만 아니라 상기 예시한 다결정질 물질에서도 나타나는 특징인 것은 자명하다.FIG. 5 is a surface photograph of ITO after etching indium tin oxide (ITO), which is one of the
이후 도 3d 에 도시한 바와 같이, 표면부에서 외부로 나가는 빛의 입사각을 변화시키기 위하여, 상기 다결정 산화막의 상부면에 형성된 미세 요철(20)를 식각 패턴으로 하여 상기 표면부를 건식 식각한다. 3D, the surface portion is dry-etched using the fine concavo-convex 20 formed on the upper surface of the polycrystalline oxide film as an etching pattern in order to change the incident angle of light exiting from the surface portion to the outside.
상기 표면부의 식각을 건식 식각으로 수행하는 까닭은 질화물 반도체층 위에 형성될 미세 요철을 미세하고 조밀하게 형성하기 위함이다. 습식 식각으로 수행하게 되면, 습식 식각의 등방성 성질로 인하여, 굳이 식각하지 않아도 될 질화물 반도체를 식각할 수 있으며, 요철의 간격이 벌어져 조밀한 패턴을 형성하기 힘든 단점이 있다. 따라서 본 발명에서와 같이, 미세하고 조밀한 패턴을 형성하기 위해서는 건식 식각을 사용하는 것이 바람직하다.The reason why the surface portion is etched by dry etching is to form fine and dense irregularities to be formed on the nitride semiconductor layer. When the wet etching is performed, due to the isotropic nature of the wet etching, it is possible to etch the nitride semiconductor, which does not have to be etched, and has a disadvantage in that a gap between the unevenness is widened and it is difficult to form a dense pattern. Therefore, as in the present invention, it is preferable to use dry etching to form a fine and dense pattern.
상기 표면부에 미세 돌기를 형성하기 위한 건식 식각 중에는 상기 표면부 즉 오믹 전극을 형성하지 않는 질화물 반도체층의 상부면에 대하여 식각을 수행하는 것이 바람직하다. 반면, 표면부의 미세 돌기를 형성한 후, n-형 오믹 전극(17)을 형성하는 과정을 수행하기 위하여, n-형 질화물 반도체층(12)을 노출시키기 위한 질화물 반도체층(14, 13)의 식각을 수행한다. 이에 과정의 간소화를 위하여, 상기 표면부의 식각시에 상기 n-형 질화물 반도체층(12)을 노출하기 위한 질화물 반도체층의 식각을 함께 수행할 수 있다. During dry etching for forming fine protrusions on the surface portion, it is preferable to perform etching on the upper surface of the nitride semiconductor layer which does not form the surface portion, that is, the ohmic electrode. On the other hand, after forming the fine projections on the surface portion, in order to perform the process of forming the n-
도 6은 상기 다결정 산화막에 형성된 미세 요철을 식각패턴으로 하여, 건식 식각을 수행한 질화물 반도체층의 표면 사진이다. 도 6에 나타난 바와 같이, 표면부의 돌기는 미세하고, 조밀하게 형성된 것을 확인할 수 있다.FIG. 6 is a surface photograph of a nitride semiconductor layer subjected to dry etching using fine unevenness formed in the polycrystalline oxide film as an etching pattern. As shown in Figure 6, it can be confirmed that the projections of the surface portion is formed fine and dense.
상기와 같이 표면부의 식각을 마친 후에는 도 3e 에 도시한 바와 같이, p-형 질화물 반도체층(14) 위에 p-형 오믹 전극(15)을, 상기 p-형 오믹 전극(15) 위에는 p-형 전극 패드(16)를 형성한다. 또한 n-형 질화물 반도체층(12)을 노출시켜 상기 n-형 질화물 반도체층(12) 위에 n-형 오믹 전극(17)을 형성한다.After the surface portion is etched as described above, as shown in FIG. 3E, the p-
앞서 설명한 바와 같이, 종래에는 오믹 전극을 형성하지 않은 질화물 반도체의 상부면에 표면 격자를 형성하기 위하여, 식각 부산물을 식각 패턴으로 사용하였다. 그러나 본 발명은 미세 돌기를 형성한 표면부를 포함하는 질화물 반도체 발광 다이오드를 제조함에 있어, 상기 표면부의 미세돌기를 형성하기 위하여 다결정 산화막에 미세 요철을 형성하여 상기 다결정 산화막의 미세 요철을 식각 패턴으로 사용하였다. As described above, in order to form a surface grating on the upper surface of the nitride semiconductor that does not form the ohmic electrode, an etching by-product is used as an etching pattern. However, in the present invention, in manufacturing a nitride semiconductor light emitting diode including a surface portion on which fine protrusions are formed, in order to form the fine protrusions on the surface portion, fine irregularities are formed on the polycrystalline oxide film to use the fine irregularities of the polycrystalline oxide film as an etching pattern. It was.
상기 두 종래 기술과 본 발명의 제조 방법과의 차이를 표 1에 나타내었다.Table 1 shows the differences between the two prior arts and the manufacturing method of the present invention.
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 식각 부산물을 식각 패턴으로 사용한 경우에는, 식각 부산물이 발생할 빈도를 예측할 수 없고, 미리 지정할 수 없으며, 조밀하게 생성되지 않기 때문에 요철의 형태를 제어하기 힘들고 요철이 조밀하지 못했다. 따라서 식각 패턴으로 식각 부산물을 사용한 방법으로 제조한 질화물 반도체 발광 다이오드의 광도 상승률은 20~25%으로 저조하였다. As shown in Table 1, when the etching by-products are used as an etching pattern, the frequency of occurrence of the etching by-products cannot be predicted, cannot be specified in advance, and is not formed densely, so that the shape of the irregularities is difficult to control and the irregularities are not dense. I couldn't. Therefore, the increase rate of the brightness of the nitride semiconductor light emitting diode manufactured by the method of using the etching by-product as the etching pattern was low at 20-25%.
상기 종래 기술에 비해 본 발명은 식각 패턴의 모양 크기 및 높이 등의 제어가 용이한 다결정 산화막의 미세 요철을 표면부의 식각 패턴으로 사용하기 때문에, 공법이 용이하며, 요철의 형태를 제어하기가 쉬운 장점이 있다. 또한 상기 다결정 산화막의 요철은 다결정 산화막의 다결정질이라는 성질과 습식 식각을 이용하여 미세하고 조밀하게 형성되기 때문에, 상기 다결정 산화막의 미세 요철을 식각 패턴으로 사용하게 되면 미세하고 조밀한 표면부의 미세 돌기를 형성할 수 있다. 이에 따른 본 발명에 의한 질화물 반도체 발광 다이오드의 광도 상승률은 실험한 결과, 32 ~ 40%로서 높은 수치를 나타내었다.Compared to the prior art, since the present invention uses the fine concavo-convex of the polycrystalline oxide film, which is easy to control, such as the shape size and height of the etching pattern, as the etching pattern on the surface part, the method is easy and the advantage of the concave-convex shape There is this. In addition, since the unevenness of the polycrystalline oxide film is formed finely and densely by using the property of being polycrystalline and wet etching of the polycrystalline oxide film, when the fine unevenness of the polycrystalline oxide film is used as an etching pattern, fine protrusions of the fine and dense surface portion are formed. Can be formed. Accordingly, as a result of experiments, the increase rate of light intensity of the nitride semiconductor light emitting diode according to the present invention showed a high value as 32 to 40%.
도 4는 상기 질화물 반도체 발광 다이오드로 제조된, 요철이 형성된 표면부를 포함하는 질화물 반도체 발광 다이오드의 평면도 및 단면도를 나타낸 것이다.4 is a plan view and a cross-sectional view of a nitride semiconductor light emitting diode including a surface portion having irregularities formed thereon and manufactured of the nitride semiconductor light emitting diode.
도 4(b)에 도시한 바와 같이, 상기 질화물 반도체 발광 다이오드는 기초 기판(10) 위에 버퍼층(11), n-형 질화물 반도체층(12), 활성층(13), p-형 질화물 반도체층(14)을 포함하는 질화물 반도체층을 구성하며, 상기 p-형 질화물 반도체층(14) 위에 광 투과성이 있는 p-형 오믹 전극(15)이 위치하고, 상기 p-형 오믹 전극(15) 상부면의 일부분에 p-형 전극패드(16)가 위치된다. 또한 노출된 n-형 질화물 반도체층(12) 위에 n-형 오믹 전극(17)을 구성한다. As shown in FIG. 4B, the nitride semiconductor light emitting diode includes a
질화물 반도체층에서 생성된 빛은 주로 광 투과성이 있는 p-형 오믹 전극(15)을 통해서 외부로 방출된다. 질화물 반도체는 굴절률이 1인 공기에 비해 상당히 큰 2.5의 굴절률을 가지고 있어, 상기 질화물 반도체에서 공기로 나가는 빛의 임계각은 작기 때문에, 전반사가 일어나 질화물 반도체안에 갇혀 외부로 방출되지 못하는 빛의 양이 많았다. 그러나 도 1(b)에 도시한 바와 같이 질화물 반도체의 상부면(12)에 미세 돌기를 형성하여 질화물 반도체에서 공기로 나가는 빛의 입사각을 변화시키면 임계각을 벗어나 외부로 방출되는 빛의 양이 증가될 것을 기대할 수 있다. Light generated in the nitride semiconductor layer is mainly emitted to the outside through the light-transmitting p-
이에 본 발명에서는 도 4에 도시한 바와 같이, 오믹 전극을 형성하지 않은 질화물 반도체층의 상부면(12)에 미세 돌기를 형성하여 상기 질화물 반도체층의 상부면에서 방출되는 빛의 양을 증가시킨 질화물 반도체 발광 다이오드를 제안한다.Thus, in the present invention, as shown in Figure 4, by forming a fine protrusion on the
상기 질화물 반도체 발광 다이오드는 표면부를 포함한다. 상기 표면부는 질화물 반도체층의 상부면에 위치하며, 오믹 전극이 형성되지 않은 부분이다. 상기 표면부는 도 4(a)에 도시된 바와 같이, n-형 질화물 반도체층(12)을 예로 들 수 있다. 그러나 n-형 질화물 반도체층만을 뜻하는 것은 아니며, 이미 상술한 바와 같이 질화물 반도체층의 상부면에서 p-형 또는 n-형 오믹 전극이 형성되지 않은 부분을 뜻한다.The nitride semiconductor light emitting diode includes a surface portion. The surface portion is positioned on the upper surface of the nitride semiconductor layer and is a portion where no ohmic electrode is formed. As shown in FIG. 4A, the surface portion may be an n-type
상기 미세 돌기를 형성한 표면부를 포함하는 질화물 반도체 발광 다이오드는 상기 표면부를 통해서 외부로 방출되는 빛의 양이 종래의 질화물 반도체 발광 다이오드에서 질화물 반도체층의 상부면에서 외부로 방출되는 빛의 양보다 증가한다. 도 7(a)는 미세 돌기를 형성하지 않은 표면부를 포함하는 종래의 질화물 반도체 발광 다이오드에 순방향 전류를 가했을 때, 빛의 방출모습을 나타낸 사진이며, 도 7(b)는 본 발명에서 제안하는 미세 돌기를 형성한 표면부를 포함하는 질화물 반도체 발광 다이오드에 순방향 전류를 가했을 때, 상기 질화물 반도체 발광 다이오드에서 나타나는 빛의 방출 모습을 나타낸 사진이다. In the nitride semiconductor light emitting diode including the surface portion having the minute protrusions, the amount of light emitted to the outside through the surface portion is increased than the amount of light emitted to the outside from the upper surface of the nitride semiconductor layer in the conventional nitride semiconductor light emitting diode. do. FIG. 7 (a) is a photograph showing the emission of light when a forward current is applied to a conventional nitride semiconductor light emitting diode including a surface portion without forming a fine protrusion, and FIG. 7 (b) is a micrograph proposed by the present invention. When a forward current is applied to the nitride semiconductor light emitting diode including the surface portion where the protrusion is formed, it is a photograph showing a state of light emission from the nitride semiconductor light emitting diode.
상기 도 7(a)에 나타난 바와 같이, 종래 질화물 반도체 발광 다이오드는 순방향 전류에서 p-형 오믹 전극에서만 빛이 방출되는 것을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 7 (a), it can be seen that the conventional nitride semiconductor light emitting diode emits light only at the p-type ohmic electrode at the forward current.
그러나 도 7(b)에 나타난 바와 같이, 미세돌기를 형성한 표면부를 포함하는 질화물 반도체 발광 다이오드는 순방향 전류에서 p-형 오믹 전극 및 표면부에서 빛이 방출되고 있는 것을 확인할 수 있다. 또한 p-형 오믹 전극과 표면부에서 방출되는 빛의 세기는 비슷한 것으로 확인된다. 따라서 종래 질화물 반도체 발광 다이오드의 표면부에 빛이 방출되는 모습이 미미한 것과는 본 발명의 질화물 반도체 발광 다이오드는 달리 표면부에 미세 돌기를 형성하여 상기 표면부에서 방출되는 빛의 양이 증가하였다.However, as shown in FIG. 7 (b), it can be seen that the nitride semiconductor light emitting diode including the surface portion on which the fine protrusions are formed has light emitted from the p-type ohmic electrode and the surface portion at a forward current. It is also confirmed that the light intensity emitted from the p-type ohmic electrode and the surface portion is similar. Therefore, unlike the conventional light emitting surface of the nitride semiconductor light emitting diode, the nitride semiconductor light emitting diode of the present invention is different from the surface of the nitride semiconductor light emitting diode to form a fine projection to increase the amount of light emitted from the surface.
도 8은 미세 돌기를 형성하지 않은 표면부를 포함하는 종래의 질화물 반도체 발광 다이오드와, 미세 돌기를 형성한 질화물 반도체 발광 다이오드의 광학적 특성을 비교한 그래프이다. 도 8에 나타난 바와 같이, 미세 돌기를 형성한 질화물 반도체 발광 다이오드는 종래의 질화물 반도체 발광 다이오드보다 광학적 특성이 높은 것을 확인할 수 있으며, 또한 전류의 크기가 커질수록 그 차이가 더욱 커지는 것을 확인할 수 있다. 8 is a graph comparing optical characteristics of a conventional nitride semiconductor light emitting diode including a surface portion without forming a fine protrusion and a nitride semiconductor light emitting diode having a fine protrusion. As shown in FIG. 8, the nitride semiconductor light emitting diode having the fine protrusions may have higher optical characteristics than the conventional nitride semiconductor light emitting diode, and the larger the current, the larger the difference.
도 9는 종래의 질화물 반도체 발광 다이오드와 미세돌기를 형성한 질화물 반도체 발광 다이오드의 전기적 특성을 비교한 그래프이다. 도 9에 나타난 바와 같이, 표면부에 패턴을 형성한 질화물 반도체 발광 다이오드의 전기적 특성은 종래의 질화물 반도체 발광 다이오드의 전기적 특성과 큰 차이가 없었다. 따라서 전기적 특성이 감소하지 않으면서도, 광 추출 효율을 향상시킨 질화물 반도체 발광 다이오드를 제조할 수 있었다.9 is a graph comparing the electrical characteristics of a conventional nitride semiconductor light emitting diode and a nitride semiconductor light emitting diode having fine protrusions. As shown in FIG. 9, the electrical characteristics of the nitride semiconductor light emitting diode having the pattern formed on the surface thereof were not significantly different from those of the conventional nitride semiconductor light emitting diode. Therefore, a nitride semiconductor light emitting diode having improved light extraction efficiency can be manufactured without reducing electrical characteristics.
본 발명은 질화물 반도체 발광 다이오드에 있어, 질화물 반도체에서 공기로 나가는 빛의 임계각이 작아서, 오믹 전극이 형성되지 않은 질화물 반도체층의 상부면에서 빛이 전반사되어 손실되는 빛의 양을 줄이기 위한 것으로, 상기 오믹 전극을 형성하지 않은 질화물 반도체층인 표면부에 미세 돌기를 형성하여 상기 질화물 반도체층에서 공기로 나가는 빛의 입사각을 변화시켜 상기 질화물 반도체 발광 다이오드의 광 추출 효율을 향상시켰다.In the nitride semiconductor light emitting diode, the critical angle of the light exiting from the nitride semiconductor to the air is small, so as to reduce the amount of light lost due to total reflection of the light from the upper surface of the nitride semiconductor layer where the ohmic electrode is not formed. Fine protrusions were formed on the surface of the nitride semiconductor layer on which the ohmic electrode was not formed to change the incident angle of the light exiting from the nitride semiconductor layer into the air, thereby improving light extraction efficiency of the nitride semiconductor light emitting diode.
또한 상기 표면부에 미세 돌기를 형성함에 있어, 다결정 산화막을 식각하여 얻은 미세 요철을 식각 패턴으로 사용함으로써, 상기 표면부에 미세한 돌기가 균일하게 형성될 수 있었다. 따라서 향상된 광 추출 효율과, 안정된 성능으로 인해 소자의 신뢰도가 향상하였다.In addition, in forming the fine protrusions on the surface portion, by using the fine concavo-convex obtained by etching the polycrystalline oxide film as an etching pattern, fine protrusions could be uniformly formed on the surface portion. Therefore, the reliability of the device is improved due to improved light extraction efficiency and stable performance.
본 발명은 오믹 전극을 형성하지 않은 질화물 반도체층의 일부분인 표면부에 미세 돌기를 형성하여 상기 표면부에서도 빛이 외부로 방출되도록 하여 질화물 반도체 발광 다이오드의 광 추출 효율을 개선하는 장점이 있다.The present invention has an advantage of improving light extraction efficiency of a nitride semiconductor light emitting diode by forming fine protrusions on a surface portion of a nitride semiconductor layer which does not form an ohmic electrode so that light is emitted to the outside.
또한 본 발명에 의한 제조 방법은 상기 표면부에 돌기를 형성하기 위한 식각에 있어, 질화물 반도체층 위에 다결정 산화막을 형성한 후, 상기 표면부 위에 형성된 다결정 산화막을 식각하여 상기 다결정 산화막의 표면에 미세한 미세 요철을 형성하고, 상기 미세 요철을 식각 패턴으로 사용하여 상기 표면부의 돌기가 균일하게 형성되는 장점이 있다. 상기 표면부의 돌기가 균일하게 형성됨으로써, 발광 다이오드의 신뢰도가 안정되는 장점이 있다. 또한, 표면부에 균일한 돌기를 형성할 수 있으므로, 대량생산에 유리한 장점이 있다.
In addition, according to the present invention, in the etching process for forming protrusions on the surface portion, a polycrystalline oxide film is formed on the nitride semiconductor layer, and then the polycrystalline oxide film formed on the surface portion is etched to produce fine fines on the surface of the polycrystalline oxide film. There is an advantage in that the irregularities are formed, and the protrusions on the surface portion are uniformly formed by using the fine irregularities in the etching pattern. The protrusion of the surface portion is formed uniformly, there is an advantage that the reliability of the light emitting diode is stabilized. In addition, since uniform protrusions can be formed on the surface portion, there is an advantage in mass production.
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