KR100716752B1 - Light emitting element and method for manufacturing thereof - Google Patents

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KR100716752B1 KR1020050037136A KR20050037136A KR100716752B1 KR 100716752 B1 KR100716752 B1 KR 100716752B1 KR 1020050037136 A KR1020050037136 A KR 1020050037136A KR 20050037136 A KR20050037136 A KR 20050037136A KR 100716752 B1 KR100716752 B1 KR 100716752B1
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Abstract

광의 적출 효율을 높이기 위한 전극 구조를 갖는 발광 소자와 이의 제조 방법이 개시된다. 제1 질화갈륨층은 기판의 제1 영역에 제1 높이로 형성되고, 제2 영역에 제1 높이보다는 작은 제2 높이로 형성된다. 제1 전극은 제2 높이로 형성된 제1 질화갈륨층 위에 형성되고, 활성층은 제1 높이로 형성된 제1 질화갈륨층 위에 형성된다. 제2 질화갈륨층은 활성층 위에 형성되고, 전류확산층은 제2 질화갈륨층 위에 형성되며, 제2 전극은 전류확산층의 일부 영역에 형성된다. 광적출 향상층은 전류확산층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖고서, 전류확산층의 잔여 영역에 요철 형태로 형성된다. 이에 따라, 전류확산층 위에 고 굴절률의 유전체 물질의 요철 구조를 형성하므로써, 광의 적출 효율을 높일 수 있다.Disclosed are a light emitting device having an electrode structure for increasing light extraction efficiency and a method of manufacturing the same. The first gallium nitride layer is formed at a first height in the first region of the substrate and is formed at a second height smaller than the first height in the second region. The first electrode is formed over the first gallium nitride layer formed at the second height, and the active layer is formed over the first gallium nitride layer formed at the first height. The second gallium nitride layer is formed over the active layer, the current spreading layer is formed over the second gallium nitride layer, and the second electrode is formed in some region of the current spreading layer. The light extraction enhancement layer has a refractive index larger than that of the current diffusion layer, and is formed in the form of irregularities in the remaining region of the current diffusion layer. Accordingly, by forming the uneven structure of the high refractive index dielectric material on the current spreading layer, the light extraction efficiency can be improved.

발광 소자, 질화갈륨, 광의 적출, 광적출 향상층 패턴 기판 Light emitting element, gallium nitride, light extraction, light extraction enhancement layer pattern substrate

Description

발광 소자와 이의 제조 방법{LIGHT EMITTING ELEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF} LIGHT EMITTING ELEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF

도 1은 스넬의 법칙을 설명하는 개략도이다. 1 is a schematic diagram illustrating Snell's law.

도 2는 일반적인 질화갈륨계 발광 다이오드의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view schematically illustrating a structure of a general gallium nitride based light emitting diode.

도 3은 본 발명에 따른 질화갈륨계 발광 다이오드를 개략적으로 설명하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically illustrating a gallium nitride based light emitting diode according to the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 발광 다이오드의 광적출 특성을 설명하는 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating light extraction characteristics of the light emitting diode of FIG. 3.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 질화갈륨계 발광 다이오드 구조를 각각 설명하는 평면도 및 단면도이다. 5A and 5B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a gallium nitride based light emitting diode structure according to a first embodiment of the present invention, respectively.

도 6a 내지 도 6d는 도 3에 도시된 발광 다이오드의 제조 방법을 설명하는 단면도들이다. 6A to 6D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the light emitting diode shown in FIG. 3.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110 : 기판 120 : 완충층110 substrate 120 buffer layer

130 : n형 질화갈륨층 140 : 활성층130: n-type gallium nitride layer 140: active layer

150 : p형 질화갈륨층 160 : 전류확산층150: p-type gallium nitride layer 160: current diffusion layer

170 : 광적출 향상층 180 : p-전극170: light extraction enhancement layer 180: p-electrode

190 : n-전극190 n-electrode

본 발명은 발광 소자와 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 광의 적출 효율(Extraction efficiency)을 높이기 위한 전극 구조를 갖는 발광 소자와 이의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device and a manufacturing method thereof, and more particularly to a light emitting device having an electrode structure for increasing the extraction efficiency (light extraction efficiency) of the light and a manufacturing method thereof.

일반적으로 발광 소자인 발광 다이오드는 백열 전구나 형광등을 대체하는 차세대 조명으로 각광받고 있다. 특히, 긴 수명을 가진 대면적 LCD의 조명에 활용되면서 수요가 더욱 크게 증가할 것으로 예상된다. In general, a light emitting diode, which is a light emitting device, is spotlighted as a next-generation lighting that replaces an incandescent bulb or a fluorescent lamp. In particular, demand is expected to increase further as it is used for lighting of large area LCDs with long lifespan.

하지만, 발광 다이오드를 구성하는 물질(사파이어 기판, 에피, 에폭시 등) 간의 굴절률 차이에 기인하는 전반사(total reflection)로 인해 발생한 광의 대부분이 밖으로 빠져 나오지 못하고 갇히게 된다. 상기 전반사는 굴절률이 다른 계면에서, 상대적으로 높은 굴절률을 가지는 물질에서 낮은 굴절률을 가지는 물질로 광이 진행할 때 발생된다. 상기 전반사는 스넬의 법칙(Snell'law)에 의해 결정된다. However, most of the light generated by total reflection due to the difference in refractive index between the materials constituting the light emitting diode (sapphire substrate, epi, epoxy, etc.) is trapped. The total reflection occurs when light travels from a material having a relatively high refractive index to a material having a low refractive index at an interface having a different refractive index. The total reflection is determined by Snell'law.

도 1은 스넬의 법칙을 설명하는 개략도이다. 여기서, n1 및 n2는 각각 제1 및 제2 매질의 굴절률이며, θ1 및 θ2는 각각 입사각 및 출사각이다. 여기서 제2 매질의 굴절률이 제1 매질의 굴절률보다 크다.1 is a schematic diagram illustrating Snell's law. Where n1 and n2 are the refractive indices of the first and second media, respectively, and θ1 and θ2 are the incident angle and the exit angle, respectively. Wherein the refractive index of the second medium is greater than the refractive index of the first medium.

도 1을 참조하면, 굴절률이 상대적으로 큰 제2 매질에서 굴절률이 상대적으로 작은 제1 매질로 광이 투과될 때, 투과되는 광의 출사각(θ2)은 입사각(θ1)보 다 큰 각도를 갖는다.Referring to FIG. 1, when light is transmitted from a second medium having a relatively large refractive index to a first medium having a relatively small refractive index, the exit angle θ2 of the transmitted light has an angle greater than the incident angle θ1.

특히, 블루 광원으로 널리 사용되는 질화갈륨계 발광 다이오드에 채용되는 사파이어 기판 및 질화갈륨(GaN)층은 굴절률이 각각 1.8 및 2.5이므로 굴절률이 1인 공기층과 심한 차이를 존재한다. 이처럼 큰 굴절률 차이는 발광 다이오드에서 발생된 광의 상당 부분이 내부에 갇히는 원인이 된다. 예를들면, 질화갈륨(GaN)층과 사파이어 기판간의 계면의 임계각은 46도 정도가 된다. 따라서 46도 보다 큰 입사각을 갖는 광은 질화갈륨(GaN)층 내부에 갇힌다. In particular, the sapphire substrate and the gallium nitride (GaN) layer employed in the gallium nitride-based light emitting diode widely used as a blue light source has a refractive index of 1.8 and 2.5, respectively, and thus there is a significant difference from the air layer having a refractive index of 1. This large difference in refractive index causes a large portion of the light generated by the light emitting diode to be trapped inside. For example, the critical angle of the interface between the gallium nitride (GaN) layer and the sapphire substrate is about 46 degrees. Therefore, light having an angle of incidence greater than 46 degrees is trapped inside the gallium nitride (GaN) layer.

같은 방법으로 계산하면, 사파이어 기판과 공기 계면의 임계각은 33.5도, 질화갈륨(GaN)층과 공기층간의 계면의 임계각은 23.6도 정도이다. 따라서, 33.5도 보다 큰 입사각을 갖는 광은 사파이어 기판 내부에 갇히고, 23.6도보다 큰 입사각을 갖는 광은 갈륨(GaN)층 내부에 갇힌다.In the same manner, the critical angle between the sapphire substrate and the air interface is 33.5 degrees, and the critical angle between the gallium nitride (GaN) layer and the air layer is about 23.6 degrees. Therefore, light having an angle of incidence greater than 33.5 degrees is trapped inside the sapphire substrate, and light having an angle of incidence greater than 23.6 degrees is trapped inside the gallium (GaN) layer.

이처럼, 발광 다이오드에서 발생된 많은 양의 광들이 계면의 전반사때문에 적출되지 못함에 따라, 전체 발광 다이오드의 외부 양자 효율을 줄이는 원인이 되어 발광 다이오드의 광출력을 감소시키는 문제점이 있다.As such, since a large amount of light generated in the light emitting diode is not extracted due to total reflection of the interface, there is a problem that reduces the external quantum efficiency of the entire light emitting diode, thereby reducing the light output of the light emitting diode.

이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 고휘도의 발광 소자를 구현하기 위해 광의 적출 효율을 높일 수 있는 질화갈륨계 발광 소자를 제공하는 것이다. Accordingly, the technical problem of the present invention is to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide a gallium nitride-based light emitting device that can increase the extraction efficiency of light to implement a high brightness light emitting device.

본 발명의 다른 목적은 상기한 발광 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing the above light emitting device.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 발광 소자는 기판; 상기 기판의 제1 영역에 제1 높이로 형성되고, 제2 영역에 상기 제1 높이보다는 작은 제2 높이로 형성된 제1 질화갈륨층; 상기 제2 높이로 형성된 제1 질화갈륨층 위에 형성된 제1 전극; 상기 제1 높이로 형성된 제1 질화갈륨층 위에 형성된 활성층; 상기 활성층 위에 형성된 제2 질화갈륨층; 상기 제2 질화갈륨층 위에 형성된 전류확산층; 상기 전류확산층의 일부 영역에 형성된 제2 전극; 및 상기 전류확산층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖고서, 상기 전류확산층의 잔여 영역에 요철 형태로 형성된 광적출 향상층을 포함한다.In order to realize the above object of the present invention, a light emitting device includes: a substrate; A first gallium nitride layer formed at a first height in the first region of the substrate and formed at a second height smaller than the first height in the second region; A first electrode formed on the first gallium nitride layer formed to the second height; An active layer formed on the first gallium nitride layer formed to the first height; A second gallium nitride layer formed on the active layer; A current diffusion layer formed on the second gallium nitride layer; A second electrode formed in a portion of the current spreading layer; And a light extraction enhancement layer having a refractive index greater than that of the current diffusion layer and formed in the concave-convex shape in the remaining region of the current diffusion layer.

상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법은, 기판 위에 순차적으로 성장된 제1 질화갈륨층, 활성층 및 제2 질화갈륨층 위에 전류확산층을 증착하는 단계; n-콘택에 대응하도록 상기 제2 질화갈륨층 및 활성층을 제거하고, 상기 제1 질화갈륨층의 표면 일부를 제거하는 단계; 상기 전류확산층의 제1 영역 위에 상기 전류확산층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 광적출 향상층을 형성하는 단계; 및 표면이 제거되어 상대적으로 낮은 질화갈륨층 위에 제1 전극을 증착하고, 상대적으로 높은 상기 전류확산층의 제2 영역 위에 제2 전극을 증착하는 단계를 포함한다.In another aspect, a method of manufacturing a light emitting device includes: depositing a current diffusion layer on a first gallium nitride layer, an active layer, and a second gallium nitride layer sequentially grown on a substrate; removing the second gallium nitride layer and the active layer so as to correspond to an n-contact, and removing a portion of the surface of the first gallium nitride layer; Forming a light extraction enhancement layer having a refractive index greater than that of the current diffusion layer on the first region of the current diffusion layer; And removing the surface to deposit a first electrode over the relatively low gallium nitride layer, and depositing a second electrode over the second region of the relatively high current spreading layer.

이러한 발광 소자와 이의 제조 방법에 의하면, 전류확산층 위에 고 굴절률의 유전체 물질의 요철 구조를 형성하므로써, 광의 적출 효율을 높일 수 있다.According to such a light emitting device and a method of manufacturing the same, the extraction efficiency of light can be improved by forming the uneven structure of the dielectric material of high refractive index on the current spreading layer.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail the present invention.

도 2는 일반적인 질화갈륨계 발광 다이오드의 구조를 개략적으로 나타내는 사시도이다.2 is a perspective view schematically illustrating a structure of a general gallium nitride based light emitting diode.

도 2를 참조하면, 일반적인 질화갈륨계 발광 다이오드는 기판(11), n형 질화갈륨층(13), 활성층(active layer)(14), p형 질화갈륨층(15), p형 투명 전극(16), p-전극(17) 및 n-전극(18)으로 이루어진다. 동작시, 상기 p-전극(21)과 n-전극(20)을 통해 전류를 흘리면 상기 활성층(12)에서 전자-정공 재결합이 일어나면서 광이 방출된다.Referring to FIG. 2, a general gallium nitride based light emitting diode includes a substrate 11, an n-type gallium nitride layer 13, an active layer 14, a p-type gallium nitride layer 15, and a p-type transparent electrode ( 16), p-electrode 17 and n-electrode 18. In operation, when current flows through the p-electrode 21 and the n-electrode 20, light is emitted while electron-hole recombination occurs in the active layer 12.

상기 기판(10) 위에 상기 질화갈륨층(11)을 성장시키기 위해 보통 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 장치를 이용한다. 상기 기판(10)은 사파이어 기판 또는 실리콘 카바이드 기판이다.In order to grow the gallium nitride layer 11 on the substrate 10, a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) device is usually used. The substrate 10 is a sapphire substrate or a silicon carbide substrate.

먼저, 상기 기판(11) 위에 질화갈륨층(13)의 성장을 돕기 위한 완충층(buffer layer)(미도시)을 형성하고, 상기 n형 질화갈륨층(13), 활성층(active layer)(14) 및 p형 질화갈륨층(15)을 차례대로 성장시킨다. First, a buffer layer (not shown) to help grow the gallium nitride layer 13 is formed on the substrate 11, and the n-type gallium nitride layer 13 and the active layer 14 are formed. And the p-type gallium nitride layer 15 are sequentially grown.

일반적으로 다이오드는 p-n 접합으로 전류를 흘리기 위해 p형 질화갈륨층 상부와 n형 질화갈륨층과 연결된 기판 하부에 전극을 형성한다. 하지만, 질화갈륨계 다이오드의 기판으로 사용되는 사파이어는 절연체이므로 사파이어 기판(11)에 전극을 형성할 수 없다. 따라서, 상기 n형 질화갈륨층(13)에 직접 전극을 형성해야 한다. In general, a diode forms an electrode on an upper portion of a p-type gallium nitride layer and a lower substrate connected to an n-type gallium nitride layer to flow current through a p-n junction. However, since the sapphire used as the substrate of the gallium nitride-based diode is an insulator, an electrode cannot be formed on the sapphire substrate 11. Therefore, an electrode must be directly formed on the n-type gallium nitride layer 13.

이를 위해 전극이 형성될 부분의 p형 질화갈륨층(15) 및 활성층(14), n형 질화갈륨층(13)의 일부 영역을 제거하고, 노출된 n형 질화갈륨층(13) 위에 상기 n-전 극(18)을 형성한다. p-n 접합면에서 광이 나오기 때문에 전극에 의해 광이 가려지지 않도록 상기 p-전극(17)은 상기 p형 투명 전극(16)의 모서리에 형성한다. To this end, partial regions of the p-type gallium nitride layer 15, the active layer 14, and the n-type gallium nitride layer 13 of the portion where the electrode is to be formed are removed, and the n-type gallium nitride layer 13 is exposed on the n-type gallium nitride layer 13. -Form the electrode 18. Since the light is emitted from the p-n junction surface, the p-electrode 17 is formed at the corner of the p-type transparent electrode 16 so that the light is not obscured by the electrode.

또한, 일반적으로 상기 p형 질화갈륨층(15)은 상기 n형 질화갈륨층(13)에 비해 저항이 커서 상기 p형 질화갈륨층(15) 전체로 전류가 균일하게 흐르기가 더욱 어렵다. 이를 막기 위해 상기 p형 질화갈륨층(15) 상부 전면에 얇은 투명 전극을 형성하여 상기 p형 질화갈륨층(15) 전면으로 전류가 전달될 수 있도록 한다. In addition, the p-type gallium nitride layer 15 has a larger resistance than the n-type gallium nitride layer 13, and thus, it is more difficult for the current to flow uniformly through the p-type gallium nitride layer 15. In order to prevent this, a thin transparent electrode is formed on the entire upper surface of the p-type gallium nitride layer 15 so that current can be transferred to the entire surface of the p-type gallium nitride layer 15.

한편, 질화갈륨계 발광 다이오드에서 발생되는 광의 전반사에 의한 광손실을 줄이기 위해 표면에 텍스쳐링(texturing)하는 방법이 사용된다. 이는 발광 다이오드에서 발생된 광을 산란시키므로써, 광의 진행 경로를 여러 방향으로 바꾸어 발광 다이오드의 내부에서 광이 탈출할 확률을 높이는 방법이다. Meanwhile, a method of texturing a surface is used to reduce light loss due to total reflection of light generated from a gallium nitride based light emitting diode. This is a method of scattering the light generated by the light emitting diode, thereby changing the propagation path of the light in various directions to increase the probability of the light escape from the inside of the light emitting diode.

상기 텍스쳐링 방법은 질화갈륨(GaN)층의 표면을 텍스쳐링하는 방법, 사파이어 기판의 표면을 텍스쳐링하는 방법, 그리고 전류확산층(또는 윈도우층)의 표면을 텍스쳐링하는 방법으로 구분된다.The texturing method is divided into a method of texturing a surface of a gallium nitride (GaN) layer, a method of texturing a surface of a sapphire substrate, and a method of texturing a surface of a current diffusion layer (or window layer).

상기 질화갈륨(GaN)층의 표면을 텍스쳐링하는 방법은 질화갈륨(GaN)층의 표면이 거칠게 되어 p-전극 형성 공정에 나쁜 영향을 미치게 되어 전체적으로 발광 다이오드의 전기적 특성이 나빠질 수 있다. In the method of texturing the surface of the gallium nitride (GaN) layer, the surface of the gallium nitride (GaN) layer becomes rough, which adversely affects the p-electrode formation process, thereby deteriorating the electrical characteristics of the light emitting diode as a whole.

상기 사파이어 기판의 표면을 텍스쳐링하는 방법은 사파이어 기판 자체가 쉽게 식각되지 않는 물질이어서 제작 공정이 용이하지 않다. 뿐만 아니라, 에칭된 사파이어 기판의 표면이 거칠기 때문에 에피텍셜(epitaxial) 성장시 문제의 소지가 크다. The method of texturing the surface of the sapphire substrate is not easy to etch the sapphire substrate itself is not easy manufacturing process. In addition, since the surface of the etched sapphire substrate is rough, there is a big problem in epitaxial growth.

상기 전류확산층의 표면을 텍스쳐링하는 방법에 이용되는 전류확산층은 주로 ITO(Indium Tin Oxide), ATO (Antimony Tin Oxide) 같은 투명 산화물 전극이다. p형 질화갈륨층과 ITO는 서로 오믹 접촉을 이루기 어려워 실제로는 p형 질화갈륨층 위의 얇은 SLS(super lattice structure)를 도입하여 터널 접촉(tunnel junction)을 만든다. The current spreading layer used in the method of texturing the surface of the current spreading layer is mainly a transparent oxide electrode such as indium tin oxide (ITO) or antimony tin oxide (ATO). Since the p-type gallium nitride layer and the ITO are difficult to make ohmic contact with each other, a tunnel junction is actually formed by introducing a thin super lattice structure (SLS) on the p-type gallium nitride layer.

하지만, 상기한 ITO 전극 물질은 식각이 쉽지 않을 뿐 아니라, 이 역시 전극 자체에 표면 거칠기를 주기 때문에 전류 주입시, 표면 산란(surface scattering)이 일어나 전기적 특성이 떨어지는 단점이 있다.However, the ITO electrode material is not only easy to etch, but also gives surface roughness to the electrode itself, so that surface scattering occurs when the current is injected, resulting in inferior electrical properties.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 질화갈륨계 발광 다이오드를 개략적으로 설명하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically illustrating a gallium nitride based light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 질화갈륨계 발광 다이오드(100)는 기판(110), 완충층(buffer layer)(120), n형 질화갈륨층(130), 활성층(active layer)(140), p형 질화갈륨층(150), 전류확산층(current spreading layer)(160), 광적출 향상층(170), p-전극(180) 및 n-전극(190)을 포함한다. 동작시, 상기 p-전극(180)과 n-전극(190)간에 전류를 흘리면 상기 활성층(150)에서 전자-홀 재결합이 일어나면서 광이 방출된다.Referring to FIG. 3, a gallium nitride based light emitting diode 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may include a substrate 110, a buffer layer 120, an n-type gallium nitride layer 130, and an active layer. 140, a p-type gallium nitride layer 150, a current spreading layer 160, a light extraction enhancement layer 170, a p-electrode 180, and an n-electrode 190. In operation, when a current flows between the p-electrode 180 and the n-electrode 190, light is emitted while electron-hole recombination occurs in the active layer 150.

상기 기판(110) 위에 질화갈륨층을 성장시키기 위해 보통 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 장치를 이용한다. 상기 기판(110)은 사파이어 기판 또는 실리콘 카바이드 기판이다. In order to grow a gallium nitride layer on the substrate 110, a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) device is usually used. The substrate 110 is a sapphire substrate or a silicon carbide substrate.

상기 기판(110) 위에는 질화갈륨층의 성장을 돕기 위한 완충층(buffer layer)(130)이 형성된다. A buffer layer 130 is formed on the substrate 110 to help the growth of the gallium nitride layer.

상기 완충층(120) 위에는 상기 n형 질화갈륨층(130), 활성층(active layer)(140) 및 p형 질화갈륨층(150)이 차례대로 성장된다. 일반적으로 다이오드는 p-n 접합으로 전류를 흘리기 위해 p형 질화갈륨층 상부와 n형 질화갈륨층과 연결된 기판 하부에 전극을 형성한다. 하지만, 질화갈륨계 다이오드의 기판으로 사용되는 사파이어는 절연체이므로 기판(110)에 전극을 형성할 수 없다. 따라서, 상기 n형 질화갈륨층(130) 위에 전극을 형성해야 한다. The n-type gallium nitride layer 130, the active layer 140, and the p-type gallium nitride layer 150 are sequentially grown on the buffer layer 120. In general, a diode forms an electrode on an upper portion of a p-type gallium nitride layer and a lower substrate connected to an n-type gallium nitride layer to flow current through a p-n junction. However, since the sapphire used as the substrate of the gallium nitride-based diode is an insulator, an electrode cannot be formed on the substrate 110. Therefore, an electrode must be formed on the n-type gallium nitride layer 130.

이를 위해 전극이 형성될 부분의 p형 질화갈륨층(150), 활성층(140) 및 n형 질화갈륨층(130)의 일부 영역은 제거되고, 노출된 n형 질화갈륨층(130) 위에 상기 n-전극(190)이 형성된다. 이에 따라, 상기 n형 질화갈륨층(130)은 상기 완충층(120)의 제1 영역에 제1 높이로 형성되고, 제2 영역에 상기 제1 높이보다는 작은 제2 높이로 형성된다. To this end, some regions of the p-type gallium nitride layer 150, the active layer 140, and the n-type gallium nitride layer 130 of the portion where the electrode is to be formed are removed, and the n-type gallium nitride layer 130 is exposed on the n-type gallium nitride layer 130. An electrode 190 is formed. Accordingly, the n-type gallium nitride layer 130 is formed at a first height in the first region of the buffer layer 120 and is formed at a second height smaller than the first height in the second region.

p-n 접합면에서 광이 나오기 때문에 전극에 의해 광이 가려지지 않도록 상기 p-전극(180)은 상기 전류확산층(160)의 모서리에 형성된다. Since the light is emitted from the p-n junction surface, the p-electrode 180 is formed at the edge of the current diffusion layer 160 so that the light is not obscured by the electrode.

상기 p-전극(180)과 n-전극(190)이 모두 상부에 위치한 경우, 상기 p-전극(180)과 n-전극(190)은 서로 다른 면에 평행하게 위치한 일반적인 다이오드 구조에 비해 전류 분포가 균일하지 못하다. When both the p-electrode 180 and the n-electrode 190 are positioned at the top, the p-electrode 180 and the n-electrode 190 have a current distribution compared to a general diode structure located parallel to different planes. Is not uniform.

또한, 일반적으로 상기 p형 질화갈륨층(160)은 상기 n형 질화갈륨층(130)에 비해 저항이 커서 상기 p형 질화갈륨층(160) 전체로 전류가 균일하게 흐르기가 더욱 어렵다. In addition, the p-type gallium nitride layer 160 has a larger resistance than the n-type gallium nitride layer 130, and thus, it is more difficult for a current to flow uniformly through the p-type gallium nitride layer 160.

이를 막기 위해 상기 p형 질화갈륨층(160) 상부 전면에는 얇은 투명 전극인 전류확산층(180)이 형성되어 상기 p형 질화갈륨층(160) 전면으로 전류를 전달시킨다.In order to prevent this, the current diffusion layer 180, which is a thin transparent electrode, is formed on the entire upper surface of the p-type gallium nitride layer 160 to transmit current to the entire surface of the p-type gallium nitride layer 160.

상기 전류확산층(160) 위에는 일정 패턴의 광적출 향상층(170)이 형성된다. 상기 광적출 향상층(170)은 상기 전류확산층(160)의 일부 영역을 커버하고, 나머지 영역은 노출시키는 요철 구조를 갖는다. 상기 광적출 향상층(170)은 상기 전류확산층(160)의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 것이 바람직하다. 일반적으로 상기 전류확산층(160)으로 사용되는 ITO의 굴절률이 2.0이므로, 상기 광적출 향상층(170)은 최소한의 굴절률이 2.0 이상이고, 가시광 영역에서 흡수가 없고, 식각이 쉬운 물질이면 가능하다. 예를들면, SiNx, TiO2, Ta2O5, ZrO2 등이 사용될 수 있다. 식각이 쉬운 SiNx 또는 TiO2, SixTi(1-x)O2가 적당하다.A light extraction enhancement layer 170 having a predetermined pattern is formed on the current diffusion layer 160. The light extraction enhancement layer 170 has a concave-convex structure that covers a portion of the current diffusion layer 160 and exposes the remaining region. The light extraction enhancement layer 170 preferably has a refractive index larger than that of the current diffusion layer 160. In general, since the refractive index of ITO used as the current diffusion layer 160 is 2.0, the light extraction enhancement layer 170 may have a minimum refractive index of 2.0 or more, no absorption in the visible light region, and easy etching. For example, SiNx, TiO2, Ta2O5, ZrO2 and the like can be used. Easily etched SiNx or TiO2, SixTi (1-x) O2 are suitable.

도 4는 도 3에 도시된 발광 다이오드의 광적출 특성을 설명하는 개념도이다.4 is a conceptual diagram illustrating light extraction characteristics of the light emitting diode of FIG. 3.

도 4를 참조하면, 전류확산층(160)과 광적출 향상층(170)의 계면을 통과하는 광은 전반사없이 모두 굴절되어 광적출 향상층(170)내로 들어오게 된다. 왜냐하면, 스넬의 법칙에서 확인할 수 있듯이, 고 굴절률의 매질에서 저 굴절률의 매질로 광이 지나갈 때 전반사가 발생할 수 있으나, 저 굴절률에서 고 굴절률로 광이 지나갈 때는 전반사가 일어나지 않고 모든 광이 굴절되어 나가게 되기 때문이다.Referring to FIG. 4, the light passing through the interface between the current diffusion layer 160 and the light extraction enhancement layer 170 is refracted without total reflection and enters the light extraction enhancement layer 170. Because, as you can see from Snell's law, total reflection may occur when light passes from a high refractive index medium to a low refractive index medium, but when light passes from a low refractive index to a high refractive index, total reflection does not occur and all light is refracted Because it becomes.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 질화갈륨계 발광 다이오드 구조를 각각 설명하는 평면도 및 단면도이다. 특히, 반구 형상의 광적출 향상층을 도시한다. 설명의 편의를 위해 전류확산층 위에 형성된 광적출 향상층만을 도시한 다.5A and 5B are a plan view and a cross-sectional view illustrating a gallium nitride based light emitting diode structure according to a first embodiment of the present invention, respectively. In particular, a hemispherical light extraction enhancement layer is shown. For convenience of description, only the light extraction enhancement layer formed on the current diffusion layer is shown.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광 다이오드(200)는 전류확산층(210)과, 상기 전류확산층(210) 위에 반구 형상으로 형성된 광적출 향상층(220)을 포함한다. 도 3에 도시된 광적출 향상층(170)은 노출되는 전류확산층(160)의 영역이 최소화되도록 서로 밀접하게 배치된 것을 도시하였으나, 본 발명의 제1 실시예에서는 상기 광적출 향상층(220)이 일정 간격을 갖고서 배치된 것을 도시하였다.5A and 5B, the light emitting diode 200 according to the first embodiment of the present invention includes a current spreading layer 210 and a light extraction enhancement layer 220 formed in a hemispherical shape on the current spreading layer 210. Include. Although the light extraction enhancement layer 170 illustrated in FIG. 3 is disposed closely to each other so that the areas of the current diffusion layer 160 exposed are minimized, in the first embodiment of the present invention, the light extraction enhancement layer 220 is disposed. The arrangement is shown at regular intervals.

상기 광적출 향상층(220)은 실질적인 높이는 1 내지 5㎛이고, 실질적인 반경은 1 내지 5㎛이며, 실질적인 간격은 1 내지 10㎛이다. 상기 광적출 향상층은 전류확산층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 물질로 이루어진다.The light extraction enhancement layer 220 has a substantial height of 1 to 5 μm, a substantial radius of 1 to 5 μm, and a substantial interval of 1 to 10 μm. The light extraction enhancement layer is formed of a material having a refractive index larger than that of the current diffusion layer.

도 5a에서는 반구 형상으로 형성된 광적출 향상층(220)의 직경이 동일한 것을 도시하였으나, 다양한 사이즈의 직경을 갖도록 형성할 수 있다. 도 5b에서는 상기 광적출 향상층(220)의 높이가 균일한 것을 도시하였으나, 다양한 높이를 갖도록 형성할 수도 있고, 광적출 향상층(220)들간의 간격이 균일한 것을 도시하였으나, 다양한 간격을 갖도록 형성할 수도 있다. 또한 상기 광적출 향상층(220)의 곡률 반경이 균일한 것을 도시하였으나, 다양한 곡률 반경을 갖도록 형성할 수도 있다. 또한, 상기 광적출 향상층(220)의 형성 빈도가 어느 영역에서는 균일한 것을 도시하였으나, 임의의 영역에서는 밀하게 형성되고, 다른 영역에서는 소하게 형성될 수도 있다. In FIG. 5A, although the diameters of the light extraction enhancement layers 220 formed in the hemispherical shape are the same, they may be formed to have diameters of various sizes. Although the height of the light extraction enhancement layer 220 is shown in FIG. 5B, the light extraction enhancement layer 220 may be formed to have various heights, and the distance between the light extraction enhancement layers 220 is uniform. It may be formed. In addition, although the radius of curvature of the light extraction enhancement layer 220 is shown to be uniform, it may be formed to have various radius of curvature. In addition, although the formation frequency of the light extraction enhancement layer 220 is uniform in one region, it may be formed densely in an arbitrary region and may be slightly formed in another region.

상술한 본 발명에 따른 질화갈륨계 발광 다이오드의 전류확산층(160) 위에 광의 적출 효율을 높이기 위해 요철 구조의 광적출 향상층을 형성하되, 상기 전류확산층의 굴절률보다 큰 굴절율을 갖는 재질로 형성한다. A light extraction enhancement layer having an uneven structure is formed on the current diffusion layer 160 of the gallium nitride-based light emitting diode according to the present invention to increase light extraction efficiency, and is formed of a material having a refractive index greater than that of the current diffusion layer.

그러면, 레이 트레이싱(ray tracing) 시뮬레이터를 이용하여 발광 소자들의 광적출 효율을 관측하였다. 특히, 광적출 향상층의 최적화된 패턴들을 알아보기 위해, 패턴 처리를 하지 않은 경우, 광적출 향상층의 반구의 반경, 높이, 반구들간의 간격에 대응하여 광의 적출 효율을 계산하였다. 계산 결과는 하기하는 표 1에 나타내었다. Then, the light extraction efficiency of the light emitting devices was observed using a ray tracing simulator. In particular, in order to determine the optimized patterns of the light extraction enhancement layer, when the pattern processing is not performed, the light extraction efficiency of the light extraction enhancement layer was calculated corresponding to the radius, height, and spacing between the hemispheres. The calculation results are shown in Table 1 below.

반경(㎛)Radius (μm) 높이(㎛)Height (㎛) 간격(㎛)Thickness (㎛) 적출 효율(%)Extraction efficiency (%) 비고Remarks -- -- -- 33.833.8 -- 33 1.51.5 66 53.0953.09 광적출 향상층의 굴절률=2.2Refractive index of the light extraction enhancement layer = 2.2 33 1.51.5 88 47.9347.93 상동Same as above 33 1.51.5 1010 44.1844.18 상동Same as above 33 1.51.5 1212 41.6941.69 상동Same as above 33 0.50.5 66 43.3043.30 상동Same as above 33 1One 66 50.3150.31 상동Same as above 33 22 66 53.7553.75 상동Same as above

표 1에서 확인할 수 있듯이, 반구와 반구의 사이가 좁을수록, 반구의 높이가 높을수록 광적출 효율이 높음을 알 수 있다. 반구의 반경이 3㎛이고, 평면상에서 높이가 2㎛이며, 반구들간의 간격이 6㎛ 인 구조의 발광 다이오드의 경우, 광적출 효율이 53.75%를 보였다. 이에 반해 유전체층이 없는 경우, 광적출 효율은 33.8% 정도로 관측되었다. 위 결과에서 알 수 있듯이, 광적출 향상층이 형성된 면적이 상대적으로 넓을수록 더 많은 광이 적출된다. As can be seen in Table 1, it can be seen that the narrower the hemisphere and the hemisphere, the higher the hemisphere, the higher the light extraction efficiency. The light extraction efficiency of the light emitting diode having a radius of 3 mu m, a height of 2 mu m on a plane, and a thickness of 6 mu m between hemispheres was 53.75%. In contrast, in the absence of the dielectric layer, the light extraction efficiency was observed to be about 33.8%. As can be seen from the above results, more light is extracted as the area where the light extraction enhancement layer is formed is relatively large.

도 6a 내지 도 6d는 도 3에 도시된 발광 다이오드의 제조 방법을 설명하는 단면도들이다. 6A to 6D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the light emitting diode shown in FIG. 3.

도 6a를 참조하면, 전류확산층(current spreading layer)(160)까지 순차적으로 형성된 피처리 기판 위에 광적출 향상층(202)을 코팅한다. 상기 전류확산층(160)은 p형 질화갈륨층과 오믹 접촉을 이루는 물질이며, 주로 Ni/Au, Pd/Au, Pt/Au 등이 사용될 수 있다. 상기 전류확산층(160)은 건조(Evaporation) 방법으로 10㎚ 이내로 증착된다. Referring to FIG. 6A, a light extraction enhancement layer 202 is coated on a substrate to be sequentially formed up to a current spreading layer 160. The current diffusion layer 160 is a material in ohmic contact with the p-type gallium nitride layer, and mainly Ni / Au, Pd / Au, Pt / Au, or the like may be used. The current spreading layer 160 is deposited within 10 nm by an evaporation method.

상기 광적출 향상층(202)은 전류확산층(160)과 굴절률이 같거나 그 이상인 유전물질이다. 일반적으로 전류확산층인 ITO의 굴절률이 2.0이므로 최소한 굴절률이 2.0이상이며, 가시광 영역에서 흡수가 없고, 식각이 쉬운 물질이면 적출향상층으로 가능하다. 광적출 향상층(160)은 일례로 SiNx, TiO2, Ta2O5, ZrO2, SixTi(1-x)O2 등이 사용될 수 있고, 식각이 쉬운 SiNx 또는 TiO2, SixTi(1-x)O2 가 적당하다.The light extraction enhancement layer 202 is a dielectric material having a refractive index equal to or greater than that of the current diffusion layer 160. In general, since the refractive index of ITO, which is a current diffusion layer, is 2.0, the refractive index is at least 2.0, and there is no absorption in the visible light region, and it is possible to improve the extraction layer if the material is easy to etch. For example, SiNx, TiO2, Ta2O5, ZrO2, SixTi (1-x) O2, or the like may be used as the light extraction enhancement layer 160.

본 실시예에 굴절률이 2.4 정도 TiO2를 광적출 향상층(160)으로 설명한다. 스퍼터링 방법을 이용하여 전류확산층(160) 위에 TiO2를 1-3㎛ 정도의 두께로 증착한다. 설명의 편의를 위해 도 3에 도시된 발광 다이오드의 일부를 도시하고, 동일한 도면 번호를 부여한다. 상기 전류확산층(160) 아래에는 p형 질화갈륨층(150)이 형성되고, 상기 p형 질화갈륨층(150) 아래에 형성된 활성층(140), n형 질화갈륨층(130), 완충층(120) 및 기판(110)에 대해서는 그 도시를 생략한다. 증착 방법으로는 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법, LPCVD(low pressure CVD), 스퍼터링 방법 등이 가능하다. 하지만, 공정상의 편의를 위하여 PECVD 방법이 바람직하다. In the present embodiment, TiO 2 having a refractive index of about 2.4 will be described as the light extraction enhancement layer 160. TiO 2 is deposited to a thickness of about 1-3 μm on the current spreading layer 160 using a sputtering method. For convenience of explanation, a part of the light emitting diode shown in FIG. 3 is shown and given the same reference numeral. A p-type gallium nitride layer 150 is formed below the current diffusion layer 160, and an active layer 140, an n-type gallium nitride layer 130, and a buffer layer 120 formed under the p-type gallium nitride layer 150. The illustration of the substrate 110 is omitted. As the deposition method, a plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) method, a low pressure CVD (LPCVD) method, a sputtering method, or the like can be used. However, PECVD methods are preferred for process convenience.

도 6b를 참조하면, 도 6a에 의한 결과물 위에 포토레지스트(PR)(204)를 코팅한 후, 포토리소그래피 방법으로 패터닝을 수행한다. 패턴의 모양은 다양한 모양이 될 수 있다. 본 실시예에 따른 패턴의 모양은 일정한 간격을 가지며, 육각형 배열을 가지는 원기둥 모양의 포토레지스트(PR) 패턴을 만든다. 여기서 원기둥의 반경은 1-5㎛, 간격은 1-5㎛, 그리고 높이는 1-3㎛ 정도가 적당하다. 공정상의 어려움이 없다면 간격은 좁게, 높이는 높게 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6B, after the photoresist (PR) 204 is coated on the resultant of FIG. 6A, patterning is performed by a photolithography method. The pattern may have various shapes. The shape of the pattern according to the present embodiment has a constant interval, to form a cylindrical photoresist (PR) pattern having a hexagonal arrangement. The radius of the cylinder is preferably 1-5 탆, the interval is 1-5 탆, and the height is 1-3 탆. If there is no difficulty in the process, it is preferable to form a narrow gap and a high height.

도 6c를 참조하면, 포토레지스트(PR) 패턴을 리플로우(reflow)시켜 반구 형상의 포토레지스터 패턴(205)을 형성한다. 구체적으로, 핫 플레이트(Hot plate) 또는 오븐(oven)에서 섭씨 140 내지 160도의 온도에서 3 내지 10분 정도 베이킹한다. 상기한 베이킹 시간을 적절히 조정하므로써, 반구 모양의 포토레지스트 패턴(205)을 완성한다. 이때, 오버플로우시켜 반구 모양의 종단부들이 서로 붙어도 무관하다. 가능하면 반구 모양이 빈틈없이 전면에 분포되는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6C, the photoresist PR pattern is reflowed to form a hemispherical photoresist pattern 205. Specifically, baking for about 3 to 10 minutes at a temperature of 140 to 160 degrees Celsius in a hot plate or oven (oven). By appropriately adjusting the baking time, the hemispherical photoresist pattern 205 is completed. At this time, the hemispherical ends may be attached to each other by overflowing. If possible, the hemispherical shape is preferably distributed throughout the entire surface.

도 6d를 참조하면, 상기 포토레지스트(PR) 패턴(205)을 그대로 TiO2에 전사하기 위하여 RIE(Reactive Ion Etching) 방법, 혹은 ICP-RIE(Inductive Coupled Plasma RIE) 방법을 수행한다. 에칭 조건은 PR과 TiO2가 같은 식각비를 가지고 에칭되는 것이 가장 바람직하다. PR/TiO2 식각비가 1 내지 2 사이의 값이면 적당하다. 에칭 가스는 CF4와 O2를 사용한다. 안정된 플라즈마를 위하여 미량의 Ar 가스를 첨가하는 것이 바람직하다. CF4 대신에 CHF3, SF6 등의 불소(fluorine) 계열의 가스는 다 사용될 수 있다. CF4와 O2의 비를 조절하여 적절한 PR과 TiO2 식각 선택비를 선택한다. 에칭 시간은 상부의 PR이 완전히 없어질 때까지이다. Referring to FIG. 6D, a Reactive Ion Etching (RIE) method or an Inductive Coupled Plasma RIE (ICP-RIE) method is performed to transfer the photoresist pattern 205 to TiO 2 as it is. The etching conditions are most preferably etched PR and TiO2 having the same etching ratio. It is appropriate if the PR / TiO2 etching ratio is a value between 1 and 2. The etching gas uses CF4 and O2. It is desirable to add trace amounts of Ar gas for stable plasma. Instead of CF4, fluorine-based gases such as CHF3 and SF6 can be used. Adjust the ratio of CF4 and O2 to select the appropriate PR and TiO2 etch selectivity. The etching time is until the upper PR is completely gone.

이상에서는 전류확산층(160) 위에 TiO2 요철 패턴을 형성하는 방법을 설명하였다. 상기 TiO2 요철 패턴이 형성된 후에는 통상적인 제조 방법에 의해 발광 다이오드가 제조된다. 즉, n-콘택이 될 부분을 메사(mesa) 에칭한 후, Ti/Al/Ti/Au, 또는 Cr/Ni/Au을 순차적으로 증착하여 n-전극을 형성하고, 마지막으로 Cr/Ni/Au를 증착하여 p-전극을 형성하여 질화갈륨계 발광 다이오드를 제조한다.In the above, the method of forming the TiO 2 uneven pattern on the current diffusion layer 160 has been described. After the TiO 2 uneven pattern is formed, a light emitting diode is manufactured by a conventional manufacturing method. That is, after mesa etching a portion to be an n-contact, Ti / Al / Ti / Au or Cr / Ni / Au are sequentially deposited to form an n-electrode, and finally, Cr / Ni / Au To form a p-electrode to produce a gallium nitride-based light emitting diode.

이상에서 설명한 바와 같이, 질화갈륨(GaN) 계 발광 다이오드의 전류확산층 위에 고 굴절율의 유전물질을 증착하고, 포토리소그래피 방법으로 입체적 패턴하여 광적출 효율이 높은 다이오드를 제작한다. 상기 전류확산층 위에 유전체를 사용해 텍스쳐링 패턴을 형성하므로써, p-접촉 저항의 증가없이 고휘도의 발광 다이오드를 제작할 수 있다.As described above, a dielectric material having a high refractive index is deposited on the current diffusion layer of the gallium nitride (GaN) -based light emitting diode, and a three-dimensional pattern is formed by photolithography to produce a diode having high light extraction efficiency. By forming a texturing pattern using a dielectric on the current diffusion layer, it is possible to fabricate a high brightness light emitting diode without increasing the p-contact resistance.

또한, 발광 소자의 활성층에서 발생되는 광의 전반사를 줄일 수 있어 광의 적출 효율이 높은 발광 소자를 제조할 수 있다.In addition, it is possible to reduce the total reflection of the light generated in the active layer of the light emitting device can be produced a light emitting device with high light extraction efficiency.

또한, 요철 구조의 제작공정이 일반적인 실리콘 프로세스와 유사하므로 제작이 용이하여 공정의 신뢰도와 양산성을 높일 수 있다.In addition, since the manufacturing process of the concave-convex structure is similar to the general silicon process, the fabrication is easy, and thus the reliability and mass productivity of the process can be improved.

이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below. I can understand.

Claims (11)

기판;Board; 상기 기판의 제1 영역에 제1 높이로 형성되고, 제2 영역에 상기 제1 높이보다는 작은 제2 높이로 형성된 제1 질화갈륨층;A first gallium nitride layer formed at a first height in the first region of the substrate and formed at a second height smaller than the first height in the second region; 상기 제2 높이로 형성된 제1 질화갈륨층 위에 형성된 제1 전극;A first electrode formed on the first gallium nitride layer formed to the second height; 상기 제1 높이로 형성된 제1 질화갈륨층 위에 형성된 활성층; An active layer formed on the first gallium nitride layer formed to the first height; 상기 활성층 위에 형성된 제2 질화갈륨층;A second gallium nitride layer formed on the active layer; 상기 제2 질화갈륨층 위에 형성된 전류확산층; A current diffusion layer formed on the second gallium nitride layer; 상기 전류확산층의 일부 영역에 형성된 제2 전극; 및 A second electrode formed in a portion of the current spreading layer; And 상기 전류확산층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖고서, 상기 전류확산층의 잔여 영역에 반구 형태로 형성된 광적출 향상층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.And a light extraction enhancement layer having a refractive index greater than that of the current diffusion layer and formed in a hemispherical shape in the remaining region of the current diffusion layer. 제1항에 있어서, 상기 제1 질화갈륨층은 n형 또는 p형으로 도핑되고, 상기 제2 질화갈륨층은 상기 제1 질화갈륨층과 반대 극성으로 도핑되어 p-n 접합면을 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The method of claim 1, wherein the first gallium nitride layer is doped with an n-type or p-type, and the second gallium nitride layer is doped with a polarity opposite to the first gallium nitride layer to form a pn junction surface. Light emitting device. 제1항에 있어서, 상기 광적출 향상층은 SiNx, TiO2, Ta2O5, ZrO2, SixTi(1-x)O2중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The light emitting device of claim 1, wherein the light extraction enhancement layer is formed of any one of SiNx, TiO2, Ta2O5, ZrO2, and SixTi (1-x) O2. 제3항에 있어서, 상기 광적출 향상층의 굴절률은 2.0 이상인 것을 특징으로 발광 소자.The light emitting device according to claim 3, wherein the refractive index of the light extraction enhancement layer is 2.0 or more. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 반구형상의 반경은 1 내지 5㎛이고, 간격은 1 내지 5㎛이며, 높이는 1 내지 3㎛인 것을 특징으로 하는 발광 소자.The light emitting device according to claim 1, wherein the hemispherical radius is 1 to 5 mu m, an interval is 1 to 5 mu m, and a height is 1 to 3 mu m. 제1항에 있어서, 상기 광적출 향상층은 육각형 형상으로 배열된 것을 특징으로 하는 발광 소자.The light emitting device according to claim 1, wherein the light extraction enhancement layer is arranged in a hexagonal shape. 기판 위에 순차적으로 성장된 제1 질화갈륨층, 활성층 및 제2 질화갈륨층 위에 전류확산층을 증착하는 단계;Depositing a current diffusion layer on the first gallium nitride layer, the active layer, and the second gallium nitride layer sequentially grown on the substrate; n-콘택에 대응하도록 상기 제2 질화갈륨층 및 활성층을 제거하고, 상기 제1 질화갈륨층의 표면 일부를 제거하는 단계;removing the second gallium nitride layer and the active layer so as to correspond to an n-contact, and removing a portion of the surface of the first gallium nitride layer; 상기 전류확산층의 제1 영역 위에 상기 전류확산층의 굴절률보다 큰 굴절율을 갖는 광적출 향상층을 형성하는 단계; 및 Forming a light extraction enhancement layer having a refractive index greater than that of the current diffusion layer on the first region of the current diffusion layer; And 표면이 제거되어 상대적으로 낮은 질화갈륨층 위에 제1 전극을 증착하고, 상대적으로 높은 상기 전류확산층의 제2 영역 위에 제2 전극을 증착하는 단계를 포함하는 발광 소자의 제조 방법에 있어서,A method of manufacturing a light emitting device comprising removing a surface to deposit a first electrode on a relatively low gallium nitride layer, and depositing a second electrode on a second region of the relatively high current spreading layer. 상기 광적출 향상층을 형성하는 단계는,Forming the light extraction enhancement layer, 상기 전류확산층 위에 광적출 향상층을 증착하는 단계;Depositing a light extraction enhancement layer on the current spreading layer; 포토레지스트를 코팅하고, 상기 포토레지스트를 패터닝하는 단계;Coating a photoresist and patterning the photoresist; 패터닝된 포토레지스트 패턴을 리플로우시키는 단계; 및 Reflowing the patterned photoresist pattern; And 리플로우된 포토레지스트 패턴을 상기 광적출 향상층에 전사하고, 상기 광적출 향상층을 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.And transferring the reflowed photoresist pattern to the light extraction enhancement layer, and etching the light extraction enhancement layer. 삭제delete 제8항에 있어서, 상기 광적출 향상층은 SiNx, TiO2, Ta2O5, ZrO2, SixTi(1-x)O2중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.The method of claim 8, wherein the light extraction enhancement layer is formed of any one of SiN x, TiO 2, Ta 2 O 5, ZrO 2, and SixTi (1-x) O 2. 제8항에 있어서, 상기 광적출 향상층의 굴절률은 상기 전류확산층의 굴절률과 같거나 큰 것을 특징으로 발광 소자의 제조 방법.The method of claim 8, wherein the refractive index of the light extraction enhancement layer is equal to or larger than that of the current diffusion layer.
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