KR101928313B1 - Semiconductor light emitting device - Google Patents
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Abstract
본 개시는 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층; 활성층에서 생성된 빛을 제1 반도체층 측으로 반사하도록 복수의 반도체층 위에 형성된 반사막; 반사막의 위에 형성된 절연층; 제1 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 하나를 공급하는 제1 전극부; 그리고, 제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급하는 제2 전극부;를 포함하며, 제1 전극부는: 절연층 상부에 구비된 제1 패드전극; 반사막과 절연층 사이에 형성되는 제1 연결전극; 제1 반도체층과 연결되는 제1 하부전극; 그리고, 제1 하부전극과 제1 연결전극을 연결하는 제1 하부전기적연결;을 포함하고, 제2 전극부는: 절연층 상부에 구비된 제2 패드전극; 반사막과 절연층 사이에 형성되는 제2 연결전극; 제2 반도체층과 연결되는 제2 하부전극; 그리고, 제2 하부전극과 제2 연결전극을 연결하는 제2 하부전기적연결;을 포함하고, 제1 패드전극 및 제2 패드전극은 제1 하부전기적연결에 대응되는 복수의 개구를 포함하는 반도체 발광소자에 관한 것이다.A semiconductor light emitting device includes a first semiconductor layer having a first conductivity, a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and a second semiconductor layer interposed between the first and second semiconductor layers, A plurality of semiconductor layers having active layers for generating light through recombination of the semiconductor layers; A reflective film formed on the plurality of semiconductor layers to reflect light generated in the active layer toward the first semiconductor layer; An insulating layer formed on the reflective film; A first electrode part electrically connected to the first semiconductor layer and supplying one of electrons and holes; And a second electrode part electrically connected to the second semiconductor layer and supplying the remaining one of electrons and holes, wherein the first electrode part comprises: a first pad electrode provided on the insulating layer; A first connection electrode formed between the reflective film and the insulating layer; A first lower electrode connected to the first semiconductor layer; And a first lower electrical connection connecting the first lower electrode and the first connection electrode, wherein the second electrode portion comprises: a second pad electrode provided on the insulating layer; A second connection electrode formed between the reflective film and the insulating layer; A second lower electrode connected to the second semiconductor layer; And a second lower electrical connection for connecting the second lower electrode and the second connection electrode, wherein the first pad electrode and the second pad electrode comprise a plurality of openings corresponding to a first lower electrical connection, Device.
Description
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 반도체 발광소자에 관한 것으로, 특히 쇼트(Short)를 방지하는 반도체 발광소자에 관한 것이다.Disclosure of the present invention relates generally to a semiconductor light emitting device, and more particularly, to a semiconductor light emitting device that prevents a short circuit.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, the background art relating to the present disclosure is provided, and these are not necessarily meant to be known arts.
도 1은 한국 등록특허공보 제10-1611480호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1611480.
반도체 발광소자는 기판(310), 복수의 반도체층(330,340,350), 버퍼층(320), 빛흡수 방지막(341), 전류확산 도전막(360), 비도전성 반사막(391), 제1 전극(375), 제2 전극(385), 제1 전기적 연결(373), 제2 전기적 연결(383), 제1 하부전극(371), 및 제2 하부전극(381)을 포함한다.The semiconductor light emitting device includes a
비도전성 반사막(391) 위에 전극이 형성된 경우에서, 빛은 비도전성 반사막(391)에서 공기층으로 나갈 때, 공기층의 굴절율이 커서 비도전성 반사막(391)에서 공기층으로 빛이 나가지 못하고 반사가 된다. 하지만, 제1 전극(375), 제2 전극(385)에 닿은 빛은 빛이 반사도 되지만, 일부는 흡수되어 공기층에서의 반사보다 반사효율이 떨어졌다. 그 결과 제1 전극(375), 제2 전극(385)의 크기를 작게 하여 공기층과 비도전성 반사막(391)이 닿는 부위를 넓게 만들도록 하였다.In the case where the electrode is formed on the non-conductive
도 2는 한국 공개특허공보 제10-2011-0031099호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면이다.2 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0031099.
도 2(a)는 발광 소자(201)의 평면도이며, 도 2(b)는 도 2(a)의 A-A 단면도이며, 도 2(c)는 도 2(a)의 B-B 단면도이다. 발광 소자(201)에는 p측 접촉층(228) 위에 제공된 투명 도전층(230)과, 투명 도전층(230) 상의 일부의 영역에 제공된 복수의 p 전극(240)이 제공된다. 또한, 발광 소자(201)에는 p측 접촉층(228)으로부터 적어도 n측 접촉층(222)의 표면까지 형성된 복수의 비어에 의해 노출된 n측 접촉층(222) 상에 제공된 복수의 n 전극(242)과, 비어의 내면 및 투명 도전층(230) 위에 제공된 하부 절연층(250)과, 하부 절연층(250)의 내부에 제공된 반사층(260)이 제공된다. 반사층(260)은 p 전극(240) 및 n 전극(242)의 상방을 제외한 부분에 제공된다. 투명 도전층(230)에 접촉하는 하부 절연층(250)은, 각 p 전극(240) 상에서 수직 방향으로 연장되는 비어(250a)와, 각 n 전극(242) 상에서 수직 방향으로 연장되는 비어(250b)를 가진다. 또한, p 배선(270)과 n 배선(272)이 발광 소자(201) 내의 하부 절연층(250) 상에 제공된다. p 배선(270)은 하부 절연층(250) 상에서 평면 방향으로 연장되는 제2 평면 도전부(2700)와, 비어(250a)를 통해서 각각의 p 전극(240)에 전기적으로 접속된 복수의 제2 수직 도전부(2702)를 가진다. 또한, n 배선(272)은, 하부 절연층(250) 상에서 평면 방향으로 연장되는 제1 평면 도전부(2720)와, 하부 절연층(250)의 비어(250b) 및 반도체 적층 구조에 형성된 비어를 통해서 각각의 n 전극(242)에 전기적으로 접속된 복수의 제1 수직 도전부(2722)를 가진다. 또한, 발광 소자(201)에는, p 배선(270), n 배선(272), 및 투명 도전층(230)에 접촉하는 하부 절연층(250) 상에 제공된 상부 절연층(280)과, 상부 절연층(280)에 제공된 p측 개구(280a)를 통해서 p 배선(270)에 전기적으로 접속되는 p측 접합 전극(290)과, 상부 절연층(280)에 제공된 n측 개구(280b)를 통해서 n 배선(272)에 전기적으로 접속된 n측 접합 전극(292)이 제공된다.2A is a plan view of the
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).SUMMARY OF THE INVENTION Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층; 활성층에서 생성된 빛을 제1 반도체층 측으로 반사하도록 복수의 반도체층 위에 형성된 반사막; 반사막의 위에 형성된 절연층; 제1 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 하나를 공급하는 제1 전극부; 그리고, 제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급하는 제2 전극부;를 포함하며, 제1 전극부는: 절연층 상부에 구비된 제1 패드전극; 반사막과 절연층 사이에 형성되는 제1 연결전극; 제1 반도체층과 연결되는 제1 하부전극; 그리고, 제1 하부전극과 제1 연결전극을 연결하는 제1 하부전기적연결;을 포함하고, 제2 전극부는: 절연층 상부에 구비된 제2 패드전극; 반사막과 절연층 사이에 형성되는 제2 연결전극; 제2 반도체층과 연결되는 제2 하부전극; 그리고, 제2 하부전극과 제2 연결전극을 연결하는 제2 하부전기적연결;을 포함하고, 제1 패드전극 및 제2 패드전극은 제1 하부전기적연결에 대응되는 복수의 개구를 포함하는 반도체 발광소자가 제공된다.According to one aspect of the present disclosure, in a semiconductor light emitting device, a first semiconductor layer having a first conductivity, a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, A plurality of semiconductor layers interposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer and having an active layer that generates light through recombination of electrons and holes; A reflective film formed on the plurality of semiconductor layers to reflect light generated in the active layer toward the first semiconductor layer; An insulating layer formed on the reflective film; A first electrode part electrically connected to the first semiconductor layer and supplying one of electrons and holes; And a second electrode part electrically connected to the second semiconductor layer and supplying the remaining one of electrons and holes, wherein the first electrode part comprises: a first pad electrode provided on the insulating layer; A first connection electrode formed between the reflective film and the insulating layer; A first lower electrode connected to the first semiconductor layer; And a first lower electrical connection connecting the first lower electrode and the first connection electrode, wherein the second electrode portion comprises: a second pad electrode provided on the insulating layer; A second connection electrode formed between the reflective film and the insulating layer; A second lower electrode connected to the second semiconductor layer; And a second lower electrical connection for connecting the second lower electrode and the second connection electrode, wherein the first pad electrode and the second pad electrode comprise a plurality of openings corresponding to a first lower electrical connection, Device is provided.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.
도 1은 한국 등록특허공보 제10-1611480호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 한국 공개특허공보 제10-2011-0031099호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 3은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 다른 예를 나타내는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 비도전성 반사막의 일 예를 설명한 도면,
도 6은 본 개시에 따른 비도전성 반사막 및 연결전극에서 빛의 반사를 설명하는 도면,
도 7은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 8은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 9는 도 3의 E-E'로 자른 단면을 나타내는 도면,
도 10은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 11은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 12는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면.1 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1611480,
2 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0031099,
3 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure,
4 is a view showing another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure,
5 is a view for explaining an example of a non-conductive reflective film according to the present disclosure,
6 is a view for explaining the reflection of light in the non-conductive reflective film and the connection electrode according to the present disclosure,
7 is a view showing still another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure,
8 is a view showing still another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure,
FIG. 9 is a sectional view taken along line E-E 'of FIG. 3,
10 is a view showing still another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure,
11 is a view showing still another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure,
12 is a view showing still another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure;
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
빛의 반사 효율을 높이기 위하여 도 2와 같이 전극을 형성하였다. 그러나 빛의 반사 효율은 더 떨어지는 것을 발견하였고, 상부 절연층과 하부 절연층이 굴절율이 비슷하여, 도 1과 같이 빛이 반사되지 않고, 투과되어 빛의 반사 효율이 떨어지는 것을 알게 되었다.An electrode was formed as shown in FIG. 2 to increase the reflection efficiency of light. However, it has been found that the reflection efficiency of light is further lowered, and it is found that the upper insulating layer and the lower insulating layer have a similar refractive index, and as shown in FIG. 1, the light is not reflected but transmitted.
도 3은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면이다.3 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
반도체 발광소자는 복수의 반도체층(30,40,50), 비도전성 반사막(91), 절연층(95), 제1 전극부(75) 및 제2 전극부(85)를 포함한다. 제1 전극부(75)와 제2 전극부(85)는 하부전극(71,81), 가지전극(98), 연결전극(72,82) 및 패드전극(101,102)를 포함할 수 있다. 복수의 반도체층(30,40,50)은 제1 반도체층(30), 제2 반도체층(50) 및 활성층(40)을 포함한다. 제1 반도체층(30)은 제1 도전성을 가지며, 제2 반도체층(50)은 제2 도전성을 가진다. 활성층(40)은 제1 반도체층(30)과 제2 반도체층(50) 사이에 형성되며, 빛이 발생한다. 비도전성 반사막(91)은 활성층에서 생성된 빛을 제1 반도체층(30) 측으로 반사하도록 복수의 반도체층(30,40,50) 위에 형성되며, 유전체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 비도전성 반사막(91)은 분포 브래그 리플렉터(Distributed Bragg Reflector)일 수 있다. 절연층(95)은 비도전성 반사막(91) 위에 형성된다. 절연층(95)은 유전체일 수 있다. 예를 들면, SiO2 일 수 있다. 제1 전극부(75)는 제1 반도체층(30)과 전기적으로 연결되며, 전자와 정공 중 하나를 공급한다. 제2 전극부(85)는 제2 반도체층(50)과 전기적으로 연결되며, 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급한다. 제1 전극부(75)와 제2 전극부(85) 중의 적어도 하나는 연결전극(72,82)을 포함한다. 연결전극(72,82)은 비도전성 반사막(91)과 절연층(95) 사이에 형성되며, 비도전성 반사막(91) 위를 50% 이상 덮을 수 있다. 이때, 연결전극(72,82) 중 하나가 50% 이상 덮는 것을 포함하고, 연결전극(72,82)들의 면적의 합이 비도전성 반사막(91) 위를 50% 이상 덮는 것도 포함할 수 있다. 연결전극(72,82)은 금속으로 형성될 수 있다. 예를 들면, Cr, Ti, Ni, Au, Ag, TiW, Pt, Al 등으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 일반적으로 반도체 발광소자에 하부전극(71,81), 가지전극(98), 연결전극(72,82), 패드전극(101,102) 등을 형성할 때, 복수의 금속 층으로 구성된다. 최하층은 접착면과 결합력이 높아야 하며, Cr, Ti와 같은 물질이 주로 사용되며, Ni, Ti, TiW 등도 사용될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다. 최상층으로는 와이어 본딩 또는 외부 전극과 연결을 위해, Au이 사용된다. 그리고, Au의 양을 중리고, 상대적으로 무른 Au의 특성을 보완하기 위해, 최하층과 최상층 사이에, 요구되는 사양에 따라, Ni, Ti, TiW, W 등이 사용되거나, 높은 반사율이 요구되는 경우에, Al, Ag 등이 사용된다.The semiconductor light emitting device includes a plurality of
제2 전극부(85)의 연결전극(82)은 복수의 개구(99)를 형성하는 것이 바람직하고, 제1 전극부(75)의 연결전극(72)은 복수의 개구(99) 내에 구비될 수 있다. 또한, 제1 전극부(75)와 제2 전극부(85) 중의 적어도 하나는 가지전극(98)을 포함할 수 있다. 가지전극(98)은 복수의 반도체층(30,40,50)과 비도전성 반사막(91) 사이에 형성되며, 가지전극(98)과 연결전극(72,82)은 전기적으로 연결될 수 있다.The
비도전성 반사막(91) 위를 덮는 절연층(95)의 굴절율은 비도전성 반사막(91)의 굴절율과 비슷하여 반사되지 않고 투과가 잘된다. 그래서, 비도전성 반사막(91)에서 반사되지 못한 일부의 빛은 절연층(95)으로 빠져나가 빛의 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 그래서, 절연층(95)으로 빠져나가는 빛을 연결전극(72,82)이 비도전성 반사막(91) 위를 전체적으로 덮도록 하여, 절연층(95)으로 빠져나가는 빛을 반사하도록 한다. 예를 들면, 제2 전극부(85)의 연결전극(82)은 비도전성 반사막(91)의 위를 전체적으로 덮는다. 이때, 제2 전극부(85)가 형성한 개구(99)가 형성되며, 제1 전극부(75)가 개구(99)를 통해 지나갈 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 제1 전극부(75)는 연결전극(72)을 가질 수도 있고, 가지지 않을 수도 있다. 제1 전극부(75)가 연결전극(72)을 가지는 경우, 제2 전극부(85)의 연결전극(82)의 복수의 개구(99) 내에서 각각의 섬으로 형성될 수 있다. 비도전성 반사막(91) 위에 형성된 연결전극(82)은 개구(99)의 개수에 따라서 개구(99)에 구비되는 연결전극(72)의 섬의 개수가 정해질 수 있다. 또한, 제2 전극부(85)의 개구(99) 내에는 제1 전극부(75)만 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 전극부(75)가 비도전성 반사막(91)위에서 개구(99)를 형성하면, 제1 전극부(75)의 개구(99) 내에는 제2 전극부(85)만 형성되는 것이 바람직하다.The refractive index of the insulating
이로 인해, 비도전성 반사막(91)에서 반사되지 않은 일부의 빛도 연결전극(72,82)에 의해 반사되어 반도체 발광소자 밖으로 나와 빛의 추출 효율이 높아진다. Therefore, a part of the light not reflected by the non-conductive
도 4는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 다른 예를 나타내는 도면이다.4 is a view showing another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
도 4(a)는 연결전극(72,82) 중 하나가 비도전성 반사막(91) 위를 복수의 섬으로 50% 이상 덮는 것의 일 예이다. 제1 전극부(75)의 연결전극(72)은 복수의 섬을 형성하고, 제2 전극부(85)의 연결전극(82)은 제1 전극부(75)를 완전히 둘러싸지 않고, 일부만 둘러싸도록 형성되어, 도 4(a)와 같이 한쪽이 연결될 수 있다. 또한, 제2 전극부(85)의 연결전극(82)은 복수의 섬으로 형성될 수 있다.4 (a) is an example in which one of the connecting
도 4(b)는 연결전극(72,82) 중 하나가 복수의 섬을 형성하며, 비도전성 반사막(91) 위를 복수의 섬으로 50% 이상 덮고, 연결전극(72,82) 중 다른 하나가 복수의 섬을 감싸는 것의 일 예이다. 제1 전극부(75)의 연결전극(72)은 복수의 섬을 형성하고, 제2 전극부(85)의 연결전극(82)은 복수의 개구(99)를 형성한다. 복수의 개구(99)에 각각 섬들이 구비되며, 복수의 섬들은 비도전성 반사막 위를 50% 이상 덮는다.4 (b) shows that one of the connecting
도 5는 본 개시에 따른 반도체 발광소자가 포함하는 비도전성 반사막의 일 예를 설명하는 도면이다.5 is a view for explaining an example of a non-conductive reflective film included in the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
비도전성 반사막(91)은 단일의 유전체층으로 이루어질 수도 있고, 다층구조를 가질 수도 있다. 본 예에서 비도전성 반사막(91)은 금속 반사막에 의한 빛흡수 감소를 위해 비도전성 물질로 형성되며, 다층 구조의 일 예로, 비도전성 반사막(91)은 유전체막(91b), 분포 브래그 리플렉터(91a; Distributed Bragg Reflector) 및 클래드막(91c)을 포함한다.The non-conductive
본 예에 따라 반도체 발광소자를 형성함에 있어서, 하부전극(71,81;도 3참고)과 같은 구조물로 인해 높이차가 생기게 된다. 따라서, 정밀성을 요하는 분포 브래그 리플렉터(91a)의 증착에 앞서, 일정 두께의 유전체막(91b)를 형성함으로써, 분포 브래그 리플렉터(91a)를 안정적으로 제조할 수 있게 되며, 빛의 반사에도 도움을 줄 수 있다.In forming the semiconductor light emitting device according to this embodiment, a height difference is caused by the structure such as the
유전체막(91b)의 재질은 SiO2가 적당하며, 그 두께는 0.2um ~ 1.0um가 바람직하다. 유전체막(91b)의 두께가 너무 얇은 경우에는 높이가 2um ~ 3um 정도인 하부전극(71,81)을 잘 덮기에 불충분할 수 있고, 너무 두꺼운 경우에는 후속하는 개구(62,63) 형성공정에 부담이 될 수 있다. 유전체막(91b)의 두께는 그 뒤에 후속하는 분포 브래그 리플렉터(91a)의 두께보다 두꺼울 수도 있다. 또한, 유전체막(91b)은 소자 신뢰성 확보에 보다 적합한 방법으로 형성할 필요가 있다. 예를 들어, SiO2로 된 유전체막(91b)은 화학 기상 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 그 중에서도 플라즈마 화학 기상 증착법(PECVD; Plasma Enhanced CVD)에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 상기 높이차를 완화하는데(step coverage), 화학 기상 증착법이 전자선 증착법(E-Beam Evaporation) 등과 같은 물리 증착법(PVD; Physical Vapor Deposition)에 비해 유리하기 때문이다. 구체적으로, 전자선 증착법(E-Beam Evaporation)으로 유전체막(91b)를 형성하면, 상기 높이차가 있는 영역에서 유전체막(91b)이 설계된 두께로 형성되기 어렵고, 이로 인해 빛의 반사율이 저하될 수 있고, 전기적 절연에도 문제가 생길 수 있다. 따라서, 유전체막(91b)은 높이차 감소와 확실한 절연을 위해 화학 기상 증착법으로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 반도체 발광소자의 신뢰성을 확보하면서도 반사막으로서의 기능을 확보할 수 있게 된다.SiO 2 is suitable as the material of the
분포 브래그 리플렉터(91a)는 유전체막(91b) 위에 형성된다. 분포 브래그 리플렉터(91a)는, 예를 들어, SiO2와 TiO2의 쌍이 복수 회 적층되어 이루어진다. 이 외에도 분포 브래그 리플렉터(91a)는 Ta2O5, HfO, ZrO, SiN 등 고 굴절률 물질과 이보다 굴절률이 낮은 유전체 박막(대표적으로 SiO2)등의 조합으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 분포 브래그 리플렉터(95a)는 SiO2/TiO2, SiO2/Ta2O2, 또는 SiO2/HfO의 반복 적층으로 이루어질 수 있으며, Blue 빛에 대해서는 SiO2/TiO2가 반사효율이 좋고, UV 빛에 대해서는 SiO2/Ta2O2, 또는 SiO2/HfO가 반사효율이 좋을 것이다. 분포 브래그 리플렉터(91a)가 SiO2/TiO2로 구성되는 경우 활성층(40; 도 3참고)으로부터 나오는 빛의 파장의 1/4의 광학 두께를 기본으로 입사 각도와 파장에 따른 반사율등을 고려해서 최적화 공정을 거치는 것이 바람직하며, 반드시 각 층의 두께가 파장의 1/4 광학 두께를 지켜야 하는 것은 아니다. 그 조합의 수는 4 ~ 40 페어(pairs)가 적합하다. 분포 브래그 리플렉터(91a)가 SiO2/TiO2의 반복적층구조로 이루어지는 경우, 분포 브래그 리플렉터(91a)는 물리 증착법(PVD; Physical Vapor Deposition), 그 중에서도 전자선 증착법(E-Beam Evaporation) 또는, 스퍼터링법(Sputtering) 또는 열 증착법(Thermal Evaporation)에 의해 형성하는 것이 바람직하다.The
클래드막(91c)은 Al2O3와 같은 금속 산화물, SiO2, SiON와 같은 유전체막(91b), MgF, CaF, 등의 물질로 이루어질 수 있다. 클래드막(91c)은 λ/4n 내지 3.0um의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 여기서 λ는 활성층(40)에서 생성된 빛의 파장이고, n은 클래드막(91c)을 이루는 물질의 굴절률이다. λ가 450nm(4500A)인 경우에, 4500/4*1.46 = 771A 이상의 두께로 형성될 수 있다.A clad layer (91c) may be formed of a dielectric film (91b), material of MgF, CaF, such as a metal oxide, SiO 2, SiON, such as Al 2 O 3. It is preferable that the
다수 쌍의 SiO2/TiO2로 이루어지는 분포 브래그 리플랙터(91a)의 최상층이 TiO2가 될 수도 있지만, 만약 λ/4n 정도 두께를 가지는 SiO2층으로 이루어질 수 있다는 것을 고려한다면, 클래드막(91c)은 아래에 위치하게 되는 분포 브래그 리플랙터(91a)의 최상층과 차별되도록 λ/4n보다 두꺼운 것이 바람직하다. 그러나 후속하는 개구 형성공정에 부담이 될 뿐만 아니라 두께 증가가 효율 향상에 기여하지 못하고 재료비만 증가시킬 수 있기 때문에 클래드막(91c)은 3.0um 이상으로 너무 두꺼운 것은 바람직하지 않다. 따라서 후속 공정에 부담을 주지 않기 위해, 클래드막(91c) 두께의 최대치는 1um ~ 3um 이내로 형성되는 것이 적당할 것이다. 그러나 경우에 따라 3.0um 이상으로 형성되는 것이 불가능한 것은 아니다.Considering that the uppermost layer of the distributed
빛의 반사 및 가이드를 위해 제1 분포 브래그 리플렉터(91a)의 유효 굴절률이 유전체막(91b)의 굴절률보다 큰 것이 바람직하다. 분포 브래그 리플렉터(91a)와 패드전극(101,102)이 직접 접촉하는 경우에는 분포 브래그 리플렉터(91a)를 통해서 진행하는 빛의 일부가 패드전극(101,102)에 의해 흡수될 수 있다. 따라서, 분포 브래그 리플렉터(91a)보다 낮은 굴절률을 가지는 클래드막(91c)을 도입하면 패드전극(101,102)에 의한 빛흡수가 많이 감소될 수 있다. 이렇게 굴절률을 선택하면 유전체막(91b)-분포 브래그 리플렉터(91a)-클래드막(91c)이 광 웨이브가이드(optical waveguide)의 관점에서 설명될 수 있다. 광 웨이브가이드는 빛의 전파부를 그 보다 굴절률이 낮은 물질로 둘러싸서, 전반사를 이용하여, 빛을 안내하는 구조물이다. 이러한 관점에서, 분포 브래그 리플렉터(91a)를 전파부로 보면, 유전체막(91b)과 클래드막(91c)은 전파부를 둘러싸는 구성으로서 광 웨이브가이드의 일부로 볼 수 있다.It is preferable that the effective refractive index of the first distributed
예를 들어, 분포 브래그 리플렉터(91a)는 빛의 흡수를 방지하도록 투광성 물질(예; SiO2/TiO2)로 형성되는 경우, 유전체막(91b)은 굴절률이 분포 브래그 리플렉터(91a)의 유효 굴절률보다 작은 유전체(예: SiO2)로 이루어질 수 있다. 여기서, 유효 굴절률은 서로 다른 굴절률을 가진 물질들로 이루어진 도파로에서 진행할 수 있는 빛이 가지는 등가 굴절률을 의미한다. 클래드막(91c) 또한 분포 브래그 리플렉터(91a)의 유효 굴절률보다 낮은 물질(예: Al2O3 , SiO2 , SiON, MgF, CaF)로 이루어질 수 있다. 분포 브래그 리플렉터(91a)가 SiO2/TiO2로 구성되는 경우에, SiO2의 굴절률이 1.46이고, TiO2의 굴절률이 2.4이므로, 분포 브래그 리플렉터의 유효굴절률은 1.46과 2.4 사이의 값을 가진다. 따라서, 유전체막(91b)이 SiO2로 이루어질 수 있으며, 그 두께는 0.2um ~ 1.0um가 적당하다. 클래드막(91c)도 분포 브래그 리플렉터(91a)의 유효굴절률보다 작은 1.46의 굴절률을 가지는 SiO2로 형성될 수 있다.For example, a distributed Bragg reflector (91a) is a light-transmitting material to prevent absorption of light (for example; SiO 2 / TiO 2) if formed from a dielectric film (91b) has a refractive index distribution of the effective refractive index of the Bragg reflector (91a) Lt; RTI ID = 0.0 > SiO2. ≪ / RTI > Here, the effective refractive index means an equivalent refractive index of light that can travel in a waveguide made of materials having different refractive indices. A clad layer (91c) also distributed low material than the effective refraction index of the Bragg reflector (91a): may be made of (for example, Al 2 O 3, SiO 2, SiON, MgF, CaF). If distributed Bragg reflector (91a) is composed of SiO 2 / TiO 2, and a refractive index of 1.46 of SiO 2, because the refractive index of TiO 2 is 2.4, the effective refractive index of the distributed Bragg reflector has a value of between 1.46 and 2.4. Therefore, the
광 웨이브가이드의 관점에서는 바람직하지 않지만, 본 개시의 전체 기술사상의 관점에서, 유전체막(91b)이 생략되는 경우를 생각해 볼 수 있으며, 분포 브래그 리플렉터(91a)와 클래드막(91c)으로 된 구성을 배제할 이유는 없다. 분포 브래그 리플렉터(91a) 대신에 유전체인 TiO2 재질의 유전체막(91b)을 포함하는 경우를 생각해 볼 수도 있을 것이다. 분포 브래그 리플렉터(91a)가 가장 위층에 SiO2 층을 구비하는 경우, 클래드막(91c)을 생략하는 경우 또한 생각해 볼 수 있을 것이다. 또한, 실질적으로 횡방향으로 진행하는 빛의 반사율을 고려해서 유전체막(91b)과 분포 브래그 리플렉터(91a)가 설계된다면, 분포 브래그 리플렉터(91a)가 가장 위층에 TiO2 층을 구비하는 경우에도 클래드막(91c)을 생략하는 경우 또한 생각해 볼 수 있을 것이다.The
이와 같이, 유전체막(91b), 분포 브래그 리플렉터(91a) 및 클래드막(91c)은 비도전성 반사막(91)으로서 광 웨이브가이드의 역할을 수행하며, 전체 두께가 1 ~ 8um인 것이 바람직하다.Thus, the
도 5에 예시된 바와 같이, 분포 브래그 리플렉터(91a)는 수직 방향에 가까운 빛(L3)일 수록 반사율이 높아서, 대략 99% 이상 반사한다. 그러나 비스듬히 입사하는 빛(L1,L2)은 분포 브래그 리플렉터(91a)를 통과하며, 클래드 막(91c) 또는 비도전성 반사막(91)의 상면에 입사하며, 패드전극(101,102)에 의해 덮이지 않은 부분에서는 빛이 거의 반사되지만(L1), 패드전극(101,102)에 입사하는 빛(L2)은 일부가 흡수된다.As illustrated in Fig. 5, the
도 6는 본 개시에 따른 비도전성 반사막 및 연결전극에서 빛의 반사를 설명하는 도면이다.6 is a view for explaining the reflection of light in the non-conductive reflective film and the connecting electrode according to the present disclosure.
활성층(40; 도 3 참고)에서 발광된 빛 중 일부는 비도전성 반사막(91) 쪽으로 발광된다. 발광된 빛은 비도전성 반사막(91)에서 반사되는데, 일부는 반사되지 않고 통과한다(L1). 왜냐하면, 절연층(95) 측으로 발광된 빛은 절연층(95)과 비도전성 반사막(91)의 굴절율이 비슷하여 비도전성 반사막(91)에서 절연층(95)으로 빛이 빠져나가기 쉽기 때문이다. 절연층(95) 측으로 빠져나가는 빛을 막기 위해 연결전극(72,82)을 비도전성 반사막(91)을 대부분 덮도록 형성하여 빛을 복수의 반도체층 측으로 반사시킨다.Some of the light emitted from the active layer 40 (see FIG. 3) is emitted toward the non-conductive
도 7은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.7 is a view showing still another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
이하에서는 제1 도전성을 가지는 연결전극(72; 도 3참조)을 제1 연결전극(112)과 제1 하부전기적연결(113)으로 구분하였고, 제2 도전성을 가지는 연결전극(82; 도 3참조)을 제2 연결전극(122)과 제2 하부전기적연결(123)으로 구분하여 설명한다. 또한, 제1 전극부(75)의 패드전극(101), 하부전극(71)은 제1 패드전극(101), 제1 하부전극(71)이라고 하고, 제2 전극부(85)의 패드전극(102), 하부전극(81)은 제2 패드전극(102), 제2 하부전극(81)이라고 한다.3) is divided into a
도 7(a)는 평면도 상에서 본 반도체 발광소자를 나타내는 도면이다.7 (a) is a view showing a semiconductor light emitting element seen on a plan view.
제1 전극부(75)는 제1 패드전극(101), 제1 연결전극(112), 제1 하부전극(71) 및 제1 하부전기적연결(113)을 포함하고, 제2 전극부(85)는 제2 패드전극(102), 제2 연결전극(122), 제2 하부전극(81) 및 제2 하부전기적연결(123)을 포함한다.The
제1 패드전극(101)은 절연층(95) 상부에 구비되며, 제1 도전성을 가진다. 제1 연결전극(112)은 비도전성 반사막(91)과 절연층(95) 사이에 형성되고, 제1 패드전극(101)과 전기적으로 연결된다. 제1 하부전극(71)은 제1 반도체층(30)과 전기적으로 연결되며, 제1 반도체층(30)과 접촉할 수 있다. 제1 하부전기적연결(113)은 제1 하부전극(71)과 제1 연결전극(112)을 연결한다.The
제2 패드전극(102)은 절연층(95) 상부에 구비되며, 제2 도전성을 가진다. 제2 연결전극(122)은 비도전성 반사막(91)과 절연층(95) 사이에 형성되고, 제2 패드전극(102)과 전기적으로 연결된다. 제2 하부전극(81)은 제2 반도체층(50)과 전기적으로 연결되며, 제2 반도체층(50)과 접촉할 수 있다. 제2 하부전기적연결(123)은 제2 하부전극(81)과 제2 연결전극(122)을 연결한다.The
평면도 상에서 제1 패드전극(101)은 제2 하부전기적연결(123)을 피해서 형성되는 것 및 제2 패드전극(102)은 제1 하부전기적연결(113)을 피해서 형성되는 것 중 하나 이상일 수 있다.The
또한, 평면도 상에서 제1 패드전극(101)은 제2 연결전극(122)을 피해서 형성되는 것 및 제2 패드전극(102)은 제1 연결전극(112)을 피해서 형성되는 것 중 하나 이상일 수 있다. 그 이유는 도 9에서 자세하게 설명한다.The
또한, 평면도 상에서 제1 패드전극(101)과 제2 하부전기적연결(123) 사이의 거리(D1) 및 제2 패드전극(102)과 제1 하부전기적연결(113) 사이의 거리(D2) 중 적어도 하나 이상은 간격을 가질 수 있다. 예를 들면, 평면도 상에서 제1 패드전극(101)과 제2 하부전기적연결(123) 사이의 거리(D1) 및 제2 패드전극(102)과 제1 하부전기적연결(113) 사이의 거리(D2) 중 적어도 하나 이상은 15um 이상의 간격을 가질 수 있는데, 포토레지스터 공정 때문에 여유를 두고 형성되기 때문이다. 거리(D1, D2)가 떨어져 형성되어야 절연효과가 있을 수 있다. 또한, 제1 패드전극(101)과 제2 하부전기적연결(123) 사이의 거리(D1) 및 제2 패드전극(102)과 제1 하부전기적연결(113) 사이의 거리(D2) 중 적어도 하나는 일정하게 유지할 수 있다. 왜냐하면, 제1 패드전극(101)과 제2 하부전기적연결(123) 사이의 거리(D1) 및 제2 패드전극(102)과 제1 하부전기적연결(113) 사이의 거리(D2)가 일정해야 정전기 방지(Electrostatic Discharge), 전기적 과부하(Electrical Overstress) 성능이 좋아질 수 있기 때문이다.A distance D1 between the
도 7(b)는 도 7(a)를 D-D'로 자른 단면을 나타내는 도면이다.7 (b) is a cross-sectional view taken along the line D-D 'in FIG. 7 (a).
도 7(b)와 같이 제2 도전성을 띄는 제2 패드전극(102) 아래에는 제1 도전성을 띄는 제1 하부전기적연결(113) 및 제1 연결전극(112)이 없다.As shown in FIG. 7 (b), there is no first lower
도 8은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.8 is a view showing still another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
제1 패드전극(101)은 개구(131)를 형성하며, 제2 하부전기적연결(123)은 제1 패드전극(101)의 개구(131)에 구비되거나, 제2 패드전극(102)은 개구(132)를 형성하며, 제1 하부전기적연결(113)은 제2 패드전극(102)의 개구(132)에 구비된다.The
제1 패드전극(101)의 개구(131)에 구비되는 제2 하부전기적연결(123)과 제1 패드전극(101) 사이의 거리(D2) 및 제2 패드전극(102)의 개구(132)에 구비되는 제1 하부전기적연결(113)과 제2 패드전극(102) 사이의 거리(D1) 중 적어도 하나이상은간격을 가질 수 있다. 예를 들면, 제1 패드전극(101)의 개구(131)에 구비되는 제2 하부전기적연결(123)과 제1 패드전극(101) 사이의 거리(D2) 및 제2 패드전극(102)의 개구(132)에 구비되는 제1 하부전기적연결(113)과 제2 패드전극(102) 사이의 거리(D1) 중 적어도 하나이상은 15um 이상 떨어질 수 있는데, 포토레지스터 공정 때문에 여유를 두고 형성되기 때문이다. 또한, 제1 패드전극(101)과 제2 하부전기적연결(123) 사이의 거리(D2) 및 제2 패드전극(102)과 제1 하부전기적연결(113) 사이의 거리(D1)는 일정하게 유지될 수 있다. 왜냐하면 제1 패드전극(101)과 제2 하부전기적연결(123) 사이의 거리(D2) 및 제2 패드전극(102)과 제1 하부전기적연결(113) 사이의 거리(D1)가 일정해야 정전기 방지(Electrostatic Discharge), 전기적 과부하(Electrical Overstess) 성능이 좋아질 수 있기 때문이다.The distance D2 between the second lower
도 9는 도 3의 E-E'로 자른 단면을 나타내는 도면이다.9 is a cross-sectional view taken along the line E-E 'in Fig.
제1 하부전기적연결(113)과 제2 하부전기적연결(123)은 비도전성 반사막(91)의 상면으로부터 돌출되어있는 형태로 형성되거나, 비도전성 반사막(91)의 상면으로부터 움푹하게 들어가도록 형성될 수 있다. 제1 하부전기적연결(113)과 제2 하부전기적연결(123)이 움푹 들어가거나 돌출되어 형성되면, 절연층(95)이나 비도전성 반사막(95)이 왜곡되어 증착되어 절연층(95)이나 비도전성 반사막(91)에 크랙이 발생할 수 있다. 크랙으로 제2 패드전극(102)을 형성하는 물질이 들어가 제1 전극부(75)와 제2 전극부(85)가 전기적으로 연결되어 쇼트가 일어날 수 있다. 제2 패드전극(102)과 제1 하부전기적연결(123)의 거리가 가까워짐으로 인해 제1 전극부(75)와 제2 전극부(85) 사이에 쇼트가 일어날 수 있기 때문에, 도 7(a)와 같이 평면도상에서 제1 패드전극(101)이 제2 하부전기적연결(123)을 피하고, 제2 패드전극(102)이 제1 하부전기적연결(113)을 피하도록 형성될 수 있다.The first lower
도 10은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면이다.10 is a view showing still another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
이하에서는 제1 전극부(75)와 제2 전극부(85)이 가지전극(98; 도 3 참조)을 포함하지 않는다.Hereinafter, the
도 10(a)는 평면도 상에서 본 반도체 발광소자를 나타내는 도면이고, 도 10(b)는 평면도 상에서 본 제1 패드전극(201) 및 제2 패드전극(202)을 나타내는 도면이다.10 (a) is a view showing a semiconductor light emitting device seen on a plan view, and FIG. 10 (b) is a view showing a
제1 전극부(75)는 제1 패드전극(201), 제1 연결전극(212), 제1 하부전극(271), 제1 하부전기적연결(213) 및 제1 상부전기적연결(214)을 포함하고, 제2 전극부(85)는 제2 패드전극(202), 제2 연결전극(222), 제2 하부전극(281), 제2 하부전기적연결(223) 및 제2 상부전기적연결(224)을 포함한다.The
제1 패드전극(201)은 절연층(295) 상부에 구비되며, 제1 도전성을 가진다.The
제1 연결전극(212)은 비도전성 반사막(291)과 절연층(295) 사이에 형성되고, 제1 패드전극(201)과 전기적으로 연결된다.The
제1 하부전극(271)은 제1 반도체층(230)과 전기적으로 연결되며, 제1 반도체층(230)과 접촉할 수 있다.The first
제1 하부전기적연결(213)은 비도전성 반사막(291)을 관통하여 제1 하부전극(271)과 제1 연결전극(212)을 연결한다.The first lower
제1 상부전기적연결(214)은 절연층(295)을 관통하여 제1 연결전극(212)과 제1 패드전극(201)을 연결한다.The first upper
제2 패드전극(202)은 절연층(295) 상부에 구비되며, 제2 도전성을 가진다.The
제2 연결전극(222)은 비도전성 반사막(291)과 절연층(295) 사이에 형성되고, 제2 패드전극(202)과 전기적으로 연결된다. 제2 연결전극(222)은 제1 연결전극(212)을 제외한 비도전성 반사막(291)의 상부면 전체면에 형성된다.The
제2 하부전극(281)은 제2 반도체층(250)과 전기적으로 연결되며, 제2 반도체층(250)과 접촉할 수 있다.The second
제2 하부전기적연결(223)은 비도전성 반사막(291)을 관통하여 제2 하부전극(281)과 제2 연결전극(222)을 연결한다.The second lower
제2 상부전기적연결(224)은 절연층(295)을 관통하여 제2 연결전극(222)과 제2 패드전극(202)을 연결한다.The second upper
제1 패드전극(201)은 제1 상부전기적연결(214) 및 제1 하부전기적연결(213)을 통해 제1 연결전극(212) 및 제1 하부전극(271)과 전기적으로 연결되어 제1 반도체층(320)으로 전자를 공급한다.The
제2 패드전극(202)은 제2 상부전기적연결(224) 및 제2 하부전기적연결(223)을 통해 제2 연결전극(222) 및 제2 하부전극(281)과 전기적으로 연결되어 제2 반도체층(250)으로 정공을 공급한다.The
제1 패드전극(201) 및 제2 패드전극(202)은 제1 하부전기적연결(213)에 대응되는 복수의 개구(290)를 포함한다.The
이때, 제1 패드전극(201) 및 제2 패드전극(202)은 제1 패드전극(201) 및 제2 패드전극(202)의 중심 부분에 위치하는 제1 연결전극(212)을 노출하는 제1 개구(290) 및 제1 패드전극(201) 및 제2 패드전극(202)의 양쪽 측면에 위치하는 제2 개구(292)를 포함한다.The
제1 하부전기적연결(213)은 복수의 개구(290, 292) 내부에 구비된다. 이에 따라, 평면도 상에서 제1 패드전극(201) 및 제2 패드전극(202)은 제1 하부전기적연결(213)을 피해서 형성된다.A first lower
또한, 복수의 개구(290, 292)에 의해 제1 하부전기적연결(213)에 대응되는 제1 연결전극(212)의 일부분이 노출된다. 이에 따라, 평면도 상에서 제1 패드전극(201) 및 제2 패드전극(202)은 노출된 제1 연결전극(212)을 피해서 형성된다.In addition, a portion of the
제1 하부전극(271) 및 제2 하부전극(281)이 비도전성 반사막(291)의 상면으로부터 돌출되어있는 형태로 형성되거나, 비도전성 반사막(291)의 상면으로부터 움푹하게 들어가있는 형태로 형성될 수 있다. 또한, 비도전성 반사막(291)을 형성함에 있어서, 메사 식각에 의해 노출된 제1 반도체층(230)과 같은 구조물로 인해 높이차가 생기게 될 수 있다.The first
이에 따라, 높이차를 갖는 제1 하부전극(271) 및 제2 하부전극(281)에 의해 비도전성 반사막(291)이 왜곡되어 증착되는 경우 이에 대응하여 비도전성 반사막(291)이나 절연층(295)에 크랙이 발생할 수 있다.Accordingly, when the non-conductive reflective film 291 is distorted and deposited by the first
하지만, 본 개시에서와 같이 제1 하부전극(271) 및 제1 하부전기적연결(213)에 대응하여 형성된 제1 연결전극(212) 위에 배치된 제1 패드전극(201) 및 제2 패드전극(202)가 개구(290, 292)를 포함함으로써, 제1 하부전극(271) 및 제1 하부전기적연결(213)의 높이차로 인해 발생하는 크랙으로 인한 쇼트 현상이 발생하지 않는다.However, the
도 11은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 도 11(a)는 평면도 상에서 본 반도체 발광소자를 나타내는 도면이고, 도 11(b)는 평면도 상에서 본 복수의 제2 패드전극(2020) 및 제2 패드전극(202)을 나타내는 도면이다.11 (a) is a view showing a semiconductor light emitting device seen in a plan view, and Fig. 11 (b) is a plan view of a semiconductor light emitting device according to another embodiment of the present invention.
제2 패드전극(2020)은 수평방향으로 형성된 제1 연결전극(212)과 교차하는 수직방향으로 서로 이격되어 복수 제2 패드전극(2021, 2022, 2023)로 형성된다.The
복수의 제2 패드전극(2020)은 제1 하부전기적연결(213)에 대응되는 제1 개구(290) 및 제1 개구(290)를 연결하는 연장선(A-A)에 위치하는 제2 하부전기적연결(223)에 대응되는 제3 개구(294)를 포함한다.The plurality of
도 11에 기재된 반도체 발광소자는 복수의 제2 패드전극(2020)을 제외하고는 도 10에 기재된 반도체 발광소자와 동일한 특성을 갖는다.11 has the same characteristics as those of the semiconductor light emitting device described in FIG. 10, except for a plurality of
도 12는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 도 12(a)는 평면도 상에서 본 반도체 발광소자를 나타내는 도면이고, 도 12(b)는 평면도 상에서 본 제1 패드전극(201) 및 제2 패드전극(202)을 나타내는 도면이다.12 (a) is a plan view of a semiconductor light emitting device, and FIG. 12 (b) is a plan view of a semiconductor light emitting device according to another embodiment of the present invention. 201 and the
제1 패드전극(201) 및 제2 패드전극(202)은 제1 하부전기적연결(213)에 대응되며 제1 연결전극(212)를 노출하지 않는 제4 개구(296)를 포함한다. 제4 개구(296)의 개구의 지름은 도 10 및 도 11에 도시된 제1 개구(290)의 지름보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.The
도 12에 기재된 반도체 발광소자는 복수의 제1 개구(290)에 대응되는 제4 개구(294)를 제외하고는 도 10에 기재된 반도체 발광소자와 동일한 특성을 갖는다.The semiconductor light emitting element described in Fig. 12 has the same characteristics as the semiconductor light emitting element described in Fig. 10, except for the
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.Various embodiments of the present disclosure will be described below.
(1) 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층; 활성층에서 생성된 빛을 제1 반도체층 측으로 반사하도록 복수의 반도체층 위에 형성된 반사막; 반사막의 위에 형성된 절연층; 제1 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 하나를 공급하는 제1 전극부; 그리고, 제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급하는 제2 전극부;를 포함하며, 제1 전극부는: 절연층 상부에 구비된 제1 패드전극; 반사막과 절연층 사이에 형성되는 제1 연결전극; 제1 반도체층과 연결되는 제1 하부전극; 그리고, 제1 하부전극과 제1 연결전극을 연결하는 제1 하부전기적연결;을 포함하고, 제2 전극부는: 절연층 상부에 구비된 제2 패드전극; 반사막과 절연층 사이에 형성되는 제2 연결전극; 제2 반도체층과 연결되는 제2 하부전극; 그리고, 제2 하부전극과 제2 연결전극을 연결하는 제2 하부전기적연결;을 포함하고, 제1 패드전극 및 제2 패드전극은 제1 하부전기적연결에 대응되는 복수의 개구를 포함하는 반도체 발광소자.(1) A semiconductor light emitting device comprising: a first semiconductor layer having a first conductivity; a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity; and a second semiconductor layer interposed between the first and second semiconductor layers, A plurality of semiconductor layers having active layers for generating light through recombination of the semiconductor layers; A reflective film formed on the plurality of semiconductor layers to reflect light generated in the active layer toward the first semiconductor layer; An insulating layer formed on the reflective film; A first electrode part electrically connected to the first semiconductor layer and supplying one of electrons and holes; And a second electrode part electrically connected to the second semiconductor layer and supplying the remaining one of electrons and holes, wherein the first electrode part comprises: a first pad electrode provided on the insulating layer; A first connection electrode formed between the reflective film and the insulating layer; A first lower electrode connected to the first semiconductor layer; And a first lower electrical connection connecting the first lower electrode and the first connection electrode, wherein the second electrode portion comprises: a second pad electrode provided on the insulating layer; A second connection electrode formed between the reflective film and the insulating layer; A second lower electrode connected to the second semiconductor layer; And a second lower electrical connection for connecting the second lower electrode and the second connection electrode, wherein the first pad electrode and the second pad electrode comprise a plurality of openings corresponding to a first lower electrical connection, device.
(2) 제1 하부전기적연결은 복수의 개구 내부에 구비되는 반도체 발광소자.(2) The semiconductor light emitting device of claim 1, wherein the first lower electrical connection is provided inside the plurality of openings.
(3) 제1 패드전극 및 제2 패드전극은 제1 하부전기적연결을 피해서 형성되는 반도체 발광소자.(3) The semiconductor light emitting device of claim 1, wherein the first pad electrode and the second pad electrode are formed by avoiding a first lower electrical connection.
(4) 평면도 상에서 복수의 개구에 의해 제1 하부전기적연결에 대응되는 제1 연결전극의 일부분이 노출되는 반도체 발광소자.(4) A semiconductor light emitting device in which a portion of a first connection electrode corresponding to a first lower electrical connection is exposed by a plurality of openings in a plan view.
(5) 제1 패드전극 및 제2 패드전극은 노출된 제1 연결전극을 피해서 형성되는 반도체 발광소자.(5) The semiconductor light emitting device of claim 1, wherein the first pad electrode and the second pad electrode are formed to avoid the exposed first connection electrode.
(6) 제2 패드전극은 복수개로 구성되며, 복수의 제2 패드전극은 제1 하부전기적연결에 대응되는 개구를 각각 포함하는 반도체 발광소자.(6) The semiconductor light emitting device according to (6), wherein the second pad electrode comprises a plurality of second pad electrodes, and the plurality of second pad electrodes comprise openings corresponding to the first lower electrical connection.
(7) 복수의 제2 패드전극은 제1 연결전극의 길이방향과 교차하는 수직방향으로 이격되어 위치하는 반도체 발광소자.(7) The semiconductor light emitting device according to (7), wherein the plurality of second pad electrodes are spaced apart from each other in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first connection electrode.
(8) 복수의 제2 패드전극은 개구를 연결하는 연장선에 위치하는 제2 하부전기적연결에 대응되는 개구를 각각 포함하는 반도체 발광소자.(8) the plurality of second pad electrodes each include an opening corresponding to a second lower electrical connection located on an extension line connecting the openings.
(9) 반사막은 절연성을 가지며, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나는 반사막을 기준으로 복수의 반도체층의 반대측에 구비되는 플립칩(flip chip)인 반도체 발광소자. 여기서, 반사막은 분포 브래그 리플렉터(Distributed Bragg Reflector) 및 ODR(Omni-Directional Reflector) 중 하나를 포함할 수 있다.(9) The semiconductor light emitting device according to any one of (1) to (4), wherein the reflective film has a dielectric property, and at least one of the first electrode and the second electrode is a flip chip provided on the opposite side of the plurality of semiconductor layers with respect to the reflective film. Here, the reflective film may include one of a Distributed Bragg Reflector (OCD) and an Omni-Directional Reflector (ODR).
(10) 제2 연결전극은 제1 연결전극을 제외한 반사층의 상부면 전체면에 형성되는 반도체 발광소자.(10) The semiconductor light emitting device according to (10), wherein the second connection electrode is formed on the entire upper surface of the reflective layer except for the first connection electrode.
본 개시에 의하면, 제1 하부전기적연결에 대응되는 복수의 개구를 제1 패드전극 및 제2 패드전극이 포함함으로써, 높이차로 인해 발생하는 크랙에 의한 쇼트를 방지하는 구조를 가지는 반도체 발광소자를 제공한다.According to the present disclosure, there is provided a semiconductor light emitting device having a structure for preventing a short circuit due to a crack due to a height difference by including a plurality of openings corresponding to a first lower electrical connection in a first pad electrode and a second pad electrode do.
91, 291 : 비도전성 반사막 95, 295 : 절연층
201, 202 : 패드전극 212, 222 : 연결전극
271, 281 : 하부전극 213, 223 : 하부전기적연결
214, 224 : 상부전기적연결 290, 292, 294, 296 : 개구91, 291: Non-conductive
201, 202:
271, 281:
214, 224: upper
Claims (10)
제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층;
활성층에서 생성된 빛을 제1 반도체층 측으로 반사하도록 복수의 반도체층 위에 형성된 반사막;
반사막의 위에 형성된 절연층;
제1 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 하나를 공급하는 제1 전극부; 그리고,
제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급하는 제2 전극부;를 포함하며,
제1 전극부는:
절연층 상부에 구비된 제1 패드전극;
반사막과 절연층 사이에 형성되는 제1 연결전극;
절연층을 관통하여 제1 연결전극과 제1 패드전극을 연결하는 제1 상부전기적연결;
제1 반도체층과 연결되는 제1 하부전극; 그리고,
제1 하부전극과 제1 연결전극을 연결하는 제1 하부전기적연결;을 포함하고,
제2 전극부는:
절연층 상부에 구비된 제2 패드전극;
반사막과 절연층 사이에 형성되는 제2 연결전극;
절연층을 관통하여 제2 연결전극과 제2 패드전극을 연결하는 제2 상부전기적연결;
제2 반도체층과 연결되는 제2 하부전극; 그리고,
제2 하부전극과 제2 연결전극을 연결하는 제2 하부전기적연결;을 포함하고,
제1 패드전극 및 제2 패드전극은 제1 하부전기적연결에 대응되는 복수의 개구를 포함하는 반도체 발광소자.In the semiconductor light emitting device,
A first semiconductor layer having a first conductivity, a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and an active layer disposed between the first and second semiconductor layers and generating light through recombination of electrons and holes, A plurality of semiconductor layers;
A reflective film formed on the plurality of semiconductor layers to reflect light generated in the active layer toward the first semiconductor layer;
An insulating layer formed on the reflective film;
A first electrode part electrically connected to the first semiconductor layer and supplying one of electrons and holes; And,
And a second electrode part electrically connected to the second semiconductor layer and supplying the remaining one of electrons and holes,
The first electrode portion includes:
A first pad electrode provided on the insulating layer;
A first connection electrode formed between the reflective film and the insulating layer;
A first upper electrical connection through the insulating layer to connect the first connection electrode and the first pad electrode;
A first lower electrode connected to the first semiconductor layer; And,
And a first lower electrical connection connecting the first lower electrode and the first connection electrode,
The second electrode portion includes:
A second pad electrode provided on the insulating layer;
A second connection electrode formed between the reflective film and the insulating layer;
A second upper electrical connection through the insulating layer to connect the second connection electrode and the second pad electrode;
A second lower electrode connected to the second semiconductor layer; And,
And a second lower electrical connection connecting the second lower electrode and the second connection electrode,
Wherein the first pad electrode and the second pad electrode comprise a plurality of openings corresponding to a first lower electrical connection.
제1 하부전기적연결은 복수의 개구 내부에 구비되는 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein the first lower electrical connection is provided within the plurality of openings.
제1 패드전극 및 제2 패드전극은 제1 하부전기적연결을 피해서 형성되는 반도체 발광소자.The method of claim 2,
Wherein the first pad electrode and the second pad electrode are formed by avoiding a first lower electrical connection.
평면도 상에서 복수의 개구에 의해 제1 하부전기적연결에 대응되는 제1 연결전극의 일부분이 노출되는 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein a portion of the first connection electrode corresponding to the first lower electrical connection is exposed by a plurality of openings in a plan view.
제1 패드전극 및 제2 패드전극은 노출된 제1 연결전극을 피해서 형성되는 반도체 발광소자.The method of claim 4,
Wherein the first pad electrode and the second pad electrode are formed to avoid the exposed first connection electrode.
제2 패드전극은 복수개로 구성되며, 복수의 제2 패드전극은 제1 하부전기적연결에 대응되는 개구를 각각 포함하는 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein the second pad electrode comprises a plurality of electrodes, and the plurality of second pad electrodes each include openings corresponding to the first lower electrical connection.
복수의 제2 패드전극은 제1 연결전극의 길이방향과 교차하는 수직방향으로 이격되어 위치하는 반도체 발광소자.The method of claim 6,
And the plurality of second pad electrodes are spaced apart from each other in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first connection electrode.
복수의 제2 패드전극은 개구를 연결하는 연장선에 위치하는 제2 하부전기적연결에 대응되는 개구를 각각 포함하는 반도체 발광소자.The method of claim 7,
Wherein the plurality of second pad electrodes each include an opening corresponding to a second lower electrical connection located on an extension line connecting the openings.
반사막은 절연성을 가지며, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나는 반사막을 기준으로 복수의 반도체층의 반대측에 구비되는 플립칩(flip chip)이고,
반사막은 분포 브래그 리플렉터(Distributed Bragg Reflector) 및 ODR(Omni-Directional Reflector) 중 하나를 포함하는 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
At least one of the first electrode and the second electrode is a flip chip provided on the opposite side of the plurality of semiconductor layers with respect to the reflective film,
Wherein the reflective film comprises one of a distributed Bragg reflector (OCD) and an Omni-Directional Reflector (ODR).
제2 연결전극은 제1 연결전극을 제외한 반사막의 상부면 전체면에 형성되는 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
And the second connection electrode is formed on the entire upper surface of the reflective film except for the first connection electrode.
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JP2013161851A (en) | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Nichia Chem Ind Ltd | Semiconductor light-emitting element |
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