KR101039982B1 - 발광 소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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박경욱
정명훈
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예에 따른 발광 소자 제조방법은 기판 상에 희토류 원소가 도핑된 화합물 반도체를 포함하는 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 상에 순차적으로 적층된 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물을 형성하는 단계; 상기 발광구조물 상에 제1 전극층을 형성하는 단계; 상기 기판을 제거하는 단계; 및 상기 발광구조물 아래에 제2 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.

Description

발광 소자 및 그 제조방법{LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
실시예는 발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
발광 다이오드(LED)는 전기 에너지를 빛으로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 다이오드는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 발광 다이오드로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 발광 다이오드는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
실시예는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공한다.
실시예는 저가이며 수율이 향상된 발광 소자 제조방법을 제공한다.
실시예에 따른 발광 소자 제조방법은 기판 상에 희토류 원소가 도핑된 화합물 반도체를 포함하는 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 상에 순차적으로 적층된 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물을 형성하는 단계; 상기 발광구조물 상에 제1 전극층을 형성하는 단계; 상기 기판을 제거하는 단계; 및 상기 발광구조물 아래에 제2 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.
실시예에 따른 발광 소자는 기판; 상기 기판 상에 형성되며, 희토류 원소가 도핑된 화합물 반도체를 포함하는 버퍼층; 및 상기 버퍼층 상에 순차적으로 적층된 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물을 포함한다.
실시예는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
실시예는 저가이며 수율이 향상된 발광 소자 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1 내지 도 2 및 도 4 내지 도 10은 실시예에 따른 발광 소자 제조방법을 설명하는 도면
도 3은 Eu가 도핑된 GaN층의 전계발광(PL) 스펙트럼을 측정한 실험 결과를 나타내는 그래프
도 11은 실시예에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 소자 패키지의 단면도
실시예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들에 따른 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지에 대해 설명한다.
도 1 내지 도 10은 실시예에 따른 발광 소자 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(101) 상에 희토류 원소를 포함하는 화합물 반도체를 적층하여 버퍼층(105)을 형성하고, 상기 버퍼층(105) 상에 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 순차적으로 적층하여 발광구조물(110)을 형성할 수 있다.
상기 기판(101)은 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 기판(101)의 상면에는 패턴 또는 경사가 형성되어, 상기 발광구조물(110)의 성장을 촉진하는 한편, 발광 소자의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 기판(101) 상에는 상기 버퍼층(105) 및 상기 발광구조물(110)이 성장될 수 있다. 구체적으로는, 상기 버퍼층(105) 및 상기 발광구조물(110)은 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy) 또는 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 중 어느 하나의 성장 방법을 이용하여 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한, 상기 버퍼층(105) 및 상기 발광구조물(110)은 제조공정의 효율성을 위해 동일한 성장 방법에 의해 형성될 수 있다.
상기 버퍼층(105)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 화합물 반도체 재질, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, 희토류 원소가 도핑될 수 있다. 상기 희토류 원소는 예를 들어, Eu, Er, Pr, Tb, Dy, Ce, Sm, Gd, Ho, Yb, Lu, Nd, Pm, Tm 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택될 수 있다.
실시예에 따른 상기 버퍼층(105)은 상기 발광구조물(110)과 상기 기판(101) 사이의 격자 상수 차이를 완화함으로써, 상기 발광구조물(110)이 양호한 결정성을 갖도록 할 수 있다.
또한, 상기 버퍼층(105)은 후속 공정에서 상기 기판(101)을 제거하기 위해 실시되는 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off, LLO) 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 버퍼층(105) 상에는 상기 발광구조물(110)이 형성될 수 있다. 상기 발광구조물(110)은 예를 들어, 상기 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함하여 빛을 생성할 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 예를 들어, n형 반도체층을 포함할 수 있는데, 상기 n형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재질, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, AlInN, InGaN, AlN, InN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.
상기 활성층(114)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체 재질를 포함하여 형성할 수 있으며, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQWs : Multi Quantum Wells), 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 상기 활성층(114)은 상기 제1 도전형 반도체층(112) 및 제2 도전형 반도체층(116)으로부터 제공되는 전자 및 정공의 재결합(recombination) 과정에서 발생되는 에너지에 의해 빛을 생성할 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(116)은 예를 들어, p형 반도체층으로 구현될 수 있는데, 상기 p형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재질, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, AlInN, InGaN, AlN, InN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.
한편, 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에는 n형 또는 p형 반도체층이 더 형성될 수도 있으며, 이에 따라 상기 발광구조물(110)은 np, pn, npn 또는 pnp 중 어느 하나의 접합 구조를 가질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
실시예에서는, 상기 버퍼층(105)에 상기 희토류 원소를 삽입함으로써 상기 버퍼층(105)의 밴드갭 에너지를 상기 발광구조물(110)의 밴드갭 에너지보다 작게 형성할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 발광구조물(110)은 AlInGaN 계열의 화합물 반도체 재질로 형성되므로 대략 3.4eV 정도의 밴드갭 에너지를 가질 수 있는 반면, 상기 버퍼층(105)은 AlInGaN 계열의 화합물 반도체 재질에 상기 희토류 원소를 도핑함으로써 대략 1.8 내지 2.5eV 정도의 밴드갭 에너지를 가질 수 있다. 즉, 상기 버퍼층(105)과 상기 발광구조물(110)이 동일한 화합물 반도체 재질로 형성되더라도 상기 버퍼층(105)은 상기 희토류 원소를 포함하여 상기 발광구조물(110)보다 낮은 밴드갭 에너지를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 버퍼층(105)이 GaN층으로 형성되고, 상기 GaN층에 상기 희토류 원소 중 Eu가 도핑된 경우, 상기 버퍼층(105)의 밴드갭 에너지는 2.0eV 일 수 있다.
도 3은 Eu가 도핑된 GaN층의 PL(photoluminenescence, 전계발광) 스펙트럼을 실제로 측정한 실험 결과를 나타내는 그래프이다. 상기 그래프는 파장(Wavelength, nm)에 따른 PL intensity를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 상기 Eu가 도핑된 GaN층은 620nm 근방에서 가장 큰 PL intensity를 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 파장과 에너지 사이의 관계를 나타내는 아래의 [식 1]에 λ=620nm를 대입하는 경우, 상기 Eu가 도핑된 GaN층의 밴드갭 에너지가 대략 2.0eV 인 것을 확인할 수 있다.
E[eV]=1239.8/λ ..... [식 1]
실시예처럼, 상기 버퍼층(105)의 밴드갭 에너지를 상기 발광구조물(110)의 밴드갭 에너지보다 작게 형성함으로써, 후술할 레이저 리프트 오프(LLO) 공정에서 사용되는 레이저 에너지를 상기 버퍼층(105)이 효과적으로 흡수하도록 할 수 있다. 또한, 상기 버퍼층(105)의 밴드갭 에너지가 대략 1.8 내지 2.5eV 사이의 값을 가지므로 상기 레이저 리프트 오프(LLO) 공정에 사용되는 레이저를 적어도 320nm 이상의 장파장대 레이저로 선택할 수 있게 되어, 단파장대 레이저를 사용하는 경우에 비해 효율적으로 공정을 진행할 수 있다.
한편, 상기 레이저 리프트 오프(LLO) 공정의 신뢰성을 확보하기 위해 상기 버퍼층(105)의 두께는 예를 들어, 0.1nm 내지 1μm로 형성될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 발광구조물(110)의 제2 도전형 반도체층(116) 상에 채널층(120) 및 전류 블록킹층(125)을 형성할 수 있다.
상기 채널층(120)은 상기 발광 구조물(110)과 후술할 제1 전극층 사이에 전기적 쇼트가 발생하는 것을 방지하고, 발광 소자 제조공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
상기 채널층(120)은 상기 제2 도전형 반도체층(116)의 상면의 둘레 영역에 형성될 수 있다. 즉, 상기 채널층(120)은 링 형상, 루프 형상, 프레임 형상 등으로 형성될 수 있으며, 스퍼터링(sputtering), 전자빔 증착, PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등의 각종 증착 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 채널층(120)은 예를 들어, 전기 절연성을 갖는 재질 또는 상기 발광 구조물(110)에 비해 낮은 전기 전도성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 채널층(120)은 Si02, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, ITO, AZO, ZnO 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 증착 방법에 의해 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 전류 블록킹층(Current Blocking Layer, CBL)(125)은 후술할 제2 전극층과 수직 방향으로 적어도 일부가 중첩되는 영역에 형성될 수 있으며, 이에 따라 상기 제2 전극층과 상기 제1 전극층 사이의 최단 거리로 전류가 집중되는 현상을 완화하여 실시예에 따른 발광 소자의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 전류 블록킹층(125)은 전기 절연성을 갖거나, 상기 제2 도전형 반도체층(116)과 쇼트키 접촉을 형성하는 재질을 이용하여 형성될 수 있으며, 예를 들어, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3 , TiOx, Ti, Al, Cr 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 발광구조물(110), 상기 채널층(120) 및 상기 전류 블록킹층(125) 상에 상기 제1 전극층(130)을 형성할 수 있다.
도시된 것처럼, 상기 제1 전극층(130)은 예를 들어, 오믹층(132), 반사층(134), 접합금속층(136) 및 전도성 지지부재(138)를 포함할 수 있다.
상기 오믹층(132)은 금속 재질인 상기 제1 전극층(130)과 반도체 재질인 상기 제2 도전형 반도체층(116) 사이에 오믹 접촉을 형성함으로써, 상기 제1 전극층(130)과 상기 제2 도전형 반도체층(116) 사이에 전류가 원활히 흐를 수 있도록 한다.
상기 오믹층(132)은 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 형성될 수 있으며, 상기 오믹층(132)의 일부는 상기 채널층(120) 및 상기 전류 블록킹층(125) 상에 형성될 수도 있다.
상기 오믹층(132)은 예를 들어, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, Ni, Ag 또는 Au 중 하나 이상을 이용하여 단층 또는 다층으로 구현할 수 있다.
상기 오믹층(132) 상에는 상기 반사층(134)이 형성될 수 있다. 상기 반사층(134)은 상기 활성층(114)으로부터 입사된 빛을 반사시켜 외부로 추출되는 광량을 증가시키는 역할을 할 수 있다.
상기 반사층(134)은 고 반사율을 갖는 금속 재질, 예를 들어, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 또는 Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다.
상기 반사층(134) 상에는 상기 접합금속층(136)이 형성될 수 있다. 상기 접합금속층(136)은 상기 전도성 지지부재(138)와 상기 반사층(134) 사이의 계면 접합력을 향상시킬 수 있다.
상기 접합금속층(136)은 베리어 금속 또는 본딩 금속 등을 포함하며, 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 전도성 지지부재(138)는 실시예에 따른 발광 소자를 지지하며, 외부 전극과 전기적으로 연결되어 상기 발광구조물(110)에 전원을 제공할 수 있다.
상기 전도성 지지부재(138)는 예를 들어, 구리(Cu), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, GaAs, ZnO, Sic 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 전도성 지지부재(138)의 두께는 발광 소자의 설계에 따라 달라질 수 있으나, 예를 들어, 30μm 내지 500μm의 두께를 가질 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 기판(101)을 제거할 수 있다.
실시예에서는 상기 기판(101)을 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off, LLO) 공정에 의해 제거할 수 있다. 상기 레이저 리프트 오프 공정(LLO)은 상기 기판(101)의 하면에 레이저를 조사하여, 상기 기판(101)과 상기 발광구조물(110)을 서로 박리시키는 공정이다.
실시예에서는 상기 버퍼층(105)이 상기 발광구조물(110)의 밴드갭 에너지보다 낮은 대략 1.8 내지 2.3eV의 밴드갭 에너지를 가지므로, 상기 레이저 리프트 오프 공정(LLO)에 의해 상기 기판(101)의 하면에 조사되는 레이저는 적어도 320nm 이상의 장파장대 레이저일 수 있다. 상기 장파장대 레이저는 248nm의 단파장을 갖는 엑시머(excimer) 레이저에 비해 저가(low cost)이고, 파워 조절이 쉬워 상기 레이저 리프트 오프(LLO) 공정의 수율 및 효율성을 향상시킬 수 있다.
상기 기판(101)의 하면에 조사된 레이저의 에너지는 상기 버퍼층(105)에 의해 흡수되게 되며, 이에 따라 상기 버퍼층(105)이 분해되면서 상기 기판(101)과 상기 발광구조물(110)이 서로 박리될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 레이저 리프트 오프(LLO) 공정 이후에 잔존하는 상기 버퍼층(105a)을 제거할 수 있다.
상기 버퍼층(105a)은 예를 들어, 습식 식각에 의해 제거될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(112)의 일부도 제거될 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 발광구조물(110)의 개별 칩의 경계를 따라 아이솔레이션(isolation) 에칭을 실시하여, 복수개의 발광 소자를 개별 발광 소자 단위로 구분할 수 있다.
상기 아이솔레이션 에칭은 예를 들어, ICP(Inductively Coupled Plasma)와 같은 건식 식각에 의해 실시될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도 9를 참조하면, 상기 발광구조물(110)의 적어도 측면에 패시베이션층(140)을 형성할 수 있다.
상기 패시베이션층(140)은 상기 발광구조물(110)이 외부 전극이나 상기 제1 전극층(130) 등과 전기적으로 쇼트되는 것을 방지할 수 있다.
상기 패시베이션층(140)은 예를 들어, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3 와 같이 투광성 및 절연성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 상기 패시베이션층(140)은 예를 들어, 전자빔 증착, PECVD, 스퍼터링과 같은 증착 방식에 의해 형성될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 발광구조물(110)의 제1 도전형 반도체층(112) 아래에 상기 제2 전극층(150)을 형성하여 실시예에 따른 발광 소자를 제공할 수 있다.
상기 제2 전극층(150)은 상기 제1 전극층(130)과 함께 상기 발광구조물(110)에 전원을 제공하며, 상기 전류 블록킹층(125)과 적어도 일부가 수직 방향으로 중첩되도록 형성될 수 있다.
상기 제2 전극층(150)은 Au, Ag, Pt, Ni, Cu, Ti, Sn, Al 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성할 수 있다.
한편, 상기 발광구조물(110)의 하면에는 광 추출 패턴이 형성될 수 있다. 상기 광 추출 패턴은 습식 식각에 의해 형성된 랜덤한 러프니스(roughness)이거나, 패터닝 공정에 의해 형성된 주기적인 광 결정(photonic crystal) 패턴일 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.
<발광 소자 패키지>
도 11은 실시예에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 소자 패키지의 단면도이다.
도 11을 참조하면, 실시예에 따른 발광 소자 패키지는 몸체(20)와, 상기 몸체(20)에 설치된 제1 리드전극(31) 및 제2 리드전극(32)과, 상기 몸체(20)에 설치되어 상기 제1 리드전극(31) 및 제2 리드전극(32)과 전기적으로 연결되는 실시예에 따른 발광 소자(100)와, 상기 발광 소자(100)를 포위하는 몰딩부재(40)를 포함한다.
상기 몸체(20)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광 소자(100)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.
상기 제1 리드전극(31) 및 제2 리드전극(32)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광 소자(100)에 전원을 제공한다. 또한, 상기 제1 리드전극(31) 및 제2 리드전극(32)은 상기 발광 소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광 소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.
상기 발광 소자(100)는 상기 몸체(20) 상에 설치되거나 상기 제1 리드전극(31) 또는 제2 리드전극(32) 상에 설치될 수 있다.
상기 발광 소자(100)는 상기 제1 리드전극(31) 및 제2 리드전극(32)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.
상기 몰딩부재(40)는 상기 발광 소자(100)를 포위하여 상기 발광 소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(40)에는 형광체가 포함되어 상기 발광 소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.
실시 예에 따른 발광소자 또는 발광 소자 패키지는 복수개가 기판 상에 어레이되며, 상기 발광 소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 렌즈, 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 상기 라이트 유닛은 탑뷰 또는 사이드 뷰 타입으로 구현되어, 휴대 단말기 및 노트북 컴퓨터 등의 표시 장치에 제공되거나, 조명장치 및 지시 장치 등에 다양하게 적용될 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 반도체 발광소자 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등, 전광판, 전조등, 형광등을 포함할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
101: 기판, 105: 버퍼층, 112: 제1도전형 반도체층, 114: 활성층, 116: 제2도전형 반도체층, 110: 발광 구조물

Claims (17)

  1. 기판 상에 희토류 원소가 도핑된 화합물 반도체를 포함하는 버퍼층을 형성하는 단계;
    상기 버퍼층 상에 순차적으로 적층된 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물을 형성하는 단계;
    상기 발광구조물 상에 제1 전극층을 형성하는 단계;
    상기 기판을 제거하는 단계; 및
    상기 발광구조물 아래에 제2 전극층을 형성하는 단계를 포함하는 발광 소자 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 버퍼층은 밴드갭 에너지는 상기 발광구조물의 밴드갭 에너지보다 작은 발광 소자 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 버퍼층의 밴드갭 에너지는 1.8eV 내지 2.3eV 인 발광 소자 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 희토류 원소는 Eu, Er, Pr, Tb, Dy, Ce, Sm, Gd, Ho, Yb, Lu, Nd, Pm 또는 Tm 중 적어도 하나를 포함하는 발광 소자 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 버퍼층은 GaN 계열의 화합물 반도체에 Eu가 도핑된 발광 소자 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 버퍼층 및 상기 발광구조물은 동일한 화합물 반도체 재질로 형성된 발광 소자 제조방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 버퍼층의 두께는 0.1nm 내지 1μm 인 발광 소자 제조방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 기판을 제거하는 단계는,
    상기 기판의 하면에 레이저를 조사하여 상기 버퍼층을 분해함으로써 상기 기판을 제거하는 발광 소자 제조방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 레이저는 적어도 320nm의 파장대를 갖는 레이저인 발광 소자 제조방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 전극층을 형성하는 단계는,
    상기 발광구조물 상에 오믹층을 형성하는 단계;
    상기 오믹층 상에 반사층을 형성하는 단계; 및
    상기 반사층 상에 전도성 지지부재를 형성하는 단계를 포함하는 발광 소자 제조방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 기판을 제거하는 단계 이후에,
    상기 발광구조물의 하면에 잔존하는 버퍼층을 제거하는 단계를 포함하는 발광 소자 제조방법.
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