KR101470754B1 - 발광 다이오드 - Google Patents

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KR101470754B1
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이상준
김지환
장자순
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Abstract

본 발명의 제1 측면에 따르면, 기판; 상기 기판 상에 적층되는 버퍼층; 상기 버퍼층 상에 적층되는 제1 반도체 하부층; 상기 제1 반도체 하부층 상에 적층되는 열전도층; 상기 열전도층 상에 적층되는 제1 반도체 상부층; 상기 제1 반도체 상부층 상에 적층되는 활성층; 상기 활성층 상에 적층되는 제2 반도체층; 상기 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 활성층 각각의 일부영역을 제거하여 부분적으로 노출되는 상기 제1 반도체층 상에 형성되는 제1 전극; 및 상기 제1 반도체층 상에 형성되는 제2 전극을 포함하는 발광 다이오드를 제공한다.
본 발명에 따른 발광 다이오드는 발광 동작 중 발생되는 열의 방열과 광효율을 향상시키는 효과를 갖는다.

Description

발광 다이오드{Light Emitting Diode}
본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 발광 동작 중 발생되는 열의 방열이 용이한 발광 다이오드에 관한 것이다.
발광다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 p-n 접합된 복수의 반도체층을 포함하여, 외부에서 공급되는 전기에너지를 광에너지로 변환하여 광을 방출하는 발광소자로서, 액정표시장치의 백라이트 유닛(Backlight Unit), 전광판, 표시기, 가전제품, 조명 기기 등 다양한 제품에 적용되어 그 활용 범위가 점차 넓어지고 있다.
조명 및 차량용 발광 다이오드는 고출력을 필요로 하고 있고, 이는 다량의 소비 전력을 필요로 한다. 발광 다이오드에서 고출력으로 광을 출력하는 과정에서 다량의 열이 발생된다. 이때, 방열이 이루지지 못하면, 발광 다이오드의 온도가 상승하여 효율적인 발광을 방해하고, 열적 스트레스에 의해 발광 다이오드의 수명이 저하되는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위해, 발광 다이오드의 외부에 별도의 방열판을 배치하고 있으나, 방열판의 설치를 위한 공간과 설치 작업이 추가되어야 하는 문제점이 있다.
본 발명에 대한 선행기술로는 등록특허 10-1121735호를 예시할 수 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 발광 다이오드의 동작 도중 발생되는 열의 전도가 용이하고, 발광 다이오드의 광효율이 향상되도록 제1 반도체층과 버퍼층 상에 열전도층이 적층되는 발광 다이오드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 발광 다이오드의 동작 도중 발생되는 열의 외부 방출이 용이하도록 방열선이 연결되는 발광 다이오드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제1 측면에 따르면, 기판; 상기 기판 상에 적층되는 버퍼층; 상기 버퍼층 상에 적층되는 제1 반도체 하부층; 상기 제1 반도체 하부층 상에 적층되는 열전도층; 상기 열전도층 상에 적층되는 제1 반도체 상부층; 상기 제1 반도체 상부층의 일부 영역 상에 적층되는 활성층; 상기 활성층 상에 적층되는 제2 반도체층; 부분적으로 노출되는 상기 제1 반도체층 상의 일부영역 상에 형성되는 제1 전극; 및 상기 제2 반도체층 상에 형성되는 제2 전극을 포함하는 발광 다이오드를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제2 측면에 따르면, 기판; 상기 기판 상에 적층되는 하부 버퍼층; 상기 하부 버퍼층 상에 적층되는 열전도층; 상기 열전도층 상에 적층되는 상부 버퍼층; 상기 상부 버퍼층 상에 적층되는 제1 반도체층; 상기 제1 반도체층의 일부 영역 상에 적층되는 활성층; 상기 활성층 상에 적층되는 제2 반도체층; 부분적으로 노출되는 상기 제1 반도체층의 일부영역 상에 형성되는 제1 전극; 상기 제2 반도체층 상에 형성되는 제2 전극; 및 부분적으로 노출되는 상기 상부 버퍼층 상에 연결되는 방열선을 포함하는 발광 다이오드를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제3 측면에 따르면, 기판; 상기 기판 상에 적층되는 하부 버퍼층; 상기 하부 버퍼층 상에 적층되는 제1 열전도층; 상기 제1 열전도층 상에 적층되는 상부 버퍼층; 상기 상부 버퍼층 상의 일부 영역 상에 적층되는 제1 반도체 하부층; 상기 제1 반도체 하부층 상에 적층되는 제2 열전도층; 상기 제2 열전도층 상에 적층되는 제1 반도체 상부층; 상기 제1 반도체 상부층 상의 일부 영역 상에 적층되는 활성층; 상기 활성층 상에 적층되는 제2 반도체층; 부분적으로 노출되는 상기 제1 반도체 상부층에 형성되는 제1 전극; 상기 제2 반도체층 상에 형성되는 제2 전극; 부분적으로 노출되는 상기 버퍼층의 일부영역 상에 연결되는 방열선을 포함하는 발광 다이오드를 제공한다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 제4 측면에 따르면, 기판; 상기 기판 상에 적층되는 버퍼층; 상기 버퍼층 상의 일부 영역 상에 적층되는 열전도층; 상기 제1 열전도층 상에 적층되는 제1 반도체층; 상기 제1 반도체층 상의 일부 영역 상에 적층되는 활성층; 상기 활성층 상에 적층되는 제2 반도체층; 부분적으로 노출되는 상기 제1 반도체층 상에 형성되는 제1 전극; 상기 제2 반도체층 상에 형성되는 제2 전극; 부분적으로 노출되는 상기 버퍼층 상의 일부 영역 상에 연결되는 방열선을 포함하는 발광 다이오드를 제공한다.
상기 방열선의 연결부위는 상기 열전도층에 밀접할 수 있다.
상기 열전도층은 그라핀을 포함할 수 있다.
상기 방열선은 금(Ag)을 포함할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은, 제1 반도체층과 버퍼층 상에 열전도층이 적층되어 발광 다이오드의 동작 도중 발생되는 열의 전도가 용이해지고 발광 다이오드의 수명을 연장할 수 있고, 발광 다이오드의 광효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 버퍼층 상에 방열 단자가 형성되어 발광 다이오드의 동작 도중 발생되는 열의 외부 방출이 용이해지고 발광 다이오드의 수명을 연장할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 측면에 따른 발광 다이오드의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 다이오드의 전류 확산 상태의 일 예를 설명하기 위한 발광 다이오드의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 측면에 따른 발광 다이오드의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 측면에 따른 발광 다이오드의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 측면에 따른 발광 다이오드의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 측면에 따른 발광 다이오드의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 측면에 따른 발광 다이오드(100)는 기판(110), 버퍼층(120), 제1 반도체 하부층(130A), 제1 반도체 상부층(130B), 열전도층(140), 활성층(150), 제2 반도체층(160), 제1 전극(170A) 및 제2 전극(170B)을 포함한다.
상기한 구성 요소들이 적층되는 공정은 일반적인 발광 다이오드의 제작 공정과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
기판(110)은 발광 다이오드(100)의 동작 중 발생되는 열을 방열하는 방열판(101) 상에 배치된다. 패키지(101)는 발광 다이오드의 외형에 해당하는 소정의 형태를 이루지만, 도면의 간략화를 위해 평판 형태로 도시하였다.
기판(110)은 GaN과 동종물질인 GaN계, 및 GaN과 유사한 결정구조를 가진 Al2O3(Sapphire: 사파이어), 실리콘 및 글래스(glass) 중에서 선택될 수 있다. 특히, 기판(110)은 저가인 장점, 알칼리 또는 산에 의한 변형율이 낮은 장점 및 열에 의한 변형율이 낮은 장점이 있는 사파이어 또는 실리콘 또는 글래스 중에서 선택될 수 있다.
버퍼층(120)은 기판(110)과 광전층(130) 사이의 격자상수 및 열팽창계수 차이로 인해 발생되는 후술하는 광전층(130)의 결정결함을 줄이기 위한 완충층이다. 본 발명에서, 버퍼층(120)의 언 도프(un doped)된 질화 갈륨(GaN)을 포함할 수 있다.
버퍼층(120)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 방식을 이용하여 반도체물질을 성장시켜서, 형성될 수 있다.
버퍼층(120) 상에는 제1 반도체층(130)이 적층된다.
제1 반도체층(130)은 n-형 불순물로 도핑되어 전자이동도를 높인 n-형 질화물반도체를 버퍼층(120) 상에 적층하여 형성된다. 이때, n-형 불순물은 Si일 수 있다.
본 발명에서 사용하는 제1 반도체층(130)은 제1 반도체 하부층(130A)과 제1 반도체 상부층(130B)을 포함한다.
제1 반도체 하부층(130A)과 제1 반도체 상부층(130B)은 서로 동일한 재질로 이루어진다. 도면을 참조하면, 제1 반도체 하부층(130A)의 적층 두께는 제1 반도체 상부층(130B)의 적층 두께 보다 얇은 것으로 도시되어 있으나, 이는 사용자의 필요에 따라 변경될 수 있다.
제1 반도체 하부층(130A)이 적층된 후, 제1 반도체 상부층(130B)이 적층되기 전에, 열전도층(140)이 적층될 수 있다. 따라서, 제1 반도체 하부층(130A)과 제1 반도체 상부층(130B) 사이에는 열전도층(140)이 배치된다.
열전도층(140)은 발광 다이오드의 동작 중 발생되는 열의 전도를 용이하게 한다.
열전도층(140)은 그라핀(graphene)을 포함하는 것이 바람직하다. 그라핀은 탄소 화합물로서, 육각형 구조의 그라파이트의 한 층 또는 복수의 층으로 이루어진 것을 의미한다.
그라핀은 열전도성과 전류 확산성이 높은 특성이 있으므로 발광 다이오드에서 광이 발광되는 동안 발생된 열을 후술하는 방열선으로 용이하게 전달할 수 있다.
제1 반도체 상부층(130B) 상에는 활성층(150)이 적층된다.
활성층(150)은 양자우물구조의 질화물반도체를 제1 반도체층 상에 적층하여 형성된다. 활성층(150)은 후술하는 제1 전극(170A)과 제2 전극(170B)을 통해 주입된 전자와 정공이 만나 재결합하여 여기자가 생성되고, 이때의 여기자가 대기상태로 떨어지면서 발생된 여분의 에너지로부터 광이 생성된다.
제2 반도체층(160)은 p-형 불순물로 도핑되어 정공이동도를 높인 p-형 질화물반도체를 활성층(150) 상에 적층하여 형성된다. 이때, p-형 불순물은 Mg일 수 있다.
제1 전극(170A)은 제1 반도체 상부층(130B), 제2 반도체층(160) 및 활성층(150) 각각의 일부영역을 제거하여 부분적으로 외부에 노출되는 제1 반도체 상부층(130B)의 일부영역 상에 형성된다.
여기서, 제1 전극(170A)은 제1 반도체 상부층(130B) 일부 영역에만 활성층(150)을 적층한 후, 부분적으로 노출되는 제1 반도체 상부층(130B)에 형성될 수 있다.
제2 전극(170B)은 제2 반도체층(160) 상에 형성되어, 제2 반도체층(160)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 제1 및 제2 전극(170A, 170B)은 서로 동일하거나 상이한 도전성 재료로 형성될 수 있는데, 특히, Ni, Au, Pt, Ti, Al 및 Cr 중 어느 하나의 금속 또는 둘 이상을 포함하는 적층구조 또는 합금으로 선택될 수 있다.
제1 및 제2 전극(170A, 170B)에는 각각 제1 및 제2 리드(171, 172)가 각각 연결된다. 제1 및 제2 리드(171, 172)는 제1 및 제2 전극(170A, 170B)와 외부의 구성 요소를 연결한다. 제1 및 제2 리드(171, 172)는 발광 다이오드의 밀봉재가 도포되기 전에 제1 및 제2 전극(170A, 170B)에 연결되는 것이 바람직하다.
상기와 같은 발광 다이오드(100)는, 발광 다이오드(100)에서 발광은 활성층(150)에서 이루어진다. 따라서, 발광 다이오드(100)에서 발생되는 열도 활성층(150)에서 주로 발생된다. 활성층(150)에서 발생된 열은 제1 반도체 상부층(130B), 열전도층(140), 제1 전극(170A)을 통해 전도될 수 있도록 한다. 전도된 열은 제1 리드(171)를 통해 외부로 방열될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 발광 다이오드의 전류 확산 상태의 일 예를 설명하기 위한 발광 다이오드의 평면도이다. 도면에서는 전류 확산 상태를 설명하기 위해 제1 및 제2 전극 및 열전도층만을 도시하였다.
도 2를 참조하면, 제2 전극(170B)에서 제1 전극(170A)으로 전류가 공급되고, 공급되는 전류는 열전도층(140)를 통할 수 있다.
열전도층(140)은 전류 확산성이 높은 그라핀을 포함하므로, 제2 전극(170B)에서 제1 전극(170A)으로의 전류 공급이 용이하도록 하여 발광 다이오드의 광효율이 향상될 수 있다.
또한, 발광 다이오드에서 발생된 열 중 일부는 제2 반도체층(170B)을 통해 제2 리드(172)로 방열될 수도 있지만, 제2 반도체층(170B) 보다 열전도성이 큰 열전도층(140)을 통해 제1 전극(170A)으로 전달된 후, 제1 리드(171)를 통해 외부로 방열될 수 있다.
따라서, 열전도층(140)은 발광 다이오드의 방열 효과와 광효율을 향상시킬 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 측면에 따른 발광 다이오드의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제2 측면에 따른 발광 다이오드(200)는 기판(210), 하부 버퍼층(220A), 열전도층(230), 상부 버퍼층(220B), 제1 반도체층(240), 활성층(250), 제2 반도체층(260), 제1 전극(270A), 제2 전극(270B), 방열 단자(280) 및 방열선(290)을 포함한다.
이전의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 관련된 도면부호를 사용하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하며, 이전의 실시예의 구성과 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
기판(210) 상에는 버퍼층(220)이 적층된다. 버퍼층(220)은 하부 버퍼층(220A)과 상부 버퍼층(220B)을 포함한다.
하부 버퍼층(220A)과 상부 버퍼층(220B)은 차례대로 적층되고, 적층 시, 하부 버퍼층(220A)과 상부 버퍼층(220B)의 사이에는 열전도층(230)이 적층된다.
상부 버퍼층(220B)의 일부 영역 상에는 제1 반도체층(240)이 적층되고, 제1 반도체층(240)의 일부 영역 상에는 활성층(250)이 적층되며, 활성층(250) 상에는 제2 반도체층(260)이 적층된다.
부분적으로 노출되어 있는 제1 반도체층(240)의 일부 영역 상에는 제1 전극(270A)이 형성된다.
제1 및 제2 전극(270A, 270B)에는 각각 제1 및 제2 리드(271, 272)가 연결된다. 제1 및 제2 리드(271, 272)는 패키지컵 상의 리드프레임(202)에 연결될 수 있다.
방열 단자(280)는 제1 반도체층(240), 제2 반도체층(260), 활성층(250) 및 상부 버퍼층(220B) 각각의 일부영역을 제거하여 부분적으로 노출되는 상부 버퍼층(220B) 상에는 방열선(290)이 연결된다. 여기서, 방열선(290)은 상부 버퍼층(220B) 상에 방열 단자(280)를 형성한 후 방열 단자(280)를 통해 연결되지만, 드릴링에 의해 직접 상부 버퍼층(220B)에 연결될 수 있다. 도면에 의하면, 방열선(290)은 복수개로 연결되지만, 그 개수는 사용자의 필요에 따라 증감될 수 있다.
방열선(290)은 발광 다이오드(200)의 발광 중 발생되는 열을 외부로 방열할 수 있다.
방열선(290)은 금(Ag)을 포함할 수 있다.
상기와 같은 발광 다이오드(200)는, 발광 동작 도중 발생하는 열은 방열선(290)을 통해 외부로 방열될 수 있다. 즉, 발광 다이오드(200)에서 발광은 활성층(250)에서 이루어진다. 따라서, 발광 다이오드(200)에서 발생되는 열도 활성층(250)에서 주로 발생된다. 활성층(250)에서 발생된 열은 제1 반도체층(240), 열전도층(230), 제1 전극(270A)을 통해 전달되고, 열은 제1 리드(271)를 통해 방열될 수 있으며, 제2 반도체층(290B)을 통해서도 제2 리드(272)로 방열될 수 있다.
활성층(250)에서 발생된 열은 제1 반도체층(240), 열전도층(230), 상부 버퍼층(220B) 및 방열 단자(230)을 통해 방열선(290)으로 방열될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제3 측면에 따른 발광 다이오드의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제3 측면에 따른 발광 다이오드(300)는 기판(310), 하부 버퍼층(320A), 제1 열전도층(330A), 상부 버퍼층(320B), 제1 반도체 하부층(340A), 제2 열전도층(330B), 제1 반도체 상부층(340B), 활성층(350), 제2 반도체층(360), 제1 전극(370A), 제2 전극(370B) 방열 단자(380) 및 방열선(390)을 포함한다.
이전의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 관련된 도면부호를 사용하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하며, 이전의 실시예의 구성과 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명의 제3 측면에 따른 발광 다이오드(300)는 열전도층이 복수로 배치된다.
제1 열전도층(330A)은 하부 버퍼층(320A)와 상부 버퍼층(320B) 사이에 적층된다. 그리고, 제2 열전도층(330B)은 제1 반도체 하부층(340A)과 제1 반도체 상부층(340B) 사이에 적층된다.
상기와 같은 발광 다이오드(300)는, 발광 동작 도중 발생하는 열은 방열선(390)을 통해 외부로 방열될 수 있다. 즉, 발광 다이오드(300)에서 발광은 활성층(350)에서 이루어진다. 따라서, 발광 다이오드(300)에서 발생되는 열도 활성층(350)에서 주로 발생된다. 활성층(350)에서 발생된 열은 제1 반도체 상부층(340B), 제2 열전도층(330B), 제1 전극(370A)을 통해 전도될 수 있다. 전도된 열은 제1 리드(371)로 방열될 수 있다.
활성층(350)에서 발생된 열은 제1 반도체 상부층(340B), 제1 열전도층(330A), 제2 열전도층(330B), 상부 버퍼층(320B) 및 방열 단자(380)을 통해 방열선(390)으로 방열될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제4 측면에 따른 발광 다이오드의 구성의 일 예를 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제4 측면에 따른 발광 다이오드(400)는 기판(410), 버퍼층(420), 열전도층(430), 제1 반도체층(440), 활성층(450), 제2 반도체층(460), 제1 전극(470A), 제2 전극(470B) 및 방열선(490)을 포함한다.
이전의 실시예와 동일한 구성에 대해서는 관련된 도면부호를 사용하고, 이에 대한 상세한 설명은 생략하며, 이전의 실시예의 구성과 다른 부분에 대해서만 설명하기로 한다.
열전도층(430)은 버퍼층(420) 상의 일부 영역상에 적층된다. 그리고, 부분적으로 노출되는 버퍼층(420) 상의 일부 영역 상으로는 방열선(490)이 연결된다. 이때, 방열선(490)은 버퍼층(420)에 연결되지만, 그 연결부위가 열전도층(430)에 근접하도록 하여, 열전도층(430)을 통해 전달되는 열이 방열선(490)으로 용이하게 전달될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 발광 다이오드는 발광 동작 중 발생되는 열의 방열과 광효율을 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100, 200, 300, 400: 발광 다이오드
110, 210, 310, 410: 기판
130A, 340A :제1 반도체 하부층
130B, 340B: 제1 반도체 상부층
240, 440: 제1 반도체층 160, 260, 360, 460: 제2 반도체층
140, 230, 430: 열전도층 330A: 제1 열전도층
330B: 제2 열전도층 150, 250, 350, 450: 활성층
170A, 270A, 370A, 470A: 제1 전극 170B, 270B, 370B, 490B: 제2 전극
280, 380: 방열 단자 290, 390, 490: 방열선
120, 420: 버퍼층
320A: 하부 버퍼층 320B: 상부 버퍼층
220A, 320A: 하부 버퍼층 220B, 320B: 상부 버퍼층

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 기판;
    상기 기판 상에 적층되고 그라핀을 포함하는 하부 버퍼층;
    상기 하부 버퍼층 상에 적층되는 열전도층;
    상기 열전도층 상에 적층되는 상부 버퍼층;
    상기 상부 버퍼층 상에 적층되는 제1 반도체층;
    상기 제1 반도체층의 일부 영역 상에 적층되는 활성층;
    상기 활성층 상에 적층되는 제2 반도체층;
    부분적으로 노출되는 상기 제1 반도체층의 일부 영역 상에 형성되는 제1 전극;
    상기 제2 반도체층 상에 형성되는 제2 전극; 및
    부분적으로 노출되는 상기 상부 버퍼층 상에 연결되는 방열선을 포함하는 발광 다이오드.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서,
    상기 방열선은 금(Ag)을 포함하는 발광 다이오드.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007221109A (ja) * 2006-01-17 2007-08-30 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体素子、半導体モジュールおよび電子機器
KR20080024788A (ko) * 2006-09-15 2008-03-19 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법
KR20120029270A (ko) * 2010-09-16 2012-03-26 삼성엘이디 주식회사 그래핀층을 포함하는 발광 소자
KR20130075520A (ko) * 2011-12-27 2013-07-05 삼성전자주식회사 그래핀층 상에 GaN 층을 성장시키는 방법 및 상기 그래핀층 상의 GaN을 이용한 발광소자

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007221109A (ja) * 2006-01-17 2007-08-30 Furukawa Electric Co Ltd:The 半導体素子、半導体モジュールおよび電子機器
KR20080024788A (ko) * 2006-09-15 2008-03-19 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법
KR20120029270A (ko) * 2010-09-16 2012-03-26 삼성엘이디 주식회사 그래핀층을 포함하는 발광 소자
KR20130075520A (ko) * 2011-12-27 2013-07-05 삼성전자주식회사 그래핀층 상에 GaN 층을 성장시키는 방법 및 상기 그래핀층 상의 GaN을 이용한 발광소자

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