KR101154706B1 - Light emitting diode - Google Patents
Light emitting diode Download PDFInfo
- Publication number
- KR101154706B1 KR101154706B1 KR1020040077828A KR20040077828A KR101154706B1 KR 101154706 B1 KR101154706 B1 KR 101154706B1 KR 1020040077828 A KR1020040077828 A KR 1020040077828A KR 20040077828 A KR20040077828 A KR 20040077828A KR 101154706 B1 KR101154706 B1 KR 101154706B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- semiconductor layer
- nitride semiconductor
- light emitting
- emitting diode
- Prior art date
Links
Images
Abstract
본 발명은 발광 다이오드의 P형 반사 전극과 P형 반도체층 사이에 굴절률이 높고, 에너지 밴드 갭이 낮은 고굴절층을 삽입함으로써, 광효율을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드를 개시한다. 개시된 본 발명은 제 1 질화물 반도체층; 상기 제 1 질화물 반도체층 위에 형성되는 활성층; 상기 활성층 위에 형성되는 제 2 질화물 반도체층; 상기 제 2 질화물 반도체층 위에 형성되는 고굴절층; 및 상기 고굴절층 위에 형성된 반사전극과 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a light emitting diode capable of improving light efficiency by inserting a high refractive index layer having a high refractive index and a low energy band gap between a P-type reflective electrode and a P-type semiconductor layer of the light emitting diode. The disclosed invention includes a first nitride semiconductor layer; An active layer formed on the first nitride semiconductor layer; A second nitride semiconductor layer formed on the active layer; A high refractive layer formed on the second nitride semiconductor layer; And a reflective electrode and an electrode formed on the high refractive layer.
여기서, 상기 제 1 질화물 반도체층은 질화물계 물질로된 버퍼층, 도핑되지 않은 질화물 반도체층 및 N형 도핑된 질화물 반도체층으로 구성되고, 상기 고굴절층은 질화갈륨계 물질에 인(P) 또는 비소(As) 성분이 포함되며, 상기 고굴절층은 굴절률이 제 2 질화물 반도체층의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 한다.The first nitride semiconductor layer may include a buffer layer made of a nitride material, an undoped nitride semiconductor layer, and an N-type doped nitride semiconductor layer, and the high refractive layer may be formed of phosphorus (P) or arsenic ( As) component, the high refractive index layer is characterized in that the refractive index is larger than the refractive index of the second nitride semiconductor layer.
LED, 굴절, 전반사, 광효율, 반사전극LED, refractive, total reflection, light efficiency, reflective electrode
Description
도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드를 플립칩 본딩한 모습을 도시한 도면.1 is a view illustrating flip chip bonding of a light emitting diode according to the related art.
도 2는 본 발명에 따른 발광 다이오드를 플립칩 본딩한 모습을 도시한 도면.2 is a view illustrating a flip chip bonding of a light emitting diode according to the present invention;
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 도면.3 is a view according to another embodiment of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100: 발광 다이오드 101: 사파이어 기판100: light emitting diode 101: sapphire substrate
103: N형 질화갈륨층 105: 활성층103: N-type gallium nitride layer 105: active layer
106: P형 질화갈륨층 108: P형 반사전극106: P-type gallium nitride layer 108: P-type reflective electrode
120: 고굴절층120: high refractive layer
본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 발광 다이오드의 P형 반사 전극과 P형 반도체층 사이에 굴절률이 높고, 에너지 밴드 갭이 낮은 고굴절층을 삽입함으로써, 광효율을 향상시킬 수 있는 발광 다이오드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로, 발광다이오드(Light Emitting Diode: 이하 LED라고 함)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜 신호를 보내고 받는데 사용되는 반도체의 일종으로 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용된다.In general, a light emitting diode (LED) is a type of semiconductor used to send and receive signals by converting electricity into infrared rays or light using characteristics of a compound semiconductor. It is used for various automation equipment.
상기 LED의 동작원리는 특정 원소의 반도체에 순방향 전압을 가하면 양극과 음극(Positive-negative)의 접합(junction) 부분을 통해 전자와 정공이 이동하면서 서로 재결합하는데, 전자와 정공의 결합에 의하여 에너지 준위가 떨어지게 되는데 이 에너지 준위가 빛으로 방출되는 것이다.The operation principle of the LED is that when a forward voltage is applied to a semiconductor of a specific element, electrons and holes move and recombine with each other through a junction portion of a positive-negative and a positive-negative, and energy levels are caused by the combination of electrons and holes. Will fall and this energy level is emitted as light.
또한, LED는 보편적으로 작은 크기로 제작되며, 엑폭시 몰드와 리드 프레임 및 PCB에 실장된 구조를 하고 있다. 현재 가장 보편적으로 사용하는 LED는 5㎜(T 1 3/4) 플라스틱 패키지(Package)나 특정 응용 분야에 따라 새로운 형태의 패키지를 개발하고 있다. LED에서 방출하는 빛의 파장은 반도체 칩 구성원소의 배합에 따라 달라지며 이러한 파장이 빛의 색깔을 결정 짓는다.In addition, LEDs are generally manufactured in small sizes and have structures mounted on epoxy molds, lead frames, and PCBs. Currently, the most commonly used LEDs are 5mm (
특히, LED는 정보 통신 기기의 소형화, 슬림화(slim) 추세에 따라 기기의 각종 부품인 저항, 콘덴서, 노이즈 필터 등은 더욱 소형화되고 있으며 PCB(Printed Circuit Board: 이하 PCB라고 함) 기판에 직접 장착하기 위하여 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있다.In particular, LEDs are becoming smaller and smaller, such as resistors, capacitors, and noise filters, due to the trend toward miniaturization and slimming of information and communication devices, and directly mounting them on a PCB (Printed Circuit Board) board. In order to make the surface mount device (Surface Mount Device) type.
이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 SMD 형으로 개발되고 있다. 이러한 SMD는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다. Accordingly, LED lamps, which are used as display elements, are also being developed in SMD type. Such SMD can replace the existing simple lighting lamp, which is used for lighting indicators of various colors, character display and image display.
그리고, 최근 들어 반도체 소자에 대한 고밀도 집적화 기술이 발전되고 수요자들이 보다 컴팩트한 전자제품을 선호함에 따라 표면실장기술(SMT)이 널리 사용되고, 반도체 소자의 패키징 기술도 BGA(Ball Grid Arrary), 와이어 본딩, 플립칩 본딩 등 설치 공간을 최소화하는 기술이 채택되고 있다.In recent years, as high-density integration technologies for semiconductor devices have been developed and consumers have demanded more compact electronic products, surface mount technology (SMT) has been widely used, and packaging technologies for semiconductor devices have also been known as ball grid array (BGA) and wire bonding. Technology to minimize the installation space, such as flip chip bonding.
도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드를 플립칩 본딩한 모습을 도시한 도면이다.1 is a view illustrating flip chip bonding of a light emitting diode according to the prior art.
도 1에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드(1)의 구조는 다음과 같다.As shown in Fig. 1, the structure of the
Al2O3 계열의 성분으로 되어있는 사파이어 기판(1) 상에 질화갈륨(GaN)으로된 버퍼층(GaN buffer layer), 도핑되지 않은(Undoped) GaN 층 및 N형 GaN 층으로 구성된 N형 질화갈륨층(3)을 형성한다.N-type gallium nitride composed of a GaN buffer layer, an undoped GaN layer, and an N-type GaN layer on a
상기에서와 같이, 상기 사파이어 기판(1) 상에 3족 계열의 원소를 박막 성장하기 위해서는 일반적으로 금속유기화학기상증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition: MOCVD)을 사용하고, 성장 압력은 200 토르(torr)~ 650 토르(torr)를 유지하면서 레이어(layer)를 형성한다.As described above, in order to grow a thin film of a group III-based element on the
그리고, 상기 N형 GaN 층은 사수소화 실리콘(Si:H4) 또는 이수소화 실리콘(Si2H6)가스를 이용한 실리콘이 사용된다.As the N-type GaN layer, silicon using silicon tetrahydride (Si: H4) or silicon dihydrogen (Si2H6) gas is used.
상기 N형 질화갈륨층(3)이 성장되면 상기 N형 질화갈륨층(3) 상에 활성층(5)을 성장시킨다. 상기 활성층(5)은 발광 영역으로서 질화인듐갈륨(InGaN)으로된 발광체 물질을 첨가한 반도체 층이다. 상기 활성층(5)이 성장되면 계속해서 P형 질화 갈륨층(6)을 형성한다. 상기 P형 질화갈륨층(6)은 P-AlGaN(Mg) 또는 P-InGaN 성분으로 이루어진다.When the N-type
상기 P형 질화갈륨층(6)은 상기 N형 질화갈륨층(3)과 대조되는 층으로써, 상기 N형 질화갈륨층(3)은 외부로부터 인가되는 전압에 의하여 전자들을 상기 활성층(5)에 공급한다.The P-type
그리고 상대적으로 상기 P형 질화갈륨층(6)은 외부에 인가되는 전압에 의하여 정공(hole)들을 상기 활성층(5)에 공급함으로써, 상기 활성층(5)에서 정공(hole)과 전자가 서로 결합하여 광을 발생시키도록 한다.Relatively, the P-type
그리고 상기 P형 질화갈륨층(6) 상에 이후 형성될 P형 전극은 상기 발광 다이오드(10)를 와이어 본딩할 때에는 투명 금속으로된 투과층을 형성한 다음, 와이어와 전기적으로 본딩된 P형 전극을 형성한다. N형 전극도 마찬가지로 상기 N형 질화갈륨층(3) 까지 오픈 시킨 다음, 상기 N형 질화갈륨층(3) 상에 N형 전극을 형성한다.The P-type electrode to be subsequently formed on the P-type
그러나, 상기 사파이어 기판(1)이 광을 투과할 수 있는 기판이므로, 발광 다이오드(10)를 뒤집어 본딩하는 플립칩 본딩을 할 경우에는 상기 P형 질화갈륨층(6) 형성 후에 가장자리 영역을 식각하여 상기 N형 질화갈륨층(3)이 오픈될 수 있도록 하였다.However, since the
그런 다음, 상기 P형 질화갈륨층(6) 상에 반사율이 높은 금속을 형성하여 P형 전극겸 반사판 역할을 하는 P형 반사전극(8)을 형성한다. N형 전극의 경우에는 광을 발생시키는 활성층(5)이 없으므로 일반적인 금속을 사용하여 전극을 형성한 다.Then, a metal having high reflectance is formed on the P-type
이와 같이 발광 다이오드(10)가 완성되면, 인쇄회로기판(11) 상에 실장을 하는데, 상기 발광 다이오드(10)가 플립칩 본딩되기 때문에 상기 발광 다이오드(10)가 실장되는 영역의 인쇄회로기판(11) 상에 반사층(12)이 형성되어 있다.When the
상기 발광 다이오드(10)는 플립칩 형태로 상기 인쇄회로기판(11) 상에 실장되는데, 상기 인쇄회로기판(11) 상의 실장될 영역에 언더범퍼금속(Under Bumper Metal: UBM, 15)을 상기 발광 다이오드(10)와 인쇄회로기판(11) 상에 형성한 다음, 솔더(solder:16)를 사이에 두고 전기적으로 본딩한다.The
상기와 같은 구조로 플립칩 본딩된 발광 다이오드(10)는 인쇄회로기판(11)을 통하여 전원이 발광 다이오드(10)에 인가되면, 상기 활성층(5)에서 전자와 정공이 결합하여 광을 발생한다.In the flip chip bonded
이와 같이 상기 활성층(5)에서 발생된 광의 일부는 상기 사파이어 기판(1)을 통하여 외부로 방출되고, 일부의 광은 상기 P형 질화갈륨층(6)과 P형 반사전극(8) 및 상기 인쇄회로기판(11) 상에 형성되어 있는 반사층(12)에서 반사된 후 외부로 방출된다.As described above, part of the light generated in the
특히, 발광 다이오드(10)가 플립칩 본딩된 경우에는 활성층(5)에서 발생된 광이 직접 또는 반사된 후 사파이어 기판(1)을 통하여 외부로 방출되므로, 와이어 본딩에 의하여 실장되는 발광 다이오드에 비해서 광효율이 증가하는 장점이 있다.In particular, when the
또한, 와이어 본딩에 의해 실장되는 발광 다이오드의 경우에는 와이어에 의해 본딩되는 영역에 P형 전극, N형 전극을 불투명 금속으로 형성하기 때문에 광효 율이 저하되는 문제가 있었지만, 플립칩 본딩 발광 다이오드는 이와 같은 광저하 요인이 없다.In addition, in the case of a light emitting diode mounted by wire bonding, since the P-type electrode and the N-type electrode are formed of an opaque metal in the region bonded by the wire, there is a problem that the light efficiency is lowered. There is no such factor of deterioration.
하지만, 상기와 같이 플립칩 본딩을 하기 위하여 제조된 발광 다이오드는 P형 반사전극 및 인쇄회로기판 상에 형성된 반사층에서 반사되는 50% 광이 굴절률이 낮은 P형 질화갈륨층에 의해 저하되는 문제가 있다.However, a light emitting diode manufactured for flip chip bonding as described above has a problem in that 50% of light reflected from a reflective layer formed on a P-type reflective electrode and a printed circuit board is degraded by a P-type gallium nitride layer having a low refractive index. .
상기 P형 질화갈륨층의 굴절률 2.5 이상이 되어야만, 활성층에서 발생되는 광의 대부분이 P형 반사전극 또는 반사층 등에 의해 반사되는데, P형 질화갈륨층의 경우에는 2 정도의 굴절률을 가지고 있어 광효율을 저하시키는 원인이 된다.When the refractive index of the P-type gallium nitride layer is 2.5 or more, most of the light generated in the active layer is reflected by the P-type reflective electrode or the reflective layer, and the P-type gallium nitride layer has a refractive index of about 2, which reduces the light efficiency. Cause.
본 발명은, 플립칩 본딩을 위한 발광 다이오드의 P형 반사전극과 P형 질화갈륨층 사이에 P형 질화갈륨층과 격자 조합이 유사하고, 밴드 갭 에너지가 낮은 고굴절층을 삽입함으로써, 광반사 효율을 향상시킨 발광 다이오드를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention provides a light reflection efficiency by inserting a high refractive index layer having a similar p-type gallium nitride layer and a lattice combination between a p-type reflective electrode and a p-type gallium nitride layer of a light emitting diode for flip chip bonding, and having a low band gap energy. The purpose is to provide a light emitting diode with improved.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 발광 다이오드는,In order to achieve the above object, a light emitting diode according to the present invention,
제 1 질화물 반도체층;A first nitride semiconductor layer;
상기 제 1 질화물 반도체층 위에 형성되는 활성층;An active layer formed on the first nitride semiconductor layer;
상기 활성층 위에 형성되는 제 2 질화물 반도체층;A second nitride semiconductor layer formed on the active layer;
상기 제 2 질화물 반도체층 위에 형성되며, 상기 제 2 질화물 반도체층의 굴절률보다 큰 굴절률을 갖는 굴절층; 및A refractive layer formed on the second nitride semiconductor layer and having a refractive index greater than that of the second nitride semiconductor layer; And
상기 굴절층 위에 형성된 반사전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a reflective electrode formed on the refractive layer.
여기서, 상기 제 1 질화물 반도체층은 질화물계 물질로된 버퍼층, 도핑되지 않은 질화물 반도체층 및 N형 도핑된 질화물 반도체층으로 구성되고, 상기 고굴절층은 질화갈륨계 물질에 인(P) 또는 비소(As) 성분이 포함되며, 상기 고굴절층은 굴절률이 제 2 질화물 반도체층의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 한다.The first nitride semiconductor layer may include a buffer layer made of a nitride material, an undoped nitride semiconductor layer, and an N-type doped nitride semiconductor layer, and the high refractive layer may be formed of phosphorus (P) or arsenic ( As) component, the high refractive index layer is characterized in that the refractive index is larger than the refractive index of the second nitride semiconductor layer.
그리고 상기 고굴절층의 굴절률은 2.5~3의 범위 값을 갖고, 상기 고굴절층의 에너지 밴드 갭은 상기 제 2 질화물 반도체층의 에너지 밴드 갭보다 낮은 값을 갖으며, 상기 전극은 상기 활성층에서 발생하는 광을 반사시키기 위한 반사판 역할과 전원을 공급하는 전극 역할을 하고, 상기 제 2 질화물 반도체층과 고굴절층 사이에는 제 3 질화물 반도체층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The refractive index of the high refractive index layer is in the range of 2.5 to 3, the energy band gap of the high refractive layer has a lower value than the energy band gap of the second nitride semiconductor layer, the electrode is light generated in the active layer It serves as a reflector for reflecting the electrode and supplying power, characterized in that it further comprises a third nitride semiconductor layer between the second nitride semiconductor layer and the high refractive layer.
또한, 상기 제 3 질화물 반도체층은 N형으로 고농도 도핑된 질화물 반도체층인 것을 특징으로 한다.In addition, the third nitride semiconductor layer is characterized in that the nitride semiconductor layer doped with a high concentration of N-type.
본 발명에 의하면, 플립칩 본딩을 위한 발광 다이오드의 P형 반사전극과 P형 질화갈륨층 사이에 P형 질화갈륨층과 격자 조합이 유사하고, 밴드 갭 에너지가 낮은 고굴절층을 삽입함으로써, 광반사 효율을 향상시킨 효과가 있다.According to the present invention, a light reflection is inserted between a P-type gallium nitride layer and a lattice combination between the P-type reflective electrode and the P-type gallium nitride layer of a light emitting diode for flip chip bonding by inserting a high refractive layer with low band gap energy. There is an effect of improving the efficiency.
이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 발광 다이오드를 플립칩 본딩한 모습을 도시한 도면이다. 2 is a view illustrating flip chip bonding of a light emitting diode according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드(100)의 구조는 Al2O3 계열의 성분으로 되어있는 사파이어 기판(100) 상에 질화갈륨(GaN)으로된 버퍼층(GaN buffer layer), 도핑되지 않은(Undoped) GaN 층 및 N형 GaN 층으로 구성된 N형 질화갈륨층(103)을 형성한다.As shown in FIG. 2, the
상기에서와 같이, 상기 사파이어 기판(101) 상에 3족 계열의 원소를 박막 성장하기 위해서는 일반적으로 금속유기화학기상증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition: MOCVD)을 사용하고, 성장 압력은 200 토르(torr)~ 650 토르(torr)를 유지하면서 레이어(layer)를 형성한다.As described above, in order to grow a thin film of the
그리고, 상기 N형 GaN 층은 사수소화 실리콘(Si:H4) 또는 이수소화 실리콘(Si2H6)가스를 이용한 실리콘이 사용된다.As the N-type GaN layer, silicon using silicon tetrahydride (Si: H4) or silicon dihydrogen (Si2H6) gas is used.
상기 N형 질화갈륨층(103)이 성장되면 상기 N형 질화갈륨층(103) 상에 활성층(105)을 성장시킨다. 상기 활성층(105)은 발광 영역으로서 질화인듐갈륨(InGaN)으로된 발광체 물질을 첨가한 반도체 층이다.When the N-type
상기 활성층(105)이 성장되면 계속해서 P형 질화갈륨층(106)을 형성한다. 상기 P형 질화갈륨층(106)은 P-AlGaN(Mg) 또는 P-InGaN 성분으로 이루어진다.As the
상기 P형 질화갈륨층(106)은 상기 N형 질화갈륨층(103)과 대조되는 층으로써, 상기 N형 질화갈륨층(103)은 외부로부터 인가되는 전압에 의하여 전자들을 상기 활성층(105)에 공급한다.The P-type
그리고 상대적으로 상기 P형 질화갈륨층(106)은 외부에 인가되는 전압에 의 하여 정공(hole)들을 상기 활성층(105)에 공급함으로써, 상기 활성층(105)에서 정공(hole)과 전자가 서로 결합하여 광을 발생시키도록 한다.In addition, the P-type
상기 P형 질화갈륨층(106)이 형성되면, 상기 P형 질화갈륨층(106)을 형성하는 챔버 내에 인(P) 또는 비소(As) 성분 넣어 굴절률이 2.5 이상인 고굴절층(120)을 형성한다.When the P-type
따라서, 상기 고굴절층(120)은 질화갈륨계 물질에 P 성분 또는 As 성분이 포함되어 굴절률이 2.5 이상 3 이하의 값을 갖도록 하였다.Therefore, the high
상기와 같이 P형 질화갈륨층(106) 상에 고굴절층(120)이 형성되면, 가장자리 영역을 식각하여 상기 N형 질화갈륨층(103)이 오픈될 수 있도록 하였다.When the high
그런 다음, 상기 고굴절층(120) 상에 반사율이 높은 금속을 사용하여 P형 질화갈륨층(106)과 전기적으로 연결되는 전극겸 반사판 역할을 하는 반사전극(108)을 형성한다. N형 전극의 경우에는 광을 발생시키는 활성층(105)이 없으므로 일반적인 금속을 사용하여 상기 N형 질화갈륨층(103) 상에 전극을 형성한다.Then, a
이와 같이, 발광 다이오드(100)가 완성되면, 인쇄회로기판(111) 상에 실장을 하는데, 상기 발광 다이오드(100)가 플립칩 본딩되기 때문에 상기 발광 다이오드(100)가 실장되는 영역의 인쇄회로기판(111) 상에 반사층(112)이 형성되어 있다.As such, when the
상기 발광 다이오드(100)는 플립칩 형태로 상기 인쇄회로기판(111) 상에 실장되는데, 상기 인쇄회로기판(111) 상의 실장될 영역에 언더범퍼금속(Under Bumper Metal: UBM, 115)을 상기 발광 다이오드(100)와 인쇄회로기판(111) 상에 형성한 다 음, 솔더(solder:116)를 사이에 두고 인쇄회로기판(111)과 전기적으로 본딩한다.The
상기와 같은 구조로 플립칩 본딩된 발광 다이오드(100)는 인쇄회로기판(111)을 통하여 전원이 발광 다이오드(100)에 인가되면, 상기 활성층(105)에서 전자와 정공이 결합하여 광을 발생한다.In the flip chip bonded
이와 같이 상기 활성층(105)에서 발생된 광의 일부는 상기 사파이어 기판(101)을 통하여 외부로 방출되고, 일부의 광은 상기 P형 질화갈륨층(106), 고굴절층(120) 및 반사전극(108)에서 반사가 일어난다.As described above, part of the light generated by the
그리고, 상기 인쇄회로기판(111) 상에 형성되어 있는 반사층(112)을 통해서도 광반사가 일어난다.Light reflection also occurs through the
본 발명에서는 P형 질화갈륨층(106)과 반사전극(108) 사이에 고굴절층(120)이 게재되어 있으므로, 상기 P형 질화갈륨층(106)을 통하여 진행한 광이 상기 고굴절층(120)에서 대부분 반사시키고 투과한 일부 광은 상기 반사전극(108)에서 반사된 후에 상기 고굴절층(120)에서 전반사가 일어나 반사효율을 향상시켰다.In the present invention, since the high
또한, 반사전극(108)을 통하여 전원이 인가되면, 상기 P형 질화갈륨층(106)보다 에너지 밴드 갭이 낮고 결정구조가 비슷한 고굴절층(120)을 통하여 균일한 캐리어가 주입(injection)어 상기 활성층(105)에서의 발광효율을 향상시킬 수 있다.In addition, when power is applied through the
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 도면으로서, 도시된 바와 같이, 상기 도 2와 유사한 구조를 갖지만, 발광 다이오드의 구조에서 P형 질화갈륨층(106)과 반사전극(108) 사이에 N으로 도핑된 질화갈륨층(170)을 삽입하였다.3 is a diagram according to another embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, but having a structure similar to that of FIG. The doped
따라서, 발광 다이오드(100)는 사파이어 기판(101), N형 질화갈륨층(103), 활성층(105), P형 질화갈륨층(106), 도핑된 질화갈륨층(170), 고굴절층(120)), 반사전극(108)으로 구성되어 있다.Accordingly, the
이하, 상기 도 2와 차별되는 부분을 중심으로 설명한다.Hereinafter, a description will be given focusing on a part different from the above-described FIG. 2.
상기 본 발명의 발광 다이오드는 P형 질화갈륨층(106)과 반사전극(108) 사이에 N형으로 고농도 도핑된 질화갈륨층(170)이 형성되어 있는데, 상기 도핑된 질화갈륨층(170)의 두께는 Å단위로 얇은 두께를 가지고 있다.In the light emitting diode of the present invention, an N-type high concentration doped
여기서, 상기 반사전극(108)에 전원이 인가되면, 상기 P형 질화갈륨층과 도핑된 질화갈륨층 간에 슈퍼그레이딩(super grading) 효과가 발생하여 정공들이 상기 도핑된 질화갈륨층(170)을 통과하여 상기 P형 질화갈륨층(106)으로 정공이 유입된다.Here, when power is applied to the
상기 P형 질화갈륨층(106)으로부터 유입되는 정공과 N형 질화갈륨층(103)으로부터 유입되는 전자가 상기 활성층(105)에서 결합하여 광을 발생시키게 된다.Holes flowing from the P-type
이렇게 상기 활성층(105)에서 발생되는 광은 상기 고굴절층(120)에서 대부분 반사되고 나머지 광은 상기 반사전극(108)에서 반사되는데, 이와 같이 반사된 광은 인(P) 또는 비소(As) 성분 넣어 굴절률이 2.5 이상, 정확하게는 2.5 이상 3 이하의 굴절률을 갖는 고굴절층(120)에서 투과율을 높여 광효율을 향상시켰다.As such, the light generated in the
또한, 상기 반사전극(108)을 통하여 전원이 인가되면, 상기 P형 질화갈륨층(106)보다 에너지 밴드 갭이 낮고 결정구조가 비슷한 고굴절층(120)을 통하여 균일한 캐리어가 주입(injection)어 상기 활성층(105)에서의 발광효율을 향상시킬 수 있다.In addition, when power is applied through the
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 플립칩 본딩을 위한 발광 다이오드의 반사전극과 P형 질화갈륨층 사이에 P형 질화갈륨층과 격자 조합이 유사하고, 밴드 갭 에너지가 낮은 고굴절층을 삽입함으로써, 광반사 효율을 향상시킨 효과가 있다.As described in detail above, the present invention inserts a high refractive index layer having a similar lattice combination and a low band gap energy between the reflective electrode and the p-type gallium nitride layer of the light emitting diode for flip chip bonding. Thereby, there exists an effect which improved light reflection efficiency.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040077828A KR101154706B1 (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Light emitting diode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020040077828A KR101154706B1 (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Light emitting diode |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20060028920A KR20060028920A (en) | 2006-04-04 |
KR101154706B1 true KR101154706B1 (en) | 2012-06-14 |
Family
ID=37139444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020040077828A KR101154706B1 (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Light emitting diode |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101154706B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020138685A1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 엘지전자 주식회사 | Lamp using semiconductor light-emitting device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101712050B1 (en) * | 2011-06-10 | 2017-03-03 | 엘지이노텍 주식회사 | A light emitting device package |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08316581A (en) * | 1995-05-18 | 1996-11-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor device and semiconductor light emitting element |
JPH11284282A (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | Short wavelength light emitting element |
JP2001077413A (en) * | 1999-09-06 | 2001-03-23 | Showa Denko Kk | Group iii nitride semiconductor light-emitting element and manufacture thereof |
JP2002176198A (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-21 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Multi-wavelength light emitting element |
-
2004
- 2004-09-30 KR KR1020040077828A patent/KR101154706B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08316581A (en) * | 1995-05-18 | 1996-11-29 | Sanyo Electric Co Ltd | Semiconductor device and semiconductor light emitting element |
JPH11284282A (en) * | 1998-03-31 | 1999-10-15 | Fuji Photo Film Co Ltd | Short wavelength light emitting element |
JP2001077413A (en) * | 1999-09-06 | 2001-03-23 | Showa Denko Kk | Group iii nitride semiconductor light-emitting element and manufacture thereof |
JP2002176198A (en) * | 2000-12-11 | 2002-06-21 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | Multi-wavelength light emitting element |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020138685A1 (en) * | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 엘지전자 주식회사 | Lamp using semiconductor light-emitting device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20060028920A (en) | 2006-04-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2551903B1 (en) | Light emitting device package and lighting system including the same | |
KR101666442B1 (en) | Light emitting diode and Light emitting device comprising the same | |
CN101814563B (en) | Light emitting device, light emitting device package and lighting system including the same | |
US9343640B2 (en) | Light emitting device, light emitting device package and lighting system including the same | |
CA2530614A1 (en) | Light emitting device | |
KR20120045542A (en) | Light emitting device | |
EP2403019A2 (en) | Light emitting device | |
JP2011135072A (en) | Light-emitting element, light-emitting element package, and lighting system | |
EP2752896A2 (en) | Light emitting device package | |
KR101260000B1 (en) | Flip chip Light-emitting device and Method of manufacturing the same | |
US20110095306A1 (en) | Light emitting device, light emitting device package and lighting system | |
KR20140101130A (en) | Ltght emitting device | |
KR20050049066A (en) | Light emitting diode and method for manufacturing light emitting diode | |
KR101034055B1 (en) | Light emitting diode and method for manufacturing light emitting diode | |
KR101154706B1 (en) | Light emitting diode | |
KR20070063976A (en) | Flip chip light-emitting device and method of manufacturing the same | |
KR100831712B1 (en) | LED chip and LED package having the same | |
KR101039968B1 (en) | Light emitting diode and method for manufacturing light emitting diode | |
KR100707100B1 (en) | Light emitting diode and method for manufacturing there of | |
KR101241533B1 (en) | Light emitting diode and method for manufacturing led | |
KR20060009686A (en) | Semiconductor emitting light and method for manufacturing semiconductor emitting light | |
KR101047680B1 (en) | Light emitting diodes and manufacturing method | |
KR20110127936A (en) | Semiconductor light emitting device | |
KR20040006056A (en) | Light emitting diode and method for processing flip chip of led | |
KR100986464B1 (en) | Light emitting diode and method for manufacturing light emitting diode |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
AMND | Amendment | ||
B701 | Decision to grant | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150506 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160504 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170512 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180509 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190514 Year of fee payment: 8 |