KR101544123B1 - Reflective infra-red light emitting diode and fabricating method thereof - Google Patents

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KR101544123B1 KR1020140000275A KR20140000275A KR101544123B1 KR 101544123 B1 KR101544123 B1 KR 101544123B1 KR 1020140000275 A KR1020140000275 A KR 1020140000275A KR 20140000275 A KR20140000275 A KR 20140000275A KR 101544123 B1 KR101544123 B1 KR 101544123B1
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Abstract

반사형 적외선 발광다이오드 및 그 제작방법이 개시된다. 본 발명의 방법은, 기판의 일면에 투명전도층을 성장하고, 투명전도층 일면에 활성층을 포함하는 발광다이오드 구조층을 성장하고, 발광다이오드 구조층의 일면에 반사층, 투명전도막 및 공융 혼합물층을 순차적으로 증착하고, 상기 기판을 제거한 후, 투명전도층의 타면에 상부전극을 형성한다.A reflection type infrared light emitting diode and a manufacturing method thereof are disclosed. The method includes growing a transparent conductive layer on one surface of a substrate, growing a light emitting diode structure layer including an active layer on one surface of the transparent conductive layer, forming a reflective layer, a transparent conductive layer, and a eutectic mixture layer And the upper electrode is formed on the other surface of the transparent conductive layer after the substrate is removed.

Description

반사형 적외선 발광다이오드 및 그 제작방법{REFLECTIVE INFRA-RED LIGHT EMITTING DIODE AND FABRICATING METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a reflection type infrared light emitting diode and a manufacturing method thereof. BACKGROUND ART [0002] Reflective infrared light emitting diodes

본 발명은 반사형 적외선 발광다이오드 및 그 제작방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a reflection type infrared light emitting diode and a manufacturing method thereof.

일반적으로, 적외선 발광다이오드는 외부에서 인가되는 전기에너지를 광 에너지로 변환하는 반도체 소자로서, 그 적외선 활성층을 이루는 물질에 따라 InxGa1 - xAs계는 850~950nm 파장영역을 각각 방출하게 된다. In general, an infrared light emitting diode is a semiconductor device that converts electric energy applied from the outside into light energy, and the In x Ga 1 - x As system emits a wavelength region of 850 to 950 nm depending on the material of the infrared active layer .

이러한 적외선 발광다이오드는 고품질의 박막 성장이 가능한 금속유기화학기상증착(Metalorganic chemical vapor deposition, MOCVD) 시스템을 이용하여 600~800℃의 고온에서 제조되며, 기본적으로 n형 AlGaAs 제한층과 p형 AlGaAs 제한층의 중간에 특정 파장을 위해 계산된 InGaAs계의 비도핑 활성층이 존재하는 구조이다.Such an IR light emitting diode is manufactured at a high temperature of 600 to 800 ° C. by using a metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) system capable of growing a high quality thin film. Basically, an n-type AlGaAs limiting layer and a p- And an InGaAs-based undoped active layer calculated for a specific wavelength exists in the middle of the layer.

일반적으로 적외선 발광다이오드는 격자상수가 일치하는 n형 GaAs 흡수기판에 성장된다. 성장되는 발광다이오드의 격자상수가 기판의 격자상수와 거의 일치할 수록 결정이 우수한 다이오드를 성장할 수 있다.In general, an infrared light emitting diode is grown on an n-type GaAs absorption substrate with a matching lattice constant. As the lattice constant of the grown light emitting diode almost coincides with the lattice constant of the substrate, a diode with excellent crystal can be grown.

이러한 적외선 발광다이오드의 성장을 위해 필수적으로 사용되는 n형 GaAs 흡수기판은 상부에 성장된 적외선 발광다이오드 층들에 비해 상당히 낮은 밴드갭을 가지고 있어 활성층에서 하부 기판으로 진행되는 빛을 흡수한다. 예를 들어, AlxGa1 -xAs의 밴드갭은 x가 0.1일 때 1.5 eV이고, x가 1일 때 2.2eV이며, GaAs의 밴드갭은 1.4eV이므로, 기판의 밴드갭이 상당히 낮음을 확인할 수 있다,The n-type GaAs absorption substrate, which is essentially used for the growth of the infrared light emitting diode, has a significantly lower band gap than that of the infrared light emitting diode layers grown on the upper side, thereby absorbing light traveling from the active layer to the lower substrate. For example, the band gap of A lx Ga 1 -x As is 1.5 eV when x is 0.1, 2.2 eV when x is 1, and the band gap of GaAs is 1.4 eV, so that the band gap of the substrate is extremely low You can check,

MOCVD로 성장된 적외선 발광다이오드에서, 활성층에서 방출되는 광들은 상부와 하부로 주로 방출되므로, 상당히 많은 양의 광들이 하부의 n형 GaAs 흡수기판으로 이동하며, 따라서 기판에 의해 발광다이오드의 효율이 크게 저하되는 문제점이 있다.In the infrared light emitting diode grown by MOCVD, the light emitted from the active layer is mostly emitted to the upper and lower portions, so that a considerable amount of light travels to the underlying n-type GaAs absorption substrate, There is a problem of deterioration.

한편, 고효율 적외선 발광다이오드의 제작을 위해, 웨이퍼 본딩기술을 적용하여 투명한 전도성 기판이나 반사형 기판을 필수적으로 접합하고 있다. 그러나, 이러한 웨이퍼 본딩은 고가의 장비가 요구되며, 복잡한 공정기술이 요구되고, 접합후 수율이 저하하는 문제점이 있다. On the other hand, in order to manufacture a high-efficiency infrared light emitting diode, a transparent conductive substrate or a reflection type substrate is essentially bonded by applying a wafer bonding technique. However, such wafer bonding requires expensive equipment, requires complicated process technology, and has a problem in that yield after bonding is lowered.

한편, 고효율 적외선 발광다이오드의 제작을 위해, n형 GaAs 흡수기판과 상부 적외선 발광다이오드층들 사이에 반사층이 삽입되며, 일반적으로 성장 시 삽입되는 브래그 분산 반사층 과 웨이퍼 본딩기술로 삽입되는 금속반사층이 주로 사용 되어지고 있다.Meanwhile, in order to fabricate a high-efficiency infrared LED, a reflective layer is inserted between the n-type GaAs absorption substrate and the upper infrared LED layers, and a metal reflective layer inserted by a wafer bonding technique and a Bragg- Is being used.

하지만, 브래그 분산 반사층은 좁은 반사각으로 인해 반사율이 낮으며, 특정 파장 영역에서의 높은 반사율이 단점으로 부각되고 있다. 웨이퍼 본딩기술을 적용되어 이루어진 적외선 발광다이오드는 보다 넓은 반사각과 파장영역을 가지고 있음에도, 필수적으로 이용되는 웨이퍼 본딩의 고가의 장비가 요구되며, 복잡한 공정기술 및 물질이 요구되고, 접합 후에는 수율이 저하되는 문제점이 있다.
However, the Bragg scattering reflective layer has a low reflectance due to a narrow reflection angle, and a high reflectance in a specific wavelength range is a disadvantage. Although the infrared light emitting diode made by applying the wafer bonding technique has a wider reflection angle and a wavelength range, expensive equipment for wafer bonding, which is essentially used, is required, complicated process technology and materials are required, .

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 적외선 발광다이오드 성장을 위해 사용되는 n형 GaAs 흡수기판 위에, LPE(liquid phase epitaxial)에 의해 밴드갭이 보다 넓은 n형 AlxGa1 - xAs 층을 성장함으로써, 효율을 높일 수 있는 반사형 적외선 발광다이오드 및 그 제작방법을 제공하는 것이다.Technical problem to be solved by the present invention, infrared light emitting diodes grown on the n-GaAs absorption substrate used for, LPE (liquid phase epitaxial) a band gap wider than that by the n-type Al x Ga 1 - growing the x As layer A reflection type infrared light emitting diode capable of increasing efficiency, and a method of manufacturing the same.

또한, 본 발명은 활성층의 상부에는 상대적으로 밴드갭이 넓은 AlGaAs 층을 형성하고, 활성층의 하부에는 Ag/ITO/AuSn 공융성 반사층을 형성하여, 활성층으로부터 방출되는 빛을 상부과 측면으로 대부분 방출할 수 있는 구조를 제공함으로써, 웨이퍼 본딩없이 제작이 가능한 반사형 적외선 발광다이오드 및 그 제작방법을 제공하는 것이다.
In the present invention, an AlGaAs layer having a relatively large band gap is formed on the active layer, and an Ag / ITO / AuSn eutectic reflection layer is formed on the bottom of the active layer. Reflection type infrared light emitting diode capable of being manufactured without wafer bonding by providing a structure, and a manufacturing method thereof.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예의 반사형 적외선 발광다이오드는, 활성층을 포함하는 발광다이오드 구조층; 상기 발광다이오드 구조층 상부의 투명전도층; 상기 발광다이오드 구조층 하부의 반사층; 상기 반사층 하부의 투명전도막; 상기 투명전도막 하부의 공융 혼합물층; 및 상기 투명전도층 상부의 상부전극을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a reflection type infrared light emitting diode comprising: a light emitting diode structure layer including an active layer; A transparent conductive layer on the light emitting diode structure layer; A reflective layer under the light emitting diode structure layer; A transparent conductive film under the reflective layer; A eutectic mixture layer under the transparent conductive film; And an upper electrode on the transparent conductive layer.

본 발명의 일실시예에서, 상기 투명전도층은, 액상 에피택셜(LPE) 방식에 의해 성장될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the transparent conductive layer may be grown by a liquid phase epitaxial (LPE) method.

본 발명의 일실시예에서, 상기 투명전도층은, n형 AlGaAs로 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the transparent conductive layer may be composed of n-type AlGaAs.

본 발명의 일실시예에서, 상기 투명전도층은, 그 두께가 약 150㎛일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the transparent conductive layer may have a thickness of about 150 mu m.

본 발명의 일실시예에서, 상기 발광다이오드 구조층은, 금속유기화학기상증착(MOCVD) 방식에 의해 성장될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the light emitting diode structure layer may be grown by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD).

본 발명의 일실시예에서, 상기 반사층은, Ag로 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the reflective layer may be composed of Ag.

본 발명의 일실시예에서, 상기 투명전도막은, 산화인듐주석(ITO)으로 구성될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the transparent conductive film may be composed of indium tin oxide (ITO).

본 발명의 일실시예에서, 상기 공융 혼합물층은, AuSn 공융물질로 구성될 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the eutectic mixture layer may be composed of an AuSn eutectic material.

또한, 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일실시예의 반사형 적외선 발광다이오드 제작방법은, 기판의 일면에 투명전도층을 성장하는 단계; 상기 투명전도층 일면에 활성층을 포함하는 발광다이오드 구조층을 성장하는 단계; 발광다이오드 구조층의 일면에 반사층, 투명전도막 및 공융 혼합물층을 순차적으로 증착하는 단계; 상기 기판을 제거하는 단계; 및 상기 투명전도층의 타면에 상부전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a reflective infrared LED, including: growing a transparent conductive layer on one surface of a substrate; Growing a light emitting diode structure layer including an active layer on one surface of the transparent conductive layer; Sequentially depositing a reflective layer, a transparent conductive film, and a eutectic mixture layer on one surface of the light emitting diode structure layer; Removing the substrate; And forming an upper electrode on the other side of the transparent conductive layer.

본 발명의 일실시예에서, 상기 투명전도층은, LPE 방식에 의해 성장될 수 있고, 상기 발광다이오드 구조층은, MOCVD 방식에 의해 성장될 수 있으며, 상기 반사층, 투명전도막 및 공융 혼합물층은, 전자빔 증착에 의해 증착될 수 있다.
In one embodiment of the present invention, the transparent conductive layer may be grown by LPE, and the light emitting diode structure layer may be grown by MOCVD, and the reflective layer, the transparent conductive film, , ≪ / RTI > electron beam deposition.

상기와 같은 본 발명은, 활성층의 상부에는 상대적으로 밴드갭이 넓은 AlGaAs 층을 형성하고, 활성층의 하부에는 Ag/ITO/AuSn 공융성 반사층을 형성하여, 활성층으로부터 방출되는 빛을 상부과 측면으로 대부분 방출하게 하며, 이에 의해 웨이퍼 본딩없이 반사형 적외선 발광다이오드의 제작이 가능하게 하는 효과가 있다.
In the present invention as described above, an AlGaAs layer having a relatively large band gap is formed on the active layer, and an Ag / ITO / AuSn eutectic reflection layer is formed on the bottom of the active layer to substantially emit light emitted from the active layer Thereby making it possible to manufacture a reflection type infrared light emitting diode without wafer bonding.

도 1은 종래 MOCVD에 의해 제작된 적외선 발광다이오드를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예의 반사형 적외선 발광다이오드를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 반사형 적외선 발광다이오드의 제작방법을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 4는 본 발명의 적외선 발광다이오드의 광방출 특성을 설명하기 위한 일예시도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예의 반사형 적외선 발광다이오드의 효율을 설명하기 위한 일예시도이다. 1 is a cross-sectional view schematically illustrating an infrared light emitting diode manufactured by conventional MOCVD.
2 is a cross-sectional view schematically illustrating a reflection type infrared light emitting diode of an embodiment of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining a method of manufacturing the reflection type infrared LED of the present invention.
4 is an exemplary view for explaining light emission characteristics of the infrared light emitting diode of the present invention.
FIGS. 5 and 6 are diagrams for explaining the efficiency of the reflection type infrared LED of an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래 MOCVD에 의해 제작된 적외선 발광다이오드를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically illustrating an infrared light emitting diode manufactured by conventional MOCVD.

도면에 도시된 바와 같이, 종래 적외선 발광다이오드는, n형 GaAs 기판(110) 상부에 MOCVD에 의해 n형 AlGaAs 제한층, 비도핑 InGaAs 활성층 및 p형 AlGaAs 제한층을 적층하여 적외선 발광다이오드 구조층(120)을 성장하고, 그 상부에는 p형 AuZn/Au 상부전극(130)과 n형 AuGe/Ni 하부전극(140)이 형성된다.As shown in the drawing, a conventional infrared light emitting diode includes an n-type AlGaAs limiting layer, a non-doped InGaAs active layer, and a p-type AlGaAs limiting layer stacked on an n-type GaAs substrate 110 by MOCVD to form an infrared light- 120, and a p-type AuZn / Au upper electrode 130 and an n-type AuGe / Ni lower electrode 140 are formed thereon.

이와 같은 종래의 적외선 발광다이오드에서, n형 GaAs 기판(110)은 상부에 성장된 적외선 발광다이오드 구조층(120)에 비해 상당히 낮은 밴드갭을 가지고 있으므로, InGaAs 활성층에서 기판(110)으로 진행되는 빛을 흡수하게 되어, 효율이 크게 저하되는 문제점이 있다.In the conventional infrared light emitting diode, the n-type GaAs substrate 110 has a significantly lower bandgap than the infrared light-emitting diode structure layer 120 grown on the upper side. Therefore, light emitted from the InGaAs active layer to the substrate 110 So that the efficiency is significantly lowered.

도 2는 본 발명의 일실시예의 반사형 적외선 발광다이오드를 개략적으로 설명하기 위한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view schematically illustrating a reflection type infrared light emitting diode of an embodiment of the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 발광다이오드는, 발광다이오드 구조층(20), 발광다이오드 구조층(20) 상부의 투명전도층(30), 발광다이오드 구조층(20) 하부의 반사층(40), 반사층(40) 하부의 투명전도막(50), 투명전도막(50) 하부의 공융 혼합물층(70) 및 투명전도층(30) 상부의 상부전극(60)을 포함할 수 있다.As shown in the drawing, the light emitting diode of the present invention includes a light emitting diode structure layer 20, a transparent conductive layer 30 above the light emitting diode structure layer 20, a reflective layer 40 under the light emitting diode structure layer 20 The transparent conductive film 50 under the reflective layer 40, the eutectic mixture layer 70 under the transparent conductive film 50, and the upper electrode 60 on the transparent conductive layer 30.

본 발명의 반사형 적외선 발광다이오드는, n형 GaAs 기판위에 액상 에피택시(Liquid Phase Epitaxy, LPE)를 이용하여 투명전도층(5)을 성장하고, 그 상부에 MOCVD에 의해 적외선 발광다이오드 구조층(20)을 성장한다. 그 후, 반사층(40) 및 투명전도막(50)과 공융 혼합물층(70)을 순차적으로 형성하여 구성될 수 있다. The reflection type infrared LED of the present invention is formed by growing a transparent conductive layer 5 on a n-type GaAs substrate by using liquid phase epitaxy (LPE), and forming an infrared light emitting diode structure layer 20). Thereafter, the reflective layer 40 and the transparent conductive film 50 and the eutectic mixture layer 70 may be sequentially formed.

도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 반사형 적외선 발광다이오드의 제작방법을 설명하기 위한 일예시도이다.FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining a method of manufacturing the reflection type infrared LED of the present invention.

우선, 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제작방법은, n형 GaAs 기판(10)의 상부에 n형 AlGaAs 층(30)을 성장한다. 본 발명의 n형 AlGaAs 층(30)은 예를 들어 액상 애피택셜(LPE) 방식에 의해 성장될 수 있다. First, as shown in FIG. 3A, in the manufacturing method of the present invention, an n-type AlGaAs layer 30 is grown on an n-type GaAs substrate 10. The n-type AlGaAs layer 30 of the present invention can be grown by, for example, a liquid-phase epitaxial (LPE) method.

LPE는 많은 반도체 결정들을 용융점보다 훨씬 낮은 온도에서 성장시킬 수 있는 기술로서, 충분히 낮은 온도에서 단결정을 성장시킬 수 있어, 시드 결정의 용융 온도에서 결정을 성장시킬 때 생기는 불순물 주입 문제와 같은 여러 가지 문제들을 피할 수 있다. LPE에 대해서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 사항이므로, 본 발명의 설명에서는 그 상세한 내용은 생략하기로 한다.LPE is a technology capable of growing many semiconductor crystals at a temperature much lower than the melting point. It can grow a single crystal at a sufficiently low temperature, and can solve various problems such as a problem of impurity injection caused by growing crystals at the melting temperature of a seed crystal Can be avoided. Since the LPE is obvious to those skilled in the art, detailed description thereof will be omitted in the description of the present invention.

또한, n형 AlGaAs 층(30)은 약 150㎛로 성장할 수 있다. 이는 추후 칩공정을 위한 것으로서, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 이상의 두께로 성장하는 것도 가능하다.Also, the n-type AlGaAs layer 30 can grow to about 150 mu m. This is for future chip processing, and the present invention is not limited thereto, and it is also possible to grow to a thickness larger than that.

이후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 적외선 발광다이오드 구조층(20)을 n형 AlGaAs 층(30) 상부에 성장할 수 있다. Then, as shown in FIG. 3B, the infrared light emitting diode structure layer 20 can be grown on the n-type AlGaAs layer 30.

적외선 발광다이오드 구조층(20)은, MOCVD 방식에 의해 성장할 수 있으며, n형 AlGaAs 제한층, 비도핑 InGaAs 활성층, 및 p형 AlGaAs 제한층을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조 및 조성물에 의해 적외선 발광다이오드 구조층(20)을 구성할 수 있을 것이다.The infrared light-emitting diode structure layer 20 can be grown by the MOCVD method and may include an n-type AlGaAs limiting layer, an undoped InGaAs active layer, and a p-type AlGaAs limiting layer. However, the present invention is not limited thereto, and the infrared light emitting diode structure layer 20 may be constituted by various structures and compositions.

이후, 도 3c에 도시된 바와 같이, 반사층(40), 투명전도막(50) 및 공융혼합물층(70)을 순차적으로 증착할 수 있다. 반사층(40)은 예를 들어 은(Ag)을 포함하여 구성될 수 있고, 투명전도막(50)은 예를 들어 산화인듐주석(Indium Tin Oxide, ITO)을 포함하여 구성될 수 있다. 반사층(40) 및 투명전도막(50)은 예를 들어 전자빔 증착(e-beam evaporator)에 의해 증착될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 반사층(40) 및 투명전도막(50)은 예를 들어 200㎚ 및 500㎚의 두께로 증착될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.3C, the reflective layer 40, the transparent conductive film 50, and the eutectic mixture layer 70 may be sequentially deposited. The reflective layer 40 may include Ag, for example, and the transparent conductive layer 50 may be formed of, for example, Indium Tin Oxide (ITO). The reflective layer 40 and the transparent conductive film 50 may be deposited by, for example, e-beam evaporation, but are not limited thereto. In addition, the reflective layer 40 and the transparent conductive film 50 may be deposited to a thickness of 200 nm and 500 nm, for example, but the present invention is not limited thereto.

공융 혼합물층(70)은 본 발명의 일실시예에서 전극으로 사용될 수 있으며, 예를 들어 AuSn 공융(eutectic)물질로 이루어질 수 있다. The eutectic mixture layer 70 may be used as an electrode in one embodiment of the present invention, for example, AuSn eutectic material.

AuSn 공융물질은 약 300℃ 이상의 열을 가할 경우 자기 스스로 오믹컨택이 되는 물질로서, 칩 공정시 진행되어야 하는 오믹 열처리가 필요치 않는 장점을 가진다.  The AuSn eutectic material has the advantage that it does not require an ohmic annealing process to be performed in the chip process when the heat is applied to the AuSn eutectic material at a temperature of about 300 ° C or higher.

이러한 공융 혼합물층(70)으로 구성되는 전극은, 보다 안정적인 반사층(40) 및 투명전도막(50)을 확보하기 위한 것으로서, 도 1과 같이 AuZn/Au 전극(140)을 사용하는 경우, 오믹 열처리가 약 400 내지 500℃ 에서 수행되므로, 반사층(40) 및 투명전도막(50)의 안정성에 큰 영향을 주기 때문이다.The electrode composed of the eutectic mixture layer 70 is used for securing the more stable reflective layer 40 and the transparent conductive film 50. When the AuZn / Au electrode 140 is used as shown in FIG. 1, Is carried out at about 400 to 500 DEG C, the stability of the reflective layer 40 and the transparent conductive film 50 is greatly affected.

이후, 도 3d와 같이, 활성층으로부터 발생된 빛을 흡수하는 n형 GaAs 기판(10)은 공융 혼합물층(70)의 증착후 선택적인 에칭용액에 의해 제거될 수 있다. 이때, 선택적인 에칭용액은 NH3:H2O2:DI가 사용될 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 3D, the n-type GaAs substrate 10 that absorbs light generated from the active layer can be removed by selective etching solution after deposition of the eutectic mixture layer 70. At this time, NH 3 : H 2 O 2 : DI may be used as a selective etching solution.

이후, 도 3e와 같이, 상부전극(60)이 형성될 수 있다. 본 발명의 상부전극(60)은, 예를 들어 AuGe/Au로 구성될 수 있다.
Thereafter, as shown in FIG. 3E, the upper electrode 60 may be formed. The upper electrode 60 of the present invention may be composed of, for example, AuGe / Au.

도 4는 본 발명의 적외선 발광다이오드의 광방출 특성을 설명하기 위한 일예시도로서, (a)는 종래의 적외선 발광다이오드의 광방출 루트를, (b)는 본 발명의 적외선 발광다이오드의 광방출 루트를 나타낸 것이다.4A and 4B are diagrams for explaining light emission characteristics of an infrared light emitting diode according to the present invention, in which FIG. 4A is a diagram illustrating a light emitting route of a conventional infrared light emitting diode, Route.

도 4의 (a)의 경우, 발광 다이오드 구조층(120)의 활성층으로부터 방출되는 광은 모든 방향으로 방출되며, 대부분의 광이 상부와 하부로 이동함을 알 수 있다. 상부로 방출되는 광은 전극(130)에 의해 흡수되는 것을 제외하고는 원활하게 다이오드 외부로 방출되는 것을 알 수 있다. 그러나, 하부로 방출된 광들은 대부분 기판(110)에 의해 흡수되고 있음을 알 수 있다.4A, the light emitted from the active layer of the light emitting diode structure layer 120 is emitted in all directions, and most of the light travels upward and downward. It can be seen that the light emitted upward is smoothly emitted to the outside of the diode except that the light is absorbed by the electrode 130. However, it can be seen that most of the light emitted to the bottom is absorbed by the substrate 110.

도 4의 (b)의 본 발명에 의하면, 발광 다이오드 구조층(20)의 활성층으로부터 상부로 방출되는 광들은, n형 AlGaAs 층(30)에 의해 (a)의 경우보다 효율적으로 다이오드 외부로 방출됨을 알 수 있으며, 또한, 발광 다이오드 구조층(20)의 활성층으로부터 하부로 방출되는 광 역시 본 발명의 반사층(40), 투명전도막(50), 및 공융 혼합물층(70)의 구조에 의해 상부나 측면으로 반사되어, 다이오드 외부로 빠져나갈 수 있음을 알 수 있다.
The light emitted upward from the active layer of the light emitting diode structure layer 20 is emitted to the outside of the diode more efficiently by the n-type AlGaAs layer 30 than in the case of (a) The light emitted from the active layer of the light emitting diode structure layer 20 to the bottom is also reflected by the structure of the reflective layer 40, the transparent conductive film 50, and the eutectic mixture layer 70 of the present invention. It can be seen that it is reflected to the side surface and can be escaped to the outside of the diode.

도 5 및 도 6은 본 발명의 일실시예의 반사형 적외선 발광다이오드의 효율을 설명하기 위한 일예시도로서, 도 5는 전류-전압 특성을, 도 6은 전류-광 특성을 나타내는 것이며, 도 5 및 도 6 양자 모두 850㎚ 파장에서의 특성을 나타내었다. 5 and 6 are diagrams for explaining the efficiency of the reflection type infrared LED of an embodiment of the present invention. FIG. 5 shows the current-voltage characteristic, FIG. 6 shows the current- And Fig. 6 both exhibited the characteristics at a wavelength of 850 nm.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 반사형 적외선 발광다이오드는, 종래 적외선 발광다이오드보다 전압특성이 높음을 알 수 있다. As shown in FIG. 5, the reflective type infrared LED of the present invention has a higher voltage characteristic than the conventional infrared LED.

그러나, 도 6의 전류-광 특성의 경우, 본 발명의 반사형 적외선 발광다이오드의 효율이 주입전류가 상승함에 따라 종래의 적외선 발광다이오드에 비해 기하급수적으로 증가함을 확인할 수 있다.
However, in the case of the current-optical characteristic of FIG. 6, it can be seen that the efficiency of the reflection type infrared LED of the present invention increases exponentially as compared with the conventional infrared LED as the injection current increases.

본 발명은, 활성층의 상부에는 상대적으로 밴드갭이 넓은 AlGaAs 층을 형성하고, 활성층의 하부에는 Ag/ITO/AuSn 공융성 반사층을 형성하여, 활성층으로부터 방출되는 빛을 상부과 측면으로 대부분 방출하게 하며, 이에 의해 웨이퍼 본딩없이 반사형 적외선 발광다이오드의 제작이 가능하다. In the present invention, an AlGaAs layer having a relatively large band gap is formed on an upper portion of the active layer, and an Ag / ITO / AuSn eutectic reflection layer is formed on a lower portion of the active layer to substantially emit light emitted from the active layer to the upper and side surfaces. It is possible to manufacture a reflection type infrared light emitting diode without wafer bonding.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the following claims.

10: 기판 20: 발광다이오드 구조층
30: 투명전도층 40: 반사층
50: 투명전도막 60: 상부전극
70: 공융 혼합물층10: substrate 20: light emitting diode structure layer
30: transparent conductive layer 40: reflective layer
50: transparent conductive film 60: upper electrode
70: eutectic mixture layer

Claims (12)

활성층을 포함하는 발광다이오드 구조층;
상기 발광다이오드 구조층 상부의 투명전도층;
상기 발광다이오드 구조층 하부의 반사층;
상기 반사층 하부의 투명전도막;
상기 투명전도막 하부에서, AuSn 공융물질로 구성되어 전극으로서 기능하는 공융 혼합물층; 및
상기 투명전도층 상부의 상부전극을 포함하는 반사형 적외선 발광다이오드.
A light emitting diode structure layer including an active layer;
A transparent conductive layer on the light emitting diode structure layer;
A reflective layer under the light emitting diode structure layer;
A transparent conductive film under the reflective layer;
A eutectic mixture layer made of AuSn eutectic material and serving as an electrode under the transparent conductive film; And
And an upper electrode on the transparent conductive layer.
제1항에 있어서, 상기 투명전도층은,
액상 에피택셜(LPE) 방식에 의해 성장되는 반사형 적외선 발광다이오드.
The transparent conductive layer according to claim 1,
A reflection type infrared light emitting diode grown by a liquid phase epitaxial (LPE) method.
제1항에 있어서, 상기 투명전도층은,
n형 AlGaAs로 구성되는 반사형 적외선 발광다이오드.
The transparent conductive layer according to claim 1,
Reflective infrared light emitting diode comprising n-type AlGaAs.
제1항에 있어서, 상기 투명전도층은,
그 두께가 150㎛인 반사형 적외선 발광다이오드.
The transparent conductive layer according to claim 1,
Reflection type infrared LED having a thickness of 150 mu m.
제1항에 있어서, 상기 발광다이오드 구조층은,
금속유기화학기상증착(MOCVD) 방식에 의해 성장되는 반사형 적외선 발광다이오드.
The light emitting diode structure according to claim 1,
Reflective infrared light emitting diodes grown by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD).
제1항에 있어서, 상기 반사층은,
Ag로 구성되는 반사형 적외선 발광다이오드.
The optical information recording medium according to claim 1,
Reflection type infrared light emitting diode.
제1항에 있어서, 상기 투명전도막은,
산화인듐주석(ITO)으로 구성되는 반사형 적외선 발광다이오드.
The transparent conductive film according to claim 1,
A reflection type infrared light emitting diode composed of indium tin oxide (ITO).
삭제delete 기판의 일면에 투명전도층을 성장하는 단계;
상기 기판과 대향하는 상기 투명전도층 일면에 활성층을 포함하는 발광다이오드 구조층을 성장하는 단계;
상기 투명전도층과 대향하는 상기 발광다이오드 구조층의 일면에 반사층, 투명전도막 및 공융 혼합물층을 순차적으로 증착하는 단계;
상기 기판을 제거하는 단계; 및
상기 투명전도층의 타면에 상부전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 공융 혼합물층은, AuSn 공융물질로 구성되어 전극으로서 기능하는 것을 특징으로 하는 반사형 적외선 발광다이오드 제작방법.
Growing a transparent conductive layer on one surface of a substrate;
Growing a light emitting diode structure layer including an active layer on one surface of the transparent conductive layer opposite to the substrate;
Sequentially depositing a reflective layer, a transparent conductive film, and a eutectic mixture layer on one surface of the light emitting diode structure layer opposite to the transparent conductive layer;
Removing the substrate; And
And forming an upper electrode on the other side of the transparent conductive layer,
Wherein the eutectic mixture layer is composed of an AuSn eutectic material and functions as an electrode.
제9항에 있어서, 상기 투명전도층은,
LPE 방식에 의해 성장되는 반사형 적외선 발광다이오드 제작방법.
10. The organic electroluminescent device according to claim 9,
A method of manufacturing a reflection type infrared light emitting diode which is grown by an LPE method.
제9항에 있어서, 상기 발광다이오드 구조층은,
MOCVD 방식에 의해 성장되는 반사형 적외선 발광다이오드 제작방법.
10. The light emitting device according to claim 9,
A method of manufacturing a reflection type infrared light emitting diode grown by MOCVD.
제9항에 있어서, 상기 반사층, 투명전도막 및 공융 혼합물층은,
전자빔 증착에 의해 증착되는 반사형 적외선 발광다이오드 제작방법.The method as claimed in claim 9, wherein the reflective layer, the transparent conductive film,
A method of fabricating a reflective infrared LED that is deposited by electron beam deposition.
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