KR100665174B1 - 반도체 발광 소자 - Google Patents

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KR100665174B1
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Abstract

고효율 저비용으로 넓은 범위의 스펙트럼을 구현할 수 있는 반도체 발광 소자를 제공한다. 본 발명에 따른 반도체 발광 소자는, 기판 상에 순차 형성된 n형 클래드층, 활성층 및 p형 클래드층을 포함하되, 상기 활성층은 복수의 양자 우물층과 양자 장벽층을 갖는 다중 양자 우물구조로 되어 있고, 서로 다른 파장의 빛을 발생시키는 2종 이상의 희토류 또는 전이금속 발광핵이 상기 활성층 내의 서로 다른 양자우물층에 도핑되어 있다.
발광 소자, 백색광, 희토류, 전이금속

Description

반도체 발광 소자{Semiconductor Light Emitting Device}
도 1은 종래의 반도체 발광 다이오드 소자의 단면도이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 종래의 백색 발광 다이오드 패키지의 예들을 나타내는 개략적인 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 발광 소자의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 발광 소자 주요부의 에너지 밴드 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 반도체 발광 소자 주요부의 에너지 밴드 구조를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101: 기판 103: 버퍼층
105: n-클래드층 107: 활성층
109: p-클래드층 122: p측 전극
124: n측 전극
본 발명은 반도체 발광 소자에 관한 것으로, 특히 희토류 또는 전이금속을 이용하여 넓은 발광 스펙트럼을 구현할 수 있는 고효율 고휘도의 반도체 발광 소자에 관한 것이다.
최근, GaN 등 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 혹은 Ⅱ-Ⅳ족 반도체의 성장 기술의 진보로 인해, 일반 조명, 디스플레이, 자동자 및 교통신호 등에 저전력 고신뢰성의 발광 소자를 구현할 수 있게 되었다. 발광 다이오드(LED) 소자를 사용하여 백색 조명을 얻기 위해서는, 적색, 녹색 및 청색을 기본색으로 하여 모든 가시광선 영역의 스펙트럼이 구현되어야 한다. 그러나, 종래의 LED 소자를 사용하여 저가의 백색 조명을 실현하는 데에는 많은 어려움이 있다.
도 1은, 종래의 LED 소자를 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 LED 소자(10)는, 사파이어 기판(11) 상에 순차 적층된 버퍼층(13), n-클래드층(15), 활성층(17) 및 p-클래드층(19)을 포함한다. p-클래드층(19) 상에는 p측 전극(22)이 형성되어 있고, 메사 식각에 의해 노출된 n-클래드층(15)의 일부 영역 상에는 n측 전극(24)이 형성되어 있다. 이러한 LED(10) 소자의 각 전극(22, 24)을 통해 동작 전압이 인가되면, 활성층(17) 영역을 중심으로 발광이 일어나게 된다.
상기 구조를 갖는 종래의 LED를 사용하여 백색 조명을 실현하기 위해 여러 가지 방안들이 제안되어 왔다. 도 2의 (a) 내지 (c)는 종래의 백색 발광 다이오드 패키지의 예들을 나타내는 개략적인 단면도들이다. 먼저, 도 2의 (a)를 참조하면, 종래의 백색 발광 다이오드 패키지(50)는, 반구형의 상면을 갖는 몰딩 부재 내에, 적색 LED(51), 녹색 LED(53) 및 청색 LED(55)가 설치되어 있다. 이러한 3개의 LED(51, 53, 55)로부터 방출되는 3원색에 의해 백색 발광을 얻을 수 있다. 또다른 예로서, 도 2의 (b)에는 황색 형광 물질(61)과 청색 LED(64)를 구비한 종래의 백색 발광 다이오드 패키지(60)가 도시되어 있다. 그 외에도, 도 2의 (c)에 도시된 바와 같이, 자외선 LED(71)와 청색 형광 물질(72), 녹색 형광 물질(74) 및 적색 형광 물질(76)을 구비한 종래의 백색 발광 다이오드 패키지(70)가 사용된다.
그러나, 도 2의 (a)에 도시된 종래의 백색 발광 다이오드 패키지(50)는 3개의 LED를 사용하여야 하기 때문에 발열량이 크고 가격이 비싸다. 또한, 도 2의 (b) 혹은 (c)에 도시된 패키지(60, 70)는 형광 물질을 여기시켜서 백색 발광을 얻기 때문에 에너지 손실이 크고 발광 효율이 매우 낮다는 문제점을 갖고 있다. 또한, 종래의 백색 발광 다이오드 패키지(50)는 넓은 폭의 스펙트럼을 갖지 못하여 연색 지수(color rendering index)가 낮다. 이에 따라, 자연광에 가까운 백색광을 얻기가 힘들다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 고효율 저가격으로 넓은 범위의 발광 스펙트럼을 갖는 반도체 발광 소자를 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 별도의 형광 물질을 사용하거나 2개 이상의 LED 소자를 사용하는 일 없이, 높은 연색 지수로 백색 발광을 구현할 수 있는 고효율 저가격의 반도체 발광 소자를 제공하는 데에 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 반도체 발광 소자는, 기판 상에 순차 형성된 n형 클래드층, 활성층 및 p형 클래드층을 포함하되, 상기 활성층은 복수의 양자 우물층과 양자 장벽층을 갖는 다중 양자 우물구조로 되어 있고, 서로 다른 파장의 빛을 발생시키는 2종 이상의 희토류 또는 전이금속 발광핵이 상기 활성층 내의 서로 다른 양자우물층에 도핑되어 있다.
상기 반도체 발광 소자는 ZnS계, ZnO계 또는 ZnSe계 발광 소자 등 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 발광 소자일 수 있으며, AlxGayIn(1-x-y)N(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)계 발광 소자 등 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 발광 소자 일 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 상기 양자 우물층 내에 도핑되어 있는 희토류 또 는 전이금속은, Tm, Er, Cr, Eu, Pr, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy 및 Ho으로 이루어지 그룹 중에서 적어도 하나 선택된 것이다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있는 상기 양자 우물층들 중 적어도 하나의 양자 우물층에는 1종류의 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있을 수 있다. 다른 실시형태에 따르면, 상기 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있는 상기 양자 우물층들 각각에는 2종류 이상의 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있을 수도 있다. 상기 양자 우물층들 각각에 2종류 이상의 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있는 경우, 상기 2종류 이상의 희토류 또는 전이금속의 조성은 양자우물층에 따라 다를 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 양자우물층의 두께는 10 내지 100Å이다. 이와 같이 양자 우물층의 두께를 100Å이하가 되게 함으로써, 양자 우물층 내의 전하 캐리어의 밀도를 높여 희토류 또는 전이금속 발광핵과 전하 캐리어 간의 산란확률을 더욱 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 복수의 양자 우물층은 다른 조성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층이 AlxGayIn(1-x-y)N(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 이루어진 경우, 상기 양자 우물층 내에 포함된 Al, Ga 및 In의 조성이 다를 수 있다. 이 경우, 상기 활성층은 각 스펙트럼의 강도를 조절하기 위해, 같은 조성의 양자우물층들을 2이상 구비할 수 있다.
다른 방안으로서, 상기 복수의 양자 우물층은 모두 서로 같은 조성을 가질 수도 있다. 또한, 상기 복수의 양자 우물층은 서로 다른 두께를 가질 수도 있고 서로 같은 두께를 가질 수도 있다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 복수의 양자우물층들 중에서 단파장의 빛을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 도핑된 양자우물층은, 장파장의 빛을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 도핑된 양자우물층보다 광출사면 쪽에 더 가깝게 배치되어 있다. 이와 같이 장파장의 양자우물층보다 단파장의 양자우물층을 광출사면 쪽에 더 가깝게 배치시킴으로써, 단파장의 광자가 장파장의 양자우물층에서 흡수되는 것을 방지할 수 있게 된다.
본 발명은 백색 발광을 구현하는 데에 용이하게 적용될 수 있다. 즉, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 상기 복수의 양자우물층에는, 적색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속(적색광 희토류 또는 전이금속)과, 녹색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속(녹색광 희토류 또는 전이금속)과, 청색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속(적색광 희토류 또는 전이금속)이 나누어 도핑될 수 있다.
이 경우, 상기 복수의 양자우물층은, 적색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 도핑된 하나 이상의 제1 양자우물층과, 녹색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 도핑된 하나 이상의 제2 양자우물층과, 청색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 도핑된 하나 이상의 제3 양자우물층을 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 양자우물층, 제2 양자우물층 및 제2 양자우물층은 서로 다른 조성을 가질 수 있다. 또한, 상기 제1, 2 및 3 양자우물층은 서로 다른 두께를 가질 수 있다.
상기 적색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속은, Cr, Eu 또는 Pr일 수 있다. 또한, 상기 녹색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속은 Er일 수 있으며, 상기 청색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속은 Tm일 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따르면, 상기 발광핵이 생성하는 여기 에너지 준위와 상기 발광핵이 도핑된 양자 우물층의 전도대 단 에너지 준위(Ec)의 차이와, 상기 발광핵이 생성하는 바닥 에너지 준위와 상기 발광핵이 도핑된 양자 우물층의 가전자대 단 에너지 준위(Ev)의 차이는, 접합 온도(junction temperature; T)와 볼츠만 상수(k)의 곱 이하일 수 있다. 이 경우, 캐리어와 발광핵 간의 산란 확률이 더욱 높게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 명설을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 발광 소자를 나타내는 개략적인 단면도이다. 도 3을 참조하면, 발광 소자(100)는 기판(101) 상에 버퍼층(103), n형 클래드층(105), 활성층(107) 및 p형 클래드층(109)을 포함한다. p형 클래드층(109) 상에는 p측 전극(122)이 형성되어 있고, 메사 식각에 의해 노출된 n형 클래드층(105)의 일부 상면에는 n측 전극(105)이 형성되어 있다.
상기 활성층(107)은 다중 양자우물 구조로 되어 있다. 즉, 상기 활성층(107)은, 복수의 양자 우물층과 이보다 더 큰 에너지 갭을 갖는 복수의 양자 장벽층이 서로 교대로 적층되어 있는 구조를 갖는다. 또한, 후술하는 바와 같이, 상기 활성층(107) 내의 양자 우물층들에는 서로 다른 파장의 빛을 발생시키는 발광핵(light emitting venter)이 도핑되어 있다. 이 발광핵은 희토류 또는 전이금속이다.
상기 반도체 발광 소자(100)는 ZnS계, ZnO계 또는 ZnSe계 발광 소자 등 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 발광 소자일 수 있다. 또한, 상기 반도체 발광 소자(100)는 AlxGayIn(1-x-y)N(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)계 발광 소자 등 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 발광 소자 일 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 상기 양자 우물층 내에 도핑되어 있는 희토류 또는 전이금속은, Tm, Er, Cr, Eu, Pr, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy 및 Ho으로 이루어지 그룹 중에서 적어도 하나 선택된 것이다.
상기 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있는 상기 양자 우물층들 중 적어도 하나의 양자 우물층에는 1종류의 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있을 수 있다. 다른 방안으로서, 상기 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있는 상기 양자 우물층들 각각에는 2종류 이상의 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있을 수도 있다. 이 경우, 상기 2종류 이상의 희토류 또는 전이금속의 조성은 양자우물층에 따라 다를 수 있다.
뒤에 자세히 설명하는 바와 같이, 다중 양자우물 구조의 활성층 내에(특히, 양자 우물층에) 서로 다른 파장의 빛을 내는 희토류 또는 전이금속 발광핵을 도핑함으로써, 고효율로 넓은 범위 스펙트럼을 구현할 수 있다. 또한, 예를 들어, 적 색,녹색 및 청색광을 낼 수 있는 희토류 또는 전이금속 발광핵을 양자우물층들에 나누어 도핑함으로써 연색지수가 높은 고효율 저가의 백색 발광을 구현할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 발광 소자 주요부의 에너지 밴드 구조를 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, p형 클래드층(109)과 n형 클래드층(105) 사이에 배치된 활성층(107)은 복수의 양자우물층(여기서는 3개의 양자우물층)에 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있다. 이 희토류 또는 전이 금속은 Tm, Er, Cr, Eu, Pr, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy 또는 Ho 중에서 선택될 수 있다. 이러한 희토류 또는 전이금속은 에너지 밴드갭 내에 발광 에너지 준위(Ea1, Eb1, Ea2, Eb2, Ea3, Eb3)를 만들어 낸다. 이에 따라, 양자 우물층 내에 도핑된 희토류 또는 전이금속은 발광핵(light emitting ceter)로 작용한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 양자 우물층의 양자우물에는 전하 캐리어, 즉 전자(e) 또는 정공(h)이 높은 밀도로 존재한다. 따라서, 이러한 전하 캐리어는 발광핵(희토류 또는 전이금속)과 높은 확률로 산란되어 밴드갭 내의 발광 에너지 준위로 들어가게 된다(화살표 참조). 이 때, 여기 에너지 준위(Ea1, Ea2, Ea3)에 있는 전자는 바닥 에너지 준위(Eb1, Eb2, Eb3)로 떨어지면서, 그 에너지 준위차에 해당하는 파장(λ1, λ2, λ3)을 갖는 빛을 발생시킨다. 특히, 상기 에너지 준위차를 다르게 함으로써 다른 파장의 빛을 동시에 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 넓은 범위 스펙트럼의빛을 매우 높은 효율로 특별한 비용을 요하지 않고서도 얻을 수 있게 된다.
이러한 발광 현상은, 밴드갭 내에의 에너지 준위간 발광핵의 전이에 의해 얻어지는 것이므로, 온도에 대한 파장의 의존성이 없게 된다. 따라서, 발광 소자 동작 중 색온도가 거의 변하지 않게 된다.
희토류 또는 전이금속 발광핵과 전하 캐리어간의 보다 높은 산란 확률을 얻기 위해서, 양자 우물층의 두께는 10 내지 100Å인 것이 바람직하다. 이와 같이 양자우물층의 두께를 얇게 함으로써, 양자 우물층 내의 전하캐리어의 밀도를 높일 수 있기 때문이다.
하나의 양자우물층에 1종류씩 희토류 또는 전이금속이 도핑될 수 있다. 다른 방안으로서, 하나의 양자우물층에 2종류 이상의 희토류 또는 전이금속이 도핑될 수도 있다. 이 경우, 2종류 이상의 희토류 또는 전이금속은 다른 조성을 가질 수 있다. 이러한 발광핵의 조성의 변화는 출력광의 스펙트럼을 더 넓히는 역할을 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 양자우물층들 중에서 단파장의 빛을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 도핑된 양자우물층은, 장파장의 빛을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 도핑된 양자우물층보다 광출사면 쪽에 더 가깝게 배치된다. 즉, 단파장(큰 에너지)의 광자를 방출하는 양자우물층은 광출사면 쪽인 p형 클래드층(109)쪽에 더 가깝게 배치된다. 이와 같이 장파장의 양자우물층보다 단파장의 양자우물층을 광출사면 쪽에 더 가깝게 배치시킴으로써, 단파장의 광자가 장파장의 양자우물층에서 흡수되는 것을 방지할 수 있게 된다.
복수의 양자 우물층의 물질 조성은 서로 같은 수도 있고 다를 수도 있다. 양자 우물층의 물질 조성이 다를 경우 양자 우물층의 밴드갭이 달라지게 된다. 이와 같이 서로 다른 밴드캡의 양자우물층을 이용함으로써, 출력광의 스펙트럼을 더욱 넓힐 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층이 AlxGayIn(1-x-y)N(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 이루어진 경우, 상기 양자 우물층 내에 포함된 Al, Ga 및 In의 조성이 다를 수 있다. 이 경우, 상기 활성층은 각 스펙트럼의 강도를 조절하기 위해, 같은 조성의 양자우물층들을 2이상 구비할 수 있다. 양자 우물층들의 두께도 다르게 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 따른 반도체 발광 소자 주요부의 에너지 밴드 구조를 나타내는 도면이다. 이 실시형태에서는, 서로 다른 물질 조성의 양자우물층을 사용함으로써, 양자우물층의 밴드갭이 모두 동일하지는 않다. 또한, 본 실시형태에서는, 백색 발광을 구현하기 위해, 서로 다른 양자우물층에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)을 발광하는 희토류 또는 전이금속 발광핵이 나누어 도핑되어 있다. 각각의 양자우물층의 두께도 서로 다르게 할 수 있다.
이 경우, 적색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속로는, Cr, Eu 또는 Pr을 사용할 수 있고, 녹색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속으로는, Er을 사용할 수 있고, 청색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속으로는 Tm을 사용할 수 있다.
상기 발광핵이 생성하는 여기 에너지 준위(Ea1, Ea2, 또는 Ea3)와 상기 발광핵이 도핑된 양자 우물층의 전도대 단 에너지 준위(Ec)의 차이와, 상기 발광핵이 생성하는 바닥 에너지 준위(Eb1, Eb2 또는 Eb3)와 상기 발광핵이 도핑된 양자 우물층의 가전자대 단 에너지 준위(Ev)의 차이는, 접합 온도(T)와 볼츠만 상수(k)의 곱(kT) 이하일 수 있다. 이 경우, 캐리어와 발광핵 간의 산란 확률이 더욱 높게 된다. 그러나, 반드시 이러한 제한이 필요한 것은 아니다. 특히, 장파장의 빛을 발생시키는 양자우물층에서는 상기 에너지 준위의 차이는 kT보다 클 수 있다.
이러한 다중 양자우물 구조와, 서로 다른 파장의 빛을 구현하기 위한 희토류 또는 전이금속 발광핵을 이용함으로써, 넓은 스펙트럼의 출력광을 고효율 저비용으로 얻을 수 있다. 또한, 스펙트럼을 넓게 함으로써, 높은 연색지수의 백색광을 고 효율로 얻을 수 있게 된다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 또한, 본 발명은 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 고밀도의 전하 캐리어가 모여있는 다중 양자우물 구조 내의 양자우물층에 서로 다른 파장의 희토류 또는 전이금속을 도핑함으로써, 고효율 및 저비용으로 넓은 스펙트럼 광을 용이하게 얻을 수 있게 된다. 특히, 가시광선 영역의 파장을 동시에 출력시킴으로써, 백색 발광을 고효율 및 저비용으로 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 출력광의 색온도 특성과 연색지수를 크게 개선시킬 수 있게 된다.

Claims (17)

  1. 기판 상에 순차 형성된 n형 클래드층, 활성층 및 p형 클래드층을 포함하되,
    상기 활성층은 복수의 양자 우물층과 양자 장벽층을 갖는 다중 양자 우물구조로 되어 있고,
    서로 다른 파장의 빛을 발생시키는 2종 이상의 희토류 또는 전이금속 발광핵이 상기 활성층 내의 서로 다른 양자우물층에 도핑되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자는 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 발광 소자인 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자는 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 발광 소자인 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    하나의 상기 양자 우물층 내에 도핑되어 있는 희토류 또는 전이금속은, Tm, Er, Cr, Eu, Pr, Ce, Nd, Sm, Gd, Tb, Dy 및 Ho으로 이루어진 그룹 중에서 적어도 하나 선택되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있는 상기 양자 우물층들 중 적어도 하나의 양자 우물층에는 1종류의 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있는 상기 양자 우물층들 각각에는 2종류 이상의 희토류 또는 전이금속이 도핑되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 2종류 이상의 희토류 또는 전이금속의 조성은 다른 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 양자우물층의 두께는 10 내지 100Å인 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 양자 우물층은 다른 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 활성층은 같은 조성의 양자우물층들을 2개 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 양자 우물층은 서로 다른 두께를 가질 수도 있고 서로 같은 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 양자우물층들 중에서 단파장의 빛을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 도핑된 양자우물층은, 장파장의 빛을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 도핑된 양자우물층보다 광출사면 쪽에 더 가깝게 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 발광 소자는 백색광을 발생시키는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소 자.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 양자우물층에는, 적색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속과, 녹색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속과, 청색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 나누어 도핑되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 양자우물층은, 적색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 도핑된 하나 이상의 제1 양자우물층과, 녹색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 도핑된 하나 이상의 제2 양자우물층과, 청색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속이 도핑된 하나 이상의 제3 양자우물층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 양자우물층, 제2 양자우물층 및 제2 양자우물층은 서로 다른 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 적색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속은, Cr, Eu 또는 Pr이고, 상 기 녹색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속은 Er이고, 상기 청색광을 발생시키는 희토류 또는 전이금속은 Tm인 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
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