KR101803570B1 - Light emitting device and method for fabricating the same - Google Patents
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Abstract
실시 예에 따른 발광 소자는 상부에 요철을 포함하는 제1 반도체층, 상기 제1 반도체층 상에 절연 패턴, 상기 제1 반도체층 및 절연 패턴 상에 제2 반도체층, 상기 제2 반도체층 상에 활성층과, 상기 활성층 상에 제2 도전형 반도체층 및 상기 제1 반도체층의 일 상면에 노출된 요철 상에 배치된 제1 전극과, 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치된 제2 전극을 포함한다.A light emitting device according to an embodiment includes a first semiconductor layer having irregularities on an upper portion thereof, an insulating pattern on the first semiconductor layer, a second semiconductor layer on the first semiconductor layer and the insulating pattern, A first electrode disposed on the concavo-convex portion exposed on one surface of the first semiconductor layer; and a second electrode disposed on the second conductivity-type semiconductor layer, .
Description
실시 예는 발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The embodiments relate to a light emitting device and a manufacturing method thereof.
발광 소자(LIGHT EMITTING DEVICE, LED)는 전기 에너지를 빛 에너지로 변환하는 반도체 소자의 일종이다. 발광 소자는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저 소비 전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.LIGHT EMITTING DEVICE (LED) is a type of semiconductor device that converts electrical energy into light energy. The light emitting device has advantages such as low power consumption, semi-permanent lifetime, quick response speed, safety, and environment friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent lamps and incandescent lamps.
이에 기존의 광원을 발광 소자로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있으며, 실내 외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치, 전광판, 가로등 등의 조명 장치의 광원으로서 발광 소자를 사용하는 경우가 증가하고 있는 추세이다.Therefore, much research has been conducted to replace an existing light source with a light emitting element, and there is an increasing tendency to use a light emitting element as a light source for various lamps, liquid crystal display devices, electric sign boards, to be.
실시 예는 새로운 구조를 갖는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공한다.Embodiments provide a light emitting device having a novel structure and a method of manufacturing the same.
또한, 실시 예는 동작 전압을 감소하는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공한다.Further, the embodiment provides a light emitting device for reducing an operating voltage and a method of manufacturing the same.
또한, 실시 예는 결정성 및 신뢰성을 향상하는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공한다.In addition, the embodiment provides a light emitting device and a manufacturing method thereof that improve crystallinity and reliability.
실시 예는 기판과 상기 기판 상에 요철을 포함하는 제1 반도체층과 상기 제1 반도체층의 요철에 배치되는 절연 패턴과 상기 제1 반도체층 및 절연 패턴 상에 제2 반도체층과 상기 제2 반도체층 상에 활성층과, 상기 활성층 상에 제2 도전형 반도체층과 상기 제1 반도체층의 일 상면에 노출된 요철 상에 배치된 제1 전극과, 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치된 제2 전극을 포함하고, 상기 제1반도체층과 상기 제2반도체층은 제1도전형 도펀트로 도핑되며, 상기 제1반도체층은 상기 제2반도체층보다 높은 도핑 농도를 포함하며, 상기 절연패턴은 상기 제2반도체층의 하면과 맞닿는 발광 소자를 제공할 수 있다. An embodiment of the present invention provides a semiconductor device including a substrate, a first semiconductor layer including projections and depressions on the substrate, an insulating pattern disposed on the concavities and convexities of the first semiconductor layer, a second semiconductor layer on the first semiconductor layer and the insulating pattern, A first electrode disposed on the concavo-convex portion exposed on one surface of the first semiconductor layer; and a second electrode disposed on the second conductive type semiconductor layer, Wherein the first semiconductor layer and the second semiconductor layer are doped with a first conductive type dopant and the first semiconductor layer includes a higher doping concentration than the second semiconductor layer, And a light emitting device that contacts the bottom surface of the second semiconductor layer.
실시 예는 새로운 구조를 갖는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.The embodiment can provide a light emitting device having a novel structure and a method of manufacturing the same.
또한, 실시 예는 동작 전압을 감소하는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.In addition, the embodiment can provide a light emitting device that reduces the operating voltage and a method of manufacturing the same.
또한, 실시 예는 결정성 및 신뢰성을 향상하는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.In addition, the embodiment can provide a light emitting device and a method of manufacturing the same that improve crystallinity and reliability.
한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.Meanwhile, various other effects will be directly or implicitly disclosed in the detailed description according to the embodiment of the present invention to be described later.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 단면도;
도 2는 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 제1 반도체층을 설명하는 도면;
도 3의 (a)는 제1 반도체층의 상부에 형성된 V-피트의 상면 형상을 나타내고, 도 3의 (b)는 상기 V-피트의 단면 형상을 나타내는 도면;
도 4 내지 도 9는 제1 실시 예에 따른 발광 소자 제조방법을 설명하는 도면;
도 10은 제2 실시 예에 따른 발광 소자의 단면도;
도 11은 실시 예들에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 소자 패키지의 단면도;
도 12는 실시 예들에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 설명하는 도면;
도 13은 실시 예들에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 유닛을 설명하는 도면.1 is a sectional view of a light emitting device according to a first embodiment;
2 is a view illustrating a first semiconductor layer of a light emitting device according to the first embodiment;
FIG. 3 (a) shows a top view of the V-pit formed on the first semiconductor layer, and FIG. 3 (b) shows a cross-sectional view of the V-pit.
4 to 9 are views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to the first embodiment;
10 is a sectional view of a light emitting device according to a second embodiment;
11 is a sectional view of a light emitting device package including a light emitting device according to embodiments;
12 is a view illustrating a backlight unit including a light emitting device or a light emitting device package according to embodiments;
13 is a view illustrating a lighting unit including the light emitting device or the light emitting device package according to the embodiments.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on)"와 "하/아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In describing an embodiment according to the present invention, it is to be understood that each layer (film), region, pattern or structure may be referred to as being "on" or "under / under" quot; on "and" under "are to be understood as being" directly "or" indirectly & . In addition, the criteria for the top / bottom or bottom / bottom of each layer are described with reference to the drawings.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예들에 따른 발광 소자, 발광 소자 제조방법, 발광 소자 패키지 및 조명 시스템에 대해 설명한다.Hereinafter, a light emitting device, a light emitting device manufacturing method, a light emitting device package, and an illumination system according to embodiments will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광 소자를 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a light emitting device according to a first embodiment.
도 1을 참조하면, 제1 실시 예에 따른 발광 소자(100)는 기판(110), 상기 기판(110) 상에 복수의 V-피트(125)를 포함하는 제1 반도체층(120), 상기 제1 반도체층 상에 복수의 절연 패턴(126), 상기 제1 반도체층(120) 및 복수의 절연 패턴(126) 상에 제2 반도체층(130), 상기 제2 반도체층(130) 상에 활성층(140), 상기 활성층(140) 상에 제2 도전형 반도체층(150) 및 제1, 2 전극(160, 170)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the
상기 발광 소자(100)는 발광다이오드(Light Emitting Diode)를 포함한다.The
상기 기판(110)은 투광성을 갖는 재질, 예를 들어, 사파이어(Al2O3), 단 결정 기판, SiC, GaAs, GaN, ZnO, AlN, Si, GaP, InP, Ge 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 기판(110)의 상면은 상기 발광 소자(100)를 원활히 성장하고, 상기 발광 소자(100)의 광 추출 효율을 향상시키기 위해 경사지게 형성되거나, 복수의 돌출 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출 패턴은 반구 형상, 다각형 형상, 삼각뿔 형상, 나노 기둥 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성될 수도 있다.The upper surface of the
상기 기판(110)과 상기 제1 반도체층(120) 사이에는 언도프트 반도체층(미도시) 및/또는 버퍼층(미도시)이 더 포함될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.An unshown semiconductor layer (not shown) and / or a buffer layer (not shown) may be further formed between the
상기 언도프트 반도체층은 상기 발광 소자(100)의 결정성을 향상시키는 역할을 수행하며, 예를 들어, Undoped-GaN으로 형성될 수 있다.The undoped semiconductor layer improves the crystallinity of the
상기 버퍼층은 상기 기판(110)과 상기 제1 도전형 반도체층(120) 사이의 격자 상수 차이에 의한 격자 부정합을 완화하는 역할을 수행한다. 이러한 버퍼층은 AlN, GaN, InN, GaBN, AlGaN, AlInGaN, 또는 InGaN 중 적어도 어느 하나를 포함하는 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다.The buffer layer mitigates lattice mismatch due to a difference in lattice constant between the
상기 제1 반도체층(120)은 n형 도펀트가 도핑된 Ⅲ족-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 이러한 제1 반도체층(120)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, AlInN, InGaN, AlN, InN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.The
상기 제1 반도체층(120)은 상면에 복수의 V-피트(125)를 포함한다. 상기 복수의 V-피트(125)는 기판(110)과의 격자 결함에 의한 전위(dislocation) 상에 발생한다. The
상기 기판(110) 및 제1 반도체층(120)은 서로 다른 격자 상수를 가지므로 격자 상수 차이에 의하여 스트레인(strain)이 발생하고, 이러한 스트레인은 전위와 같은 결정 결함의 요인으로 작용한다. 따라서, 이러한 전위는 상기 제1 반도체층(120)의 상부에 복수의 V-피트(125)를 형성하게 된다.Since the
가령, 도 2는 제1 실시 예에 따른 발광 소자의 제1 반도체층을 설명하는 도면이다. 도 2를 참조하면, 상기 제1 반도체층(120)은 일반적인 성장면{0001}과 경사진 성장면{1-101}을 포함한다.2 is a view for explaining the first semiconductor layer of the light emitting device according to the first embodiment. Referring to FIG. 2, the
상기 제1 반도체층(120)은 일반적인 성장면{0001}으로 성장되나, 전위가 있는 곳에서는 경사진 성장면{1-101}으로 성장하게 된다. 이러한 경사진 성장면{1-101}에 의하여 복수의 V-피트(125)가 형성된다. 이때, 상기 V-피트(125)의 상면은 육각형 모양이고, 상기 V-피트(125)의 단면은 V자 모양이다. The
이러한 V-피트(125)의 형상에 대해서는 도 3을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 즉, 도 3의 (a)는 V-피트의 상면 형상을 나타내고, 도 3의 (b)는 V-피트의 단면 형상을 나타낸다. The shape of the V-
도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상기 V-피트(125)의 높이(H)는 100Å 내지 500Å를 갖도록 형성될 수 있고, 상기 V-피트(125)의 각도(θ)는 50° 내지 60°를 갖도록 형성될 수 있다. 좀 더 바람직하게, 상기 V-피트(125)의 높이(H)는 150Å 내지 300Å로, 상기 V-피트(125)의 각도(θ)는 72°로 형성될 수도 있다.Referring to FIGS. 3A and 3B, the height H of the V-
이때, 상기 V-피트(125)의 폭(D)은 아래 수학식 1과 같이 계산될 수 있다. At this time, the width D of the V-
즉, 상기 V-피트(125)의 높이(H) 및 각도(θ)가 결정되면, 상기 V-피트(125)의 폭(D)은 상기 수학식 1을 통해 알 수 있다. 또한, 상기 V-피트(125)의 폭(D)은 ±50Å의 오차 범위를 가질 수 있다.That is, when the height H and the angle? Of the V-
한편, 이러한 복수의 V-피트(125)는 성장 온도 조절 방법을 통해 상기 제1 반도체층(120)의 상부에 형성될 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 이하에서 후술될 것이다.The plurality of V-
다시, 도 1을 참조하면, 상기 제1 반도체층(120) 상부에 형성된 복수의 V-피트(125) 내부에는 복수의 절연 패턴(126)이 형성된다. 상기 복수의 절연 패턴(126)은 격자 결함에 의한 전위 상에 형성됨으로써, 박막의 성장에 따라 전위가 전파되는 것을 방지하여 발광 소자의 결정성 및 신뢰성을 향상시킨다.Referring again to FIG. 1, a plurality of
또한, 상기 발광 소자(100)에 정전기가 인가될 때, 상기 정전기에 의한 전류는 상기 V-피트(125) 상에 형성된 복수의 절연 패턴(126)에 집중되기 때문에, 상기 발광 소자(100)는 정전기 방전(ElectroStatic discharge, ESD)에 대한 내성을 향상할 수 있다.Since the static electricity is concentrated on the plurality of
상기 복수의 절연 패턴(126)은 Si02, SiOx 등과 같은 실리콘 산화물, SiN, SiNx, SiOxNy 등과 같은 실리콘 질화물로 형성될 수 있다. 또한, 상기 복수의 절연 패턴(126)은 GaO, ZnO, ITO 및 W 중 어느 하나로 형성될 수도 있다.The plurality of
또한, 상기 복수의 절연 패턴(126)은 내부에 적어도 하나의 공극을 포함할 수 있으며, 이러한 공극은 발광 소자 내부에서 발생하는 광을 난반사 하여 광 추출 효율을 향상할 수 있다. 즉, 상기 공극은 절연 패턴(126) 형성 시 절연물질이 일부 채워지지 않은 부분에 형성될 수 있고, 상기 공극은 절연 패턴(126)을 형성하는 절연물질과 굴절률이 다르므로, 발광소자(100) 내부에서 방출되는 빛의 전반사를 감소시켜 광 추출 효율을 증가시킨다. In addition, the plurality of insulating
상기 제2 반도체층(130)은 상기 제1 반도체층(120) 및 복수의 절연 패턴(126) 상에 형성된다.The
상기 제2 반도체층(130)은 n형 도펀트가 도핑된 Ⅲ족-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 이러한 제2 반도체층(120)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, AlInN, InGaN, AlN, InN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다.The
또한, 상기 제1 반도체층(120)은 상기 제2 반도체층(130)보다 더 높은 도핑 농도를 갖도록 형성될 수 있으며, 이를 제한하지는 않는다. 즉, 상기 제2 반도체층(130)는 상기 제1 반도체층(120)와 동일한 도핑 농도를 갖도록 형성될 수 있다. In addition, the
상기 제1 반도체층(120)이 높은 도핑 농도를 가짐으로써, 제1 전극(160)과의 접촉 저항을 감소시켜, 발광소자(100)의 동작전압을 감소시켜주는 효과를 얻을 수 있다. 이러한 제1 반도체층(120) 및 제2 반도체층(130)은 제1 도전형 반도체층(120, 130)을 형성한다. Since the
상기 활성층(140)은 상기 제2 반도체층(130) 상에 형성된다. The
상기 활성층(140)은 상기 제1 도전형 반도체층(120, 130)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 상기 제2 도전형 반도체층(150)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 결합하여, 상기 활성층(140)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다.The
상기 활성층(140)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 활성층(140)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 상기 활성층(140)이 다중 양자 우물 구조로 형성된 경우, 상기 활성층(140)은 복수의 우물층과 복수의 장벽층이 적층되어 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 활성층(140)은 InGaN을 포함하는 우물층과 GaN을 포함하는 장벽층이 교대로 적층되어 형성될 수 있다.The
상기 제2 도전형 반도체층(150)은 상기 활성층(140) 상에 형성된다. The second
상기 제2 도전형 반도체층(150)은 p형 도펀트가 도핑된 Ⅲ족-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 이러한 제2 도전형 반도체층(150)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlInN, AlN, InN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.The second
한편, 상기 제2 도전형 반도체층(150) 상에는 n형 또는 p형 반도체층을 포함하는 제3 도전형 반도체층(미도시)이 형성될 수도 있으며, 이에 따라 상기 발광 소자는 np, pn, npn, 또는 pnp 접합 구조 중 적어도 어느 하나를 가질 수 있다. 즉, 상기 발광 소자(100)의 구조는 다양하게 변형될 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.A third conductive semiconductor layer (not shown) including an n-type or p-type semiconductor layer may be formed on the second
또한, 상기 제2 도전형 반도체층(150) 상에는 투광성 전극층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 상기 투광성 전극층은 상기 제2 도전형 반도체층(150)에 전류를 균일하게 확산(spreading)하는 역할을 수행한다.A light transmitting electrode layer (not shown) may be further formed on the second
상기 투광성 전극층은 예를 들어, ITO, IZO(In-ZnO), GZO(Ga-ZnO), AZO(Al-ZnO), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.The transparent electrode layer, for example, ITO, IZO (In-ZnO ), GZO (Ga-ZnO), AZO (Al-ZnO), AGZO (Al-Ga ZnO), IGZO (In-Ga ZnO), IrO x, And may include at least one of RuO x , RuO x / ITO, Ni / IrO x / Au, and Ni / IrO x / Au / ITO.
상기 제1 전극(160)은 상기 제1 반도체층(120)의 일 상면에 형성된 복수의 V-피트(125) 위에 형성된다.The
좀 더 구체적으로, 상기 제1 반도체층(120), 제2 반도체층(130), 활성층(140) 및 제2 도전형 반도체층(150)의 일부를 메사 에칭(mesa etching)하여, 상기 제1 반도체층(120) 및 복수의 절연 패턴(126)의 일 상부를 노출시킨다.More specifically, by mesa etching a part of the
이때, 상기 제1 반도체층(120)과 제1 전극(160) 사이의 접촉 면적을 가능한 크게 형성하기 위해, 상기 제1 반도체층(120) 및 복수의 절연 패턴(126)의 최 상면에서부터 아래로 식각되는 깊이를 가능한 작게 하는 것이 바람직하다. The
가령, 상기 식각되는 깊이는 상기 절연 패턴(126)의 최상면을 기준으로 0.01·H 내지 0.9·H가 되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 V-피트(125)의 높이(H) 대비 1% 이상 90%이하의 깊이로 식각될 수 있다. 1% 이하로 식각할 경우, 절연 물질이 제거되지 않아 전극을 형성하기 어려울 수 있다. 또한, 90% 이상 식각할 경우, 상기 제1 반도체층(120) 상에 형성되었던 요철의 크기가 작아져, 상기 제1 반도체층(120)과 제1 전극(160) 사이의 접촉 면적 증가 효과가 미미할 수 있다.For example, it is preferable that the etched depth be 0.01 H to 0.9 H based on the top surface of the insulating
이후, 상기 노출된 절연 패턴(126)을 습식 에칭 또는 건식 에칭을 수행하여 제거하고, 상기 절연 패턴(126)이 제거된 V-피트(125) 상에 제1 전극(160)을 형성한다. 이와 같이 형성된 제1 전극(160)은 상기 제1 반도체층(120)과의 접촉 면적이 증가하게 되고, 그에 따라 상기 제1 반도체층(120) 사이의 접촉 저항이 감소하게 되어 동작 전압을 낮출 수 있다.Then, the exposed
상기 제2 전극(170)은 상기 제2 도전형 반도체층(150) 상에 형성된다. 그리고, 상기 제1 전극(160) 및 제2 전극(170)은 상기 발광 소자(100)에 전원을 제공한다.The
또한, 상기 제1, 2 전극(160, 170)은 Au, Pd, Pt, Ru, Re, Mg, Zn, Hf, Ta, Rh, Ir, W, Ti, Ag, Cr, Mo, Nb, Al, Ni, Cu, WTi 또는 이들의 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The first and
이와 같이, 상술한 제1 실시 예에 따른 발광 소자(100)는 제1 전극(160)과 제1 반도체층(120) 사이의 접촉 면적을 증가하여 동작 전압을 감소할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자(100)는 제1 도전형 반도체층(120, 130) 내부에 복수의 절연 패턴(126)을 배치함으로써, 발광 소자의 결정성 및 신뢰성을 향상할 수 있다.As described above, the
도 4 내지 도 9는 제1 실시 예에 따른 발광 소자 제조방법을 설명하는 도면이다.4 to 9 are views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to the first embodiment.
도 4를 참조하면, 기판(110) 위에 복수의 V-피트(125)를 갖는 제1 반도체층(120)을 형성한다. Referring to FIG. 4, a
상기 기판(110)은 투광성을 갖는 재질, 예를 들어, 사파이어(Al2O3), 단 결정 기판, SiC, GaAs, GaN, ZnO, AlN, Si, GaP, InP, Ge 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 이를 한정하지는 않는다.The
상기 기판(110) 위에 제1 반도체층(120a)을 제1 높이(h1)까지 성장한다. 이때, 상기 제1 반도체층(120a)은 900℃ 내지 1100℃의 성장 온도를 갖는 챔버 내에서 형성될 수 있다.A first semiconductor layer (120a) on the
이후, 상기 제1 반도체층(120a) 위에 동일한 제1 반도체층(120b)을 제2 높이(h2)까지 성장하게 된다. 이때, 상기 제1 반도체층(120b)은 600℃ 내지 900℃의 성장 온도를 갖는 챔버 내에서 형성될 수 있다. Then, the same first semiconductor layer (120b) on said first semiconductor layer (120a) is grown up to a second height (h 2). At this time, the
상기 챔버 내에서의 성장 온도 변화를 통해, 상기 제1 반도체층(120b)의 상부에 복수의 V-피트(125)를 형성할 수 있다. 이때, 상기 복수의 V-피트(125)는 상기 제1 반도체층(120b)의 제2 높이(h2)에 따라 그 크기가 결정될 수 있다. 즉, 상기 제2 높이(h2)의 크기가 크면, 상기 복수의 V-피트(125)의 높이 역시 커지게 된다. A plurality of V-
또한, 상기 복수의 V-피트(125)는 기판(110)으로부터 올라오는 전위 상에 형성될 수 있다. 즉, 상기 복수의 V-피트(125)는 성장 온도가 변화되는 시점인 제1 반도체층(120b)의 하부에서부터 전위가 점점 커지면서, V-피트(125)를 완성하게 된다. 이때, 상기 제1 반도체층(120b)의 상부에 형성된 복수의 V-피트(125)는 불 규칙적인 형태로 배열될 수 있으며, 이를 제한하지는 않는다.In addition, the plurality of V-
한편, 상기 성장 온도 변화에 의한 방법 이외에, 챔버 내에서의 성장 압력을 조절하여 상기 복수의 V-피트(125)를 형성할 수 있다. In addition to the above-mentioned growth temperature change, the plurality of V-
또한, 상기 제1 반도체층(120)을 형성한 다음, 상기 제1 반도체층(120)을 상기 챔버 밖으로 꺼내어 화학적 에칭을 통해 복수의 V-피트(125)를 형성할 수도 있다. 이때, 상기 복수의 V-피트(125)는 격자 결함이 있는 전위 상에 형성될 수 있다.In addition, after the
상기 제1 반도체층(120)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, AlInN, InGaN, AlN, InN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다. 이러한 제1 반도체층(120)은 트리메틸 갈륨(TMGa) 가스, 암모니아(NH3) 가스, 사일렌(SiH4) 가스를 수소 가스와 함께 챔버에 주입하여 형성될 수 있다.The
한편, 상기 기판(110)과 상기 제1 반도체층(120) 사이에 언도프트 반도체층(미도시) 및/또는 버퍼층(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.Meanwhile, an unshown semiconductor layer (not shown) and / or a buffer layer (not shown) may be further formed between the
도 5를 참조하면, 상기 제1 반도체층(120) 상에 절연층(124)을 형성한다.Referring to FIG. 5, an insulating
상기 절연층(124)은 Si02, SiOx 등과 같은 실리콘 산화물, SiN, SiNx, SiOxNy 등과 같은 실리콘 질화물로 형성될 수 있다. 또한, 상기 절연층(124)은 GaO, ZnO, ITO 및 W 중 어느 하나로 형성될 수도 있다.The insulating
도 6을 참조하면, 상기 제1 반도체층(120)의 최 상면을 기준으로 위쪽 방향에 형성된 절연층(124)을 모두 제거하여 복수의 절연 패턴(126)을 형성한다. 즉, 복수의 V-피트(125) 위에 형성된 절연층(124) 부분을 모두 식각함으로써, 상기 복수의 V-피트(125) 내에만 절연 물질이 형성되도록 한다. 이때, 상기 절연층(124)은 에칭 공정, 예를 들어, ICP/RIE (Inductively Coupled Plasma /Reactive Ion Etch) 등을 수행하여 제거될 수 있다.Referring to FIG. 6, a plurality of insulating
도 7을 참조하면, 상기 제1 반도체층(120) 및 복수의 절연 패턴(125) 상에 제2 반도체층(130)을 형성하고, 그 위에 활성층(140) 및 제2 도전형 반도체층(150)을 순차적으로 형성한다.7, a
상기 제2 반도체층(130)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, AlInN, InGaN, AlN, InN 등에서 선택될 수 있으며, Si, Ge, Sn 등의 n형 도펀트가 도핑될 수 있다. 이러한 제1 반도체층(120)은 트리메틸 갈륨(TMGa) 가스, 암모니아(NH3) 가스, 사일렌(SiH4) 가스를 수소 가스와 함께 챔버에 주입하여 형성될 수 있다.The
또한, 상기 제1 반도체층(120)은 상기 제2 반도체층(130)보다 더 높은 도핑 농도를 갖도록 형성될 수 있으며, 이를 제한하지는 않는다. 즉, 상기 제2 반도체층(130)는 상기 제1 반도체층(120)과 동일한 도핑 농도를 갖도록 형성될 수 있다. 이러한 제1 반도체층(120) 및 제2 반도체층(130)은 제1 도전형 반도체층(120, 130)을 형성한다.In addition, the
상기 활성층(140)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 형성될 수 있다. 이러한 활성층(140)은 트리메틸 갈륨(TMGa) 가스, 트리메틸 인듐(TMIn) 가스, 암모니아(NH3) 가스를 수소 가스와 함께 챔버에 주입하여 형성될 수 있다.The
상기 제2 도전형 반도체층(150)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlInN, AlN, InN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.The second
이러한 제2 도전형 반도체층(150)은 트리메틸 갈륨(TMGa) 가스, 암모니아(NH3) 가스, 비세틸 사이클로 펜타디에닐 마그네슘(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2} 가스를 수소 가스와 함께 챔버에 주입하여 형성될 수 있다.The second
도 8을 참조하면, 상기 제1 반도체층(120), 제2 반도체층(130), 활성층(140) 및 제2 도전형 반도체층(150)의 일 부분을 메사 에칭하여, 상기 제1 반도체층(120) 및 복수의 절연 패턴(125)의 일 상면을 노출한다. 8, a part of the
이때, 상기 제1 반도체층(120)과 제1 전극(160) 사이의 접촉 면적을 가능한 크게 형성하기 위해, 상기 제1 반도체층(120) 및 복수의 절연 패턴(126)의 최 상면에서부터 아래로 식각되는 깊이를 가능한 작게 하는 것이 바람직하다. The
가령, 상기 식각되는 깊이는 상기 절연 패턴(126)의 최상면을 기준으로 0.01·H 내지 0.9·H가 되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 V-피트(125)의 높이(H) 대비 1% 이상 90%이하의 깊이로 식각될 수 있다. 1% 이하로 식각할 경우, 절연 물질이 제거되지 않아 전극을 형성하기 어려울 수 있다. 또한, 90% 이상 식각할 경우, 상기 제1 반도체층(120) 상에 형성되었던 요철의 크기가 작아져, 상기 제1 반도체층(120)과 제1 전극(160) 사이의 접촉 면적 증가 효과가 미미할 수 있다.For example, it is preferable that the etched depth be 0.01 H to 0.9 H based on the top surface of the insulating
이후, 상기 제1 반도체층(120)의 상면에 노출된 복수의 절연 패턴(125)에 에칭을 수행하여, 상기 절연 패턴(125)을 제거한다. 이때, 수행되는 에칭은 습식 식각(Wet Etching) 또는 건식 식각(Dry Etching)일 수 있으며, 습식 식각인 경우 HF, KOH, H2SO4, H2O2, HCl, NaOH, NH4OH, HNO3, BOE(Buffered Oxide Etchant) 등을 에칭 용액으로 사용할 수 있다. 하지만, 이에 대해 한정하지는 않는다.Then, a plurality of the insulating
도 9를 참조하면, 노출된 제1 반도체층(120)의 상면에 제1 전극(160)을 형성하고, 상기 제2 도전형 반도체층(150)의 일 상면에 제2 전극(170)을 형성한다. 이때, 상기 제1, 2 전극(160, 170)은 증착 공정 또는 도금 공정에 의해 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.9, a
이상, 상술한 바와 같은 과정들을 통해 제1 실시 예에 따른 발광 소자가 제조될 수 있다.As described above, the light emitting device according to the first embodiment can be manufactured through the above-described processes.
도 10은 제2 실시 예에 따른 발광 소자를 설명하는 도면이다. 이하, 제2 실시 예에 따른 발광 소자를 설명함에 있어서, 상기 제1 실시 예에 설명된 내용과 중복되는 설명은 생략하도록 한다.10 is a view for explaining a light emitting device according to the second embodiment. Hereinafter, in explaining the light emitting device according to the second embodiment, descriptions overlapping with those described in the first embodiment will be omitted.
도 10을 참조하면, 제2 실시 예에 따른 발광 소자(200)는 기판(210), 상기 기판(210) 상에 복수의 요철(225)을 포함하는 제1 반도체층(220), 상기 제1 반도체층 상에 복수의 절연 패턴(226), 상기 제1 반도체층(220) 및 상기 복수의 절연 패턴(226) 상에 제2 반도체층(230), 상기 제2 반도체층(230) 상에 활성층(240), 상기 활성층(240) 상에 제2 도전형 반도체층(250) 및 제1, 2 전극(260, 270)을 포함한다.10, the
상기 제1 반도체층(220)은 상부에 사각형 모양을 갖는 복수의 요철(225)을 포함한다. 본 실시 예에서, 상기 복수의 요철(225)은 사각형 모양임을 예시하여 설명하고 있으나, 이를 제한하지는 않는다. 가령, 상기 복수의 요철(225)은 사용된 마스크의 형태에 따라, 다양한 모양으로 변형 가능하다.The
한편, 제1 실시 예에 따른 복수의 V-피트(125)와 달리, 제2 실시 예에 따른 복수의 요철(225)은 성장 온도 조절에 의한 방법이 아닌, 마스크를 이용한 화학적 에칭 방법을 통해 구현될 수 있다. 가령, 상기 제1 반도체층(220) 상에 미리 결정된 패턴을 갖는 마스크층(미도시)을 증착하고, 상기 마스크층 위에 습식 에칭 또는 건식 에칭을 수행하여 복수의 요철(225)을 형성할 수 있다.Unlike the plurality of V-
또한, 상기 제1 반도체층(220) 상부에 형성된 복수의 요철(225)은 규칙적인 형태로 배열될 수 있다. 가령, 상기 복수의 요철(225)은 스트라이프(stripe) 또는 매트릭스(matrix) 형태로 형성될 수 있으며, 이를 제한하지는 않는다.In addition, the plurality of
상기 복수의 요철(225) 내부에 복수의 절연 패턴(226)이 채워질 수 있다. 이러한 복수의 절연 패턴(226)은 격자 상수 차이에 의한 전위를 차단하여 발광 소자의 결정성 및 신뢰성을 향상시킨다.A plurality of insulating
또한, 상기 발광 소자(200)에 정전기가 인가될 때, 상기 정전기에 의한 전류는 상기 복수의 요철(225) 상에 형성된 복수의 절연 패턴(1026)에 집중되기 때문에, 상기 발광 소자(200)는 정전기 방전(ElectroStatic discharge, ESD)에 대한 내성을 향상할 수 있다.When the static electricity is applied to the
상기 복수의 절연 패턴(226)은 Si02, SiOx 등과 같은 실리콘 산화물, SiN, SiNx, SiOxNy 등과 같은 실리콘 질화물로 형성될 수 있다. 또한, 상기 복수의 절연 패턴(226)은 GaO, ZnO, ITO 및 W 중 어느 하나로 형성될 수도 있다.The plurality of insulating
또한, 상기 복수의 절연 패턴(226)은 내부에 공극을 포함할 수 있으며, 이러한 공극은 발광 소자 내부에서 발생하는 광을 난반사 하여 광 추출 효율을 향상할 수 있다.In addition, the plurality of insulating
상기 제1 전극(260)은 상기 제1 반도체층(220)의 일 상면에 형성된 복수의 요철(225) 위에 형성된다.The
좀 더 구체적으로, 상기 제1 반도체층(220), 제2 반도체층(230), 활성층(240) 및 제2 도전형 반도체층(250)의 일부를 메사 에칭(mesa etching)하여, 상기 제1 반도체층(220) 및 복수의 절연 패턴(226)의 일 상부를 노출시킨다.More specifically, a portion of the
이때, 상기 제1 반도체층(220)과 제1 전극(260) 사이의 접촉 면적을 가능한 크게 형성하기 위해, 상기 제1 반도체층(220) 및 복수의 절연 패턴(226)의 최 상면에서부터 아래로 식각되는 부분의 높이는 가능한 작게 형성하는 것이 바람직하다. 가령, 상기 식각되는 부분의 높이는 0.01·H 내지 0.9·H가 되도록 하는 것이 바람직하다.The
이후, 상기 노출된 절연 패턴(226)을 습식 에칭 또는 건식 에칭을 수행하여 제거하고, 상기 절연 패턴(226)이 제거된 복수의 요철(225) 상에 제1 전극(260)을 형성한다. 이와 같이 형성된 제1 전극(260)은 상기 제1 반도체층(220)과의 접촉 면적이 증가하게 되고, 그에 따라 상기 제1 반도체층(220) 사이의 접촉 저항이 감소하게 되어 동작 전압을 낮출 수 있다.Thereafter, the exposed
이와 같이, 상술한 제2 실시 예에 따른 발광 소자(200)는 제1 전극(260)과 제1 반도체층(220) 사이의 접촉 면적을 증가하여 동작 전압을 감소할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자(200)는 제1 도전형 반도체층(220, 230) 내부에 복수의 절연 패턴(226)을 배치함으로써, 발광 소자의 결정성 및 신뢰성을 향상할 수 있다.As described above, the
도 11은 실시 예에 따른 발광 소자를 포함하는 발광 소자 패키지의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of a light emitting device package including a light emitting device according to an embodiment.
도 11을 참조하면, 발광 소자 패키지(900)는 패키지 몸체(30)와, 상기 패키지 몸체(30)에 설치된 제1 전극(31) 및 제2 전극(32)과, 상기 패키지 몸체(30)에 설치되어 상기 제1 전극(31) 및 제2 전극(32)과 전기적으로 연결되는 발광 소자(100)와, 상기 발광 소자(100)를 포위하는 몰딩 부재(40)를 포함한다.11, the light emitting
상기 패키지 몸체(30)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 측면이 경사면으로 형성된 캐비티를 가질 수 있다.The
상기 제1 전극(31) 및 상기 제2 전극(32)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광 소자(100)에 전원을 제공한다. 또한, 상기 제1 전극(31) 및 상기 제2 전극(32)은 상기 발광 소자(100)에서 발생한 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광 소자(100)에서 발생한 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The
상기 발광 소자(100)는 상기 패키지 몸체(30) 상에 설치되거나 상기 제1 전극(31) 또는 상기 제2 전극(32) 상에 설치될 수 있다.The
상기 발광 소자(100)는 상기 제1 전극(31) 및 상기 제2 전극(32)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다. 본 실시 예에서는, 상기 발광 소자(100)가 상기 제1 전극(31)과 상기 와이어(50)를 통해 전기적으로 연결되고 상기 제2 전극(32)과 직접 접촉하여 전기적으로 연결된 것이 예시되어 있다.The
상기 몰딩 부재(40)는 상기 발광 소자(100)를 포위하여 상기 발광 소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩 부재(40)에는 형광체가 포함되어 상기 발광 소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.The
실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 복수 개가 기판상에 배열되며, 상기 발광 소자 패키지에서 방출되는 광의 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트, 형광 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 백라이트 유닛으로 기능을 하거나 조명 유닛으로 기능을 할 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 백라이트 유닛, 조명 유닛, 지시 장치, 램프, 가로등을 포함할 수 있다.A light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, a fluorescent sheet, and the like, which are optical members, may be disposed on a path of light emitted from the light emitting device package. The light emitting device package, the substrate, and the optical member may function as a backlight unit or function as a lighting unit. For example, the lighting system may include a backlight unit, a lighting unit, a pointing device, a lamp, and a streetlight.
도 12는 실시 예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 백라이트 유닛을 설명하는 도면이다. 다만, 도 12의 백라이트 유닛(1000)은 조명 시스템의 일 예이며, 이에 대해 한정하지는 않는다.12 is a view illustrating a backlight unit including the light emitting device or the light emitting device package according to the embodiment. However, the
도 12를 참조하면, 상기 백라이트 유닛(1000)은 바텀 프레임(1040)과, 상기 바텀 프레임(1040) 내에 배치된 광가이드 부재(1020)와, 상기 광가이드 부재(1020)의 적어도 일 측면 또는 하면에 배치된 발광 모듈(1010)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 광가이드 부재(1020) 아래에는 반사시트(1030)가 배치될 수 있다.12, the
상기 바텀 프레임(1040)은 상기 광가이드 부재(1020), 상기 발광 모듈(1010) 및 상기 반사시트(1030)가 수납될 수 있도록 상면이 개구된 박스(box) 형상으로 형성될 수 있으며, 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 발광 모듈(1010)은 기판(700)과, 상기 기판(700)에 탑재된 복수 개의 발광 소자 패키지(600)를 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 발광 소자 패키지(600)는 상기 광가이드 부재(1020)에 빛을 제공할 수 있다. 본 실시 예에서, 상기 발광 모듈(1010)은 상기 기판(700) 상에 발광 소자 패키지(600)가 설치된 것이 예시되어 있으나, 실시 예에 따른 발광 소자(100)가 직접 설치되는 것도 가능하다.The
도시된 바와 같이, 상기 발광 모듈(1010)은 상기 바텀 프레임(1040)의 내측 면들 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있으며, 이에 따라 상기 광가이드 부재(1020)의 적어도 하나의 측면을 향해 빛을 제공할 수 있다.As shown, the
다만, 상기 발광 모듈(1010)은 상기 바텀 프레임(1040)의 아래에 배치되어, 상기 광가이드 부재(1020)의 밑면을 향해 빛을 제공할 수도 있으며, 이는 상기 백라이트 유닛(1000)의 설계에 따라 다양하게 변형 가능하므로 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 광가이드 부재(1020)는 상기 바텀 프레임(1040) 내에 배치될 수 있다. 상기 광가이드 부재(1020)는 상기 발광 모듈(1010)로부터 제공받은 빛을 면광원화 하여, 표시 패널(미도시)로 가이드할 수 있다.The
상기 광가이드 부재(1020)는 도광판(LGP, Light Guide Panel) 일 수 있다. 상기 도광판은 PMMA(polymethyl metaacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나로 형성될 수 있다.The
상기 광가이드 부재(1020)의 상측에는 광학 시트(1050)가 배치될 수도 있다.An
상기 광학 시트(1050)는 확산 시트, 집광 시트, 휘도상승 시트, 및 형광 시트 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 광학 시트(1050)는 상기 확산 시트, 집광 시트, 휘도상승 시트 및 형광 시트가 적층되어 형성될 수 있다. The
이 경우, 상기 확산 시트(1050)는 상기 발광 모듈(1010)에서 출사된 광을 고르게 확산시켜주고, 상기 확산된 광은 상기 집광 시트에 의해 표시 패널(미도시)로 집광될 수 있다. 이때 상기 집광 시트로부터 출사되는 광은 랜덤하게 편광된 광인데, 상기 휘도상승 시트는 상기 집광 시트로부터 출사된 광의 편광도를 증가시킬 수 있다. In this case, the
상기 집광 시트는 수평 또는/및 수직 프리즘 시트일 수 있다. 또한, 상기 휘도상승 시트는 조도 강화 필름(Dual Brightness Enhancement film) 일 수 있다. 또한, 상기 형광 시트는 형광체가 포함된 투광성 플레이트 또는 필름이 될 수도 있다.The light condensing sheet may be a horizontal or / and a vertical prism sheet. In addition, the brightness enhancement sheet may be a dual brightness enhancement film. Further, the fluorescent sheet may be a translucent plate or film containing a phosphor.
상기 광가이드 부재(1020)의 아래에는 상기 반사시트(1030)가 배치될 수 있다. 상기 반사시트(1030)는 상기 광가이드 부재(1020)의 하면을 통해 방출되는 빛을 상기 광가이드 부재(1020)의 출사면을 향해 반사할 수 있다.The
상기 반사시트(1030)는 반사율이 좋은 수지 재질, 즉, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
도 13은 실시 예에 따른 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 조명 유닛을 설명하는 도면이다. 다만, 도 13의 조명 유닛(1100)은 조명 시스템의 일 예이며, 이에 대해 한정하지는 않는다.13 is a view illustrating a lighting unit including a light emitting device or a light emitting device package according to the embodiment. However, the
도 13을 참조하면, 상기 조명 유닛(1100)은 케이스 몸체(1110)와, 상기 케이스 몸체(1110)에 설치된 발광 모듈(1130)과, 상기 케이스 몸체(1110)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(1120)를 포함할 수 있다.13, the
상기 케이스 몸체(1110)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되는 것이 바람직하며, 예를 들어 금속 재질 또는 수지 재질로 형성될 수 있다.The
상기 발광 모듈(1130)은 기판(700)과, 상기 기판(700)에 탑재되는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(600)를 포함할 수 있다. 본 실시 예에서, 상기 발광 모듈(1230)은 상기 기판(700) 상에 발광 소자 패키지(600)가 설치된 것이 예시되어 있으나, 본 실시 예에 따른 발광 소자(100)가 직접 설치되는 것도 가능하다.The
상기 기판(700)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(Metal Core) PCB, 연성(Flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다.The
또한, 상기 기판(700)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛에 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.In addition, the
상기 기판(700) 상에는 상기 적어도 하나의 발광 소자 패키지(600)가 탑재될 수 있다. 상기 발광 소자 패키지(600)는 각각 적어도 하나의 발광 소자(100)를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 다이오드 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 소자를 포함할 수 있다.The at least one light emitting
상기 발광 모듈(1130)은 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들면, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 소자, 적색 발광 소자 및 녹색 발광 소자를 조합하여 배치할 수 있다. 또한, 상기 발광 모듈(1130)에서 방출되는 광의 진행 경로 상에는 형광 시트가 더 배치될 수 있으며, 상기 형광 시트는 상기 발광 모듈(1130)에서 방출되는 광의 파장을 변화시킨다. 예를 들어, 상기 발광 모듈(1130)에서 방출되는 광이 청색 파장대를 갖는 경우 상기 형광 시트에는 황색 형광체가 포함될 수 있으며, 상기 발광 모듈(1130)에서 방출된 광은 상기 형광 시트를 지나 최종적으로 백색광으로 보이게 된다.The
상기 연결 단자(1120)는 상기 발광 모듈(1130)과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 연결 단자(1120)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기 연결 단자(1120)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있는 것이다.The
상술한 바와 같은 조명 시스템은 상기 발광 모듈에서 방출되는 광의 진행 경로 상에 광가이드 부재, 확산 시트, 집광 시트, 휘도상승 시트 및 형광 시트 중 적어도 어느 하나가 배치되어, 원하는 광학적 효과를 얻을 수 있다.In the above-described illumination system, at least one of a light guide member, a diffusion sheet, a light condensing sheet, a brightness increasing sheet, and a fluorescent sheet is disposed on the path of light emitted from the light emitting module to obtain a desired optical effect.
이상에서 설명한 바와 같이, 조명 시스템은 동작 전압을 감소하고 광 효율이 향상된 발광 소자 또는 발광 소자 패키지를 포함함으로써, 우수한 광 효율 및 신뢰성을 가질 수 있다.As described above, the illumination system can have excellent light efficiency and reliability by including the light emitting device or the light emitting device package with reduced operating voltage and improved light efficiency.
한편 이상에서는 본 발명의 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되지 않으며, 후술 되는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.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. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by equivalents to the appended claims, as well as the appended claims.
100: 발광 소자 110: 기판
120: 제1 반도체층 125: 복수의 V-피트
130: 제2 반도체층 140: 활성층
150: 제2 도전형 반도체층 160: 제1 전극
170: 제2 전극100: light emitting device 110: substrate
120: a first semiconductor layer 125: a plurality of V-pits
130: second semiconductor layer 140: active layer
150: second conductive type semiconductor layer 160: first electrode
170: second electrode
Claims (11)
상기 기판 상에 요철을 포함하는 제1 반도체층;
상기 제1 반도체층의 요철에 배치되는 절연 패턴;
상기 제1 반도체층 및 절연 패턴 상에 제2 반도체층;
상기 제2 반도체층 상에 활성층과, 상기 활성층 상에 제2 도전형 반도체층; 및
상기 제1 반도체층의 일 상면에 노출된 요철 상에 배치된 제1 전극과, 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치된 제2 전극을 포함하고,
상기 제1반도체층과 상기 제2반도체층은 제1도전형 도펀트로 도핑되며,
상기 제1반도체층은 상기 제2반도체층보다 높은 도핑 농도를 포함하며,
상기 절연패턴은 상기 제2반도체층의 하면과 맞닿는 발광 소자.Board;
A first semiconductor layer including projections and depressions on the substrate;
An insulating pattern disposed on the concave and convex portions of the first semiconductor layer;
A second semiconductor layer on the first semiconductor layer and the insulating pattern;
An active layer on the second semiconductor layer; a second conductive semiconductor layer on the active layer; And
A first electrode disposed on the uneven surface exposed on one surface of the first semiconductor layer; and a second electrode disposed on the second conductive type semiconductor layer,
Wherein the first semiconductor layer and the second semiconductor layer are doped with a first conductivity type dopant,
Wherein the first semiconductor layer comprises a higher doping concentration than the second semiconductor layer,
Wherein the insulating pattern is in contact with a lower surface of the second semiconductor layer.
상기 요철은 V-피트 형상을 가지며,
상기 V-피트는 격자 상수 차이에 의한 전위들(dislocations) 상에 배치되며,
상기 절연 패턴은 Si02, SiOx, SiN, SiNx, SiOxNy, GaO, ZnO, ITO 및 W 중 어느 하나로 형성되는 발광 소자.The method according to claim 1,
The unevenness has a V-pit shape,
The V-pits are disposed on dislocations due to lattice constant difference,
Wherein the insulating pattern is formed of any one of SiO 2 , SiO x , SiN, SiN x , SiO x N y , GaO, ZnO, ITO and W.
상기 V-피트의 높이는 100Å 내지 500Å이고, 상기 V-피트의 각도는 50°내지 60°이며,
상기 절연 패턴은 내부에 적어도 하나의 공극을 포함하며,
상기 기판과 상기 제1 반도체층 사이에 언도프트 반도체층 및 버퍼층 중 적어도 하나의 층을 더 포함하는 발광 소자.The method of claim 3,
The height of the V-pit is 100 to 500 angstroms, the angle of the V-pit is 50 to 60 degrees,
Wherein the insulating pattern includes at least one void therein,
Further comprising at least one layer of an undoped semiconductor layer and a buffer layer between the substrate and the first semiconductor layer.
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