KR101974584B1 - Semiconductor light-emitting device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 반도체 발광소자는, 제1 반도체적층, 제2 반도체적층 및 상기 제1 반도체적층과 상기 제2 반도체적층 사이에 위치하여 광파를 생성하는 능동층을 구비하는 에피택시 적층; 및 상기 제1 반도체적층 상에 위치하고, 상기 광파가 투과하는 주요 출광면을 포함하고, 상기 주요 출광면은 제1 출광 영역, 제2 출광 영역 및 최대 근접장 광도를 가지고, 상기 제1 출광 영역 내의 근접장 광도 분포는 최대 근접장 광도의 70% 내지 100%이고, 상기 제2 출광 영역 내의 근접장 광도 분포는 최대 근접장 광도의 0% 내지 70%이다.A semiconductor light emitting device of the present invention includes: an epitaxial laminate including a first semiconductor laminate, a second semiconductor laminate, and an active layer positioned between the first semiconductor laminate and the second semiconductor laminate and generating a light wave; And a main light exiting surface which is located on the first semiconductor laminate and transmits the light wave, the main light exiting surface has a first outgoing light area, a second outgoing light area and a maximum near-field light intensity, The luminous intensity distribution is 70% to 100% of the maximum near-field luminous intensity, and the near-field luminous intensity distribution in the second luminous intensity region is 0% to 70% of the maximum near-field luminous intensity.
Description
본 발명은 발광 다이오드의 구조 설계에 관한 것이다.The present invention relates to the structural design of light emitting diodes.
도 1은 종래의 발광 다이오드(100)(light-emitting diode) 구조를 나타낸 개략도이다. 도 1을 참고하면, 기판(5b), 에피택시 구조(1b) 및 2개의 전극(2 및 9b)을 포함하고, 에피택시 구조(1b)는 제1 반도체적층(11b), 능동층(10b) 및 제2 반도체적층(12b)을 포함하고, 전극(2)은 에피택시 구조(1b)의 상부 표면에 형성되어 금속 도선(2b)을 통해 외부 전원에 연결되고, 전극(9b)은 기판(5b) 하부에 형성되고, 전극(2) 및 전극(9b)은 외부 전류를 전도하여 능동층(10b)을 흐르게 함으로써, 능동층(10b) 내의 전자-정공을 서로 재결합(recombination)시켜, 일정한 피크 파장의 광자를 방출하여 발광 다이오드(100)가 발광하게 한다. 그러나, 발광 다이오드의 부피가 축소될 경우, 결정립 측벽의 식각으로 인한 격자 결함은 비방사 재결합 효과(non-radiative recombination)의 영향을 뚜렷하게 하여, 발광 효율을 저하시킨다.1 is a schematic diagram showing a conventional light-emitting diode (LED) 100 structure. 1, an epitaxial structure 1b includes a
본 발명은 제1 반도체적층, 제2 반도체적층, 및 상기 제1 반도체적층과 상기 제2 반도체적층 사이에 위치하여 광파를 생성하는 능동층을 구비하는 에피택시 적층; 및 상기 제1 반도체적층 상에 위치하고, 상기 광파가 투과하는 주요 출광면을 포함하고, 상기 주요 출광면은 제1 출광 영역, 제2 출광 영역 및 최대 근접장 광도를 가지고, 상기 제1 출광 영역 내의 근접장 광도 분포는 최대 근접장 광도의 70% 내지 100%이고, 상기 제2 출광 영역 내의 근접장 광도 분포는 최대 근접장 광도의 0% 내지 70%인 반도체 발광소자를 제공한다.An epitaxial laminate comprising: a first semiconductor laminate, a second semiconductor laminate, and an active layer positioned between the first semiconductor laminate and the second semiconductor laminate and generating a light wave; And a main light exiting surface which is located on the first semiconductor laminate and transmits the light wave, the main light exiting surface has a first outgoing light area, a second outgoing light area and a maximum near-field light intensity, The light intensity distribution is 70% to 100% of the maximum near-field luminous intensity, and the near-field luminous intensity distribution in the second outgoing light region is 0% to 70% of the maximum near-field luminous intensity.
도 1은 종래의 반도체 발광소자 구조를 나타낸 개략도이다.
도 2a~도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 발광소자를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 발광소자를 나타낸 평면도이다.
도 4a~도 4c는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 발광소자를 나타낸 개략도이다.1 is a schematic view showing a structure of a conventional semiconductor light emitting device.
2A and 2B are schematic views showing a semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a plan view of a semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the present invention.
4A to 4C are schematic views showing a semiconductor light emitting device according to a second embodiment of the present invention.
제1 1st 실시예Example
도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 발광소자(1A)를 나타낸 개략도이다. 반도체 발광소자(1A)는 에피택시 구조(1), 전면 전극(21), 제2 옴접촉 구조(22), 반사적층(3), 도전 기판(5), 및 후면 전극(9)을 포함하고, 상기 에피택시 구조(1)는 제1 반도체적층(11), 능동층(10) 및 제2 반도체적층(12)을 포함하고; 상기 전면 전극(21)은 제1 반도체적층(11)의 상부 표면(11a)의 중심 위치에 위치하여, 제1 반도체적층(11)과 옴접촉을 형성하며, 제1 반도체적층(11)의 상부 표면(11a)의 전면 전극(21)에 의해 피복되지 않은 부분은 광 추출률을 높이기 위한 조화(粗化) 표면이고; 상기 제2 옴접촉 구조(22)는 제2 반도체적층(12)의 하부 표면(12a)의 중심 위치에 위하여, 제2 반도체적층(12)과 옴접촉을 형성하고; 상기 반사적층(3)은 제2 반도체적층(12)의 하부 표면(12a)에 위치하여, 제2 반도체적층(12) 및 제2 옴접촉 구조(22)를 피복하고, 반사적층(3)은 제2 반도체적층(12) 및 제2 옴접촉 구조(22)를 피복하는 투명 도전층(31), 투명 도전층(31)을 피복하는 금속 반사층(32) 및 금속 반사층(32)에 피복되는 장벽층(33)을 포함하고; 상기 도전 기판(5)은 접착층(4)에 의해 반사적층(3)과 접합되고; 상기 후면 전극(9)은 도전 기판(5)의 반사적층(3)에 상대적인 다른 한 측에 설치되고, 전면 전극(21) 및 후면 전극(9)을 통해 전류를 인가하여 능동층(10)이 광선을 방출하게 할 수 있으며, 이 광선은 제1 반도체적층(11) 및 제2 반도체적층(12)을 투과할 수 있고, 제1 반도체적층(11) 및 제2 반도체적층(12)의 에너지갭은 능동층(10)의 에너지갭보다 크므로, 제1 반도체적층(11) 및 제2 반도체적층(12)의 능동층(10)이 방출한 광선에 대한 투명도는 50%를 초과하고, 광선은 제1 반도체적층(11)을 바로 투과하여 상부 표면(11a) 또는 에피택시 구조(1)의 측면(1S)으로부터 발사되거나, 또는 먼저 반사적층(3)에 의해 반사된 후 에피택시 구조(1)의 상부 표면(11a) 또는 에피택시 구조(1)의 측면(1S)으로부터 발사될 수 있다.2A is a schematic view showing a semiconductor
능동층(10)은 다중 양자 우물(Multiple Quantum Wells) 구조를 포함하고; 제1 반도체적층(11)은 제1 전기적 특성의 제한층(confining layer)(111), 제1 전기적 특성의 클래딩층(cladding layer)(112), 제1 전기적 특성의 출광층(window layer)(113), 및 제1 전기적 특성의 접촉층(contact layer)(114)을 포함하고; 제2 반도체적층(12)은 제2 전기적 특성의 제한층(121), 제2 전기적 특성의 클래딩층(122), 제2 전기적 특성의 출광층(123), 및 제2 전기적 특성의 접촉층(124)을 포함하고; 제1 전기적 특성의 클래딩층(112) 및 제2 전기적 특성의 클래딩층(122)은 각각 전자, 정공을 제공하여 능동층(10)에서 재결합시켜 발광하게 하고 능동층(10)보다 큰 에너지갭을 가지며; 제1 전기적 특성의 제한층(111) 및 제2 전기적 특성의 제한층(121)은 전자, 정공이 능동층(10)에서 재결합하는 확률을 높이고 능동층(10)보다 큰 에너지갭을 가지며; 제1 전기적 특성의 출광층(113) 및 제2 전기적 특성의 출광층(123)은 전류 분산 및 능동층(10)으로부터 발사되는 광선의 추출률을 향상시키도록 클래딩층보다 작은 시트 저항(sheet resistance)을 가지며; 제1 전기적 특성의 접촉층(114) 및 제2 전기적 특성의 접촉층(124)은 각각 전면 전극(21) 및 제2 옴접촉 구조(22)와 옴접촉을 형성한다. 제1 반도체적층(11), 능동층(10) 및 제2 반도체적층(12)의 재료는 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 재료를 포함할 수 있고, 예를 들면 AlxInyGa(1-x-y)N 또는 AlxInyGa(1-x-y)P이고, 0≤x, y≤1, (x+y)≤1이다. 제1 전기적 특성 및 제2 전기적 특성은 서로 다른 원소가 도핑됨에 따라 서로 다른 전기적 특성을 가질 수 있고, 예를 들면 제1 전기적 특성은 n형이고, 제2 전기적 특성은 p형이거나, 또는 제1 반도체적층(11)은 n형 반도체이고, 제2 반도체적층(12)은 p형 반도체이다. 능동층(10)의 재료에 따라, 에피택시 구조(1)는 피크 파장이 610nm와 650nm 사이에 있는 적색광, 피크 파장이 530nm와 570nm 사이에 있는 녹색광, 또는 피크 파장이 440nm와 490nm 사이에 있는 청색광을 방출할 수 있다.The
도 3은 본 실시예의 반도체 발광소자(1A)를 나타낸 평면도이며, 반도체 발광소자(1A)는 상부 표면(11a)의 형상을 확정하는 에지부(8)를 가지며, 상부 표면(11a)의 형상은 본 실시예에서 원형이고, 다른 실시예에서 상부 표면(11a)의 형상은 장방형, 비등변 오각형, 비등변 육각형과 같은 다각형이거나, 또는 정방형, 정오각형, 정육각형과 같은 정다각형일 수도 있다. 전면 전극(21)과 제2 옴접촉 구조(22)는 각각 상부 표면(11a)과 하부 표면(12a)의 중심 위치에 위치하여, 에피택시 구조(1)의 측면(1S)을 흐르는 전류 비율이 감소하고; 본 실시예에서는, 전면 전극(21)과 제2 옴접촉 구조(22)의 면적이 너무 커서 광선을 가리는 것을 방지하고, 전면 전극(21)이 너무 작아서 순방향 임계 전압(forward threshold voltage)이 너무 높아 발광 효율을 저하시키는 것을 방지하도록, 전면 전극(21)과 제2 옴접촉 구조(22)의 면적은 각각 제1 반도체적층(11)의 상부 표면(11a)과 제2 반도체적층(12)의 하부 표면(12a) 면적의 약 1%~10%를 차지하며, 전면 전극(21)과 제2 옴접촉 구조(22)의 면적이 각각 상부 표면(11a)과 하부 표면(12a) 면적의 약 2%를 차지할 때, 최적의 발광 효율을 얻을 수 있다.FIG. 3 is a plan view showing the semiconductor
본 실시예에서, 반도체 발광소자(1A)의 상부 표면(11a)의 면적이 10000㎛2보다 작거나, 상부 표면(11a)의 둘레 길이가 400㎛보다 작고, 전면 전극(21)은 상부 표면(11a)의 중심에 위치하고 전면 전극(21)과 에지부(8) 사이의 최소 거리는 50㎛보다 작으며, 에피택시 구조(1)의 두께가 10㎛ 이상일 경우, 에피택시 구조(1)의 두께와 상부 표면(11a)의 둘레 길이의 비는 적어도 2.5%보다 크며, 전류가 에피택시 구조(1) 내에서 쉽게 분산되어, 반도체 발광소자(1A)의 에피택시 구조(1)의 측면(1S)을 흐르는 전류의 비율을 증가시킨다. 본 실시예에서, 에피택시 구조(1)의 전체 두께를 3㎛보다 작거나, 1㎛~3㎛, 바람직하게 1㎛~2㎛로 감소하여, 에피택시 구조(1)의 두께와 상부 표면(11a)의 둘레 길이의 비를 적어도 0.75%보다 작게 하여, 반도체 발광소자(1A)의 비방사 재결합 효과를 저하시켜, 발광 효율을 향상시킨다. 제1 반도체적층(11)의 전체 두께는 능동층(10)의 상부로부터 상부 표면(11a)의 하부 사이의 모든 에피택시 구조의 전체 두께이며, 제2 반도체적층(12)의 전체 두께는 능동층(10)의 하부로부터 하부 표면(12a)의 상부 사이의 모든 에피택시 구조의 전체 두께이고, 본 실시예에서 제1 반도체적층(11)의 전체 두께는 1㎛ 이하이거나 바람직하게 1000Å~5000Å 및/또는 제2 반도체적층(12)의 전체 두께는 1㎛ 이하이거나 바람직하게 1000Å~5000Å이고, 제1 반도체적층(11)의 제1 전기적 특성의 제한층(111), 제1 전기적 특성의 클래딩층(112) 및 제1 전기적 특성의 출광층(113)은 각층의 두께가 2000Å이하이거나 바람직하게 500Å~1500Å이고; 제2 반도체적층(12)의 제2 전기적 특성의 제한층(121), 제2 전기적 특성의 클래딩층(122) 및 제2 전기적 특성의 출광층(123)은 각층의 두께가 2000Å 이하이거나 바람직하게 500Å~1500Å이다. 제1 전기적 특성의 접촉층(114), 제2 전기적 특성의 접촉층(124)의 두께는 2000Å 이하이거나 바람직하게 300Å~1500Å이다. 제1 반도체적층(11)의 전체 두께가 1000Å고~5000Å이므로 제1 반도체적층(11)의 조화 표면은 습식 식각 또는 건식 식각 공정을 이용하여 형성할 수 있으며, 식각 깊이를 정확하게 조절하기 위해, 유도 결합 플라즈마(ICP, Inductively Coupled Plasma) 식각법을 이용하여 식각 깊이 조절 불량으로 제1 반도체적층(11)의 구조를 관통하여 누전 경로가 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 제1 반도체적층(11)의 조화 표면에서 서로 인접한 높은 지점과 낮은 지점의 수직방향에서의 거리는 500Å과 3000Å 사이에 있다.In this embodiment, the area of the
본 실시예에서, 반도체 발광소자(1A)의 상부 표면(11a)의 형상은 바람직하게 원형이며, 에피택시 구조(1)의 측면(1S)은 ICP 식각 공정에 의해 충격을 주어 형성된 것이므로, 에피택시 구조(1)의 측면(1S)은 거칠거나 평탄하지 않은 표면으로서, 반도체 발광소자(1A)의 에피택시 구조(1)의 측면(1S)을 흐르는 전류의 비율을 증가시키고, 표면의 비방사 재결합 효과의 영향이 증가하여, 발광 효율을 저하시킨다. 에피택시 구조(1)의 측면(1S)의 면적을 감소하기 위하여, 상부 표면(11a)의 면적이 모두 10000㎛2인 반도체 발광소자(1A)일 경우, 상부 표면(11a)의 형상이 원형일 때, 둘레 길이는 약 354㎛로, 상부 표면(11a)의 형상이 정방형일 때의 둘레 길이 400㎛보다 작고, 둘레 길이가 짧을수록, 에피택시 구조(1)의 측면(1S)의 면적이 작아, 거친 측면(1S)의 비방사 재결합 효과를 저하시킬 수 있고; 상부 표면(11a)의 형상이 원형일 때, 상부 표면(11a) 중심의 전면 전극(21)과 에지부(8) 사이의 거리가 동일하여, 전류 경로를 에피택시 구조(1)의 내부 영역 내에 한정되도록 제어하는 것에도 도움이 된다.Since the
도 3에 도시된 바와 같이, 반도체 발광소자(1A)의 상부 표면(11a)은 제1 출광 영역(71)과 제2 출광 영역(72)을 포함하고, 제1 출광 영역(71)은 상부 표면(11a)의 중앙부분에 위치하고, 제2 출광 영역(72)은 제1 출광 영역(71)과 에지부(8) 사이에 위치한다. 반도체 발광소자(1A)가 표시 패널 등의 소전류 구동 장치에 응용될 경우, 예를 들면 구동 전류 밀도가 0.1~1A/cm2이고, 상부 표면(11a)이 근접장 광도(near-field luminous intensity) 분포(S)를 가지면, 최대 근접장 광도는 제1 출광 영역(71) 내에 100% 위치하고, 제1 출광 영역(71) 내의 근접장 광도는 모두 최대 근접장 광도의 70%보다 크며, 제2 출광 영역(72) 내의 근접장 광도는 최대 근접장 광도의 30% 내지 70%이며; 본 실시예에서, 에피택시 구조(1)의 전체 두께를 대폭 축소하여, 전류가 에피택시 구조(1)를 통과하는 거리를 감소시켜, 전류를 에피택시 구조(1) 내부에 한정하여 쉽게 측변으로 확산되지 않게 할 수 있으며; 전면 전극(21)과 제2 옴접촉 구조(22)가 각각 상부 표면(11a)과 하부 표면(12a)의 중심 위치에 위치하여, 전류가 에피택시 구조(1)의 측면(1S)에 확산되는 비율을 감소시켜, 비방사 재결합으로 인한 발광 효율의 손실을 줄일 수 있다. 제1 출광 영역(71)의 형상은 상부 표면(11a)의 형상과 비슷하게 원형이며, 제1 출광 영역(71)과 제2 출광 영역(72)의 면적비는 0.25~0.45이다.3, the
본 실시예에서, 반도체 발광소자(1A)의 상부 표면(11a)의 면적은 10000㎛2보다 작으며, 상부 표면(11a)의 형상이 정방형일 경우, 둘레 길이는 400㎛보다 작고, 상부 표면(11a)의 형상이 원형일 경우, 둘레 길이는 약 354㎛보다 작으며, 외부 전류를 인가하기 위하여, 상부 표면(11a)에서 폭이 약 5~10㎛인 금속 도선으로 전면 전극(21)을 연결할 경우, 상부 표면(11a)이 금속 도선에 의해 가려지는 부분은 적어도 2.5% 이상을 차지하게 되어, 정방향 출광면의 면적을 감소시킨다. 따라서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 반도체 발광소자(1A)를 응용할 때, 추가적으로 후면 전극(9)을 서브 기판(sub-mount)(6B)에 접합한 회로 구조, 예를 들어 리드 프레임(lead frame)으로 전기적 연결을 형성하고, 외부의 투명 전극(6A)으로 반도체 발광소자(1A)의 전극(21)에 연결하여 외부 전류를 인가할 수 있으며, 투명 전극(6A)의 재료는 산화인듐아연, 산화인듐갈륨아연, 산화아연 또는 산화알루미늄아연과 같은 도전성 산화물을 포함한다. 다른 실시예에서는, 복수의 반도체 발광소자(1A)와 서브 기판(6B) 상의 회로 구조를 전기적으로 연결하고, 투명 전극(6A)을 통해 동시에 복수의 반도체 발광소자(1A)의 전극(21)을 연결하여 직렬 연결, 병렬 연결 또는 직병렬 연결을 형성할 수 있다. 본 실시예의 제1 반도체적층(11)은 예들 들면 n형 반도체이며, 투명 전극(6A)은 전극(21)과 옴접촉을 형성한다. 전면 전극(21)은 금속 재료로 구성되며, 게르마늄(Ge), 금(Au), 니켈(Ni), 게르마늄-금 합금, 또는 게르마늄-금-니켈 합금을 포함한다. 제2 옴접촉 구조(22)는 에피택시 구조(1)의 상부 표면(11a)에 상대적인 하부 표면(12a)에 위치하고, 제2 반도체적층(12)과 옴접촉하고, 제2 반도체적층(12)의 제2 전기적 특성의 접촉층(124)의 도핑 농도는 약 1*1019 /cm3이고, 제2 옴접촉 구조(22)는 산화인듐주석과 같은 투명 산화 금속 재료를 사용할 수 있으며, 제2 반도체적층(12)과 옴접촉을 형성하여, 광선이 제2 반도체적층(12)의 하부 표면(12a)을 투과하는 비율을 증가시킬 수 있다. 제2 옴접촉 구조(22) 상의 투명 도전층(31) 재료는 산화인듐아연, 산화인듐갈륨아연, 산화아연 또는 산화알루미늄아연을 포함하나 이에 한정되지 않으며, 투명 도전층(31) 상의 금속 반사층(32) 재료는 은(Ag), 알루미늄(Al) 또는 금(Au) 등의 능동층이 방출하는 광선에 대한 반사율이 95%보다 큰 재료를 포함하고, 투명 도전층(31)은 금속 반사층(32)과 제2 반도체적층(12)이 직접 접촉하지 않도록 격리시켜, 반도체 발광소자(1A)가 전류에 의해 장기적으로 구동될 때, 금속 반사층(32)과 제2 반도체적층(12)이 물리적 또는 화학적 반응을 일으켜 반사율 또는 도전율이 낮아지는 것을 방지하고, 또한 투명 도전층(31)은 전류가 반사적층(3)으로 분산되도록 하여, 열이 반사적층(3)의 일부 영역에 집중되는 것을 방지할 수 있고; 투명 도전층(31)의 굴절률은 제2 반도체적층(12)의 굴절률보다 적어도 1.0 이상 작으므로, 양자 사이의 굴절률 차이로 인한 전반사 경계면은 능동층(10)으로부터 방출되는 일부 광선을 반사할 수 있고, 반사되지 않은 광선은 투명 도전층(31)을 투과하여 다시 금속 반사층(32)에 의해 반사된다. 금속 반사층(32) 상에 피복된 장벽층(33)의 재료는 티타늄(Ti), 백금(Pt), 금(Au), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 이들의 합금 또는 이들의 적층을 포함하고, 장벽층(33)은 금속 반사층(32)과 접착층(4)을 격리시켜, 금속 반사층(32)의 안정성을 유지하여, 금속 반사층(32)과 접착층(4)이 물리적 또는 화학적 반응을 일으켜 반사율 또는 도전율이 낮아지는 것을 방지한다. 접착층(4)은 도전 기판(5)과 반사적층(3)을 접합시켜, 전류가 반사적층(3)과 도전 기판(5) 사이에서 흐를 수 있게 하고, 접착층(4)은 인듐(In), 티탄늄(Ti), 니켈(Ni), 주석(Sn), 금(Au), 이들의 적층 또는 이들의 합금을 포함하고; 도전 기판(5)은 규소(Si), 갈륨비소(GaAs), 구리-텅스텐 합금(CuW), 구리(Cu) 또는 몰리브덴(Mo)을 포함하나, 이에 한정되지 않으며; 도전 기판(5)의 반사적층(3)에 상대적인 다른 한 측에 설치되는 후면 전극(9)은 금(Au)을 포함하고, 외부 전류를 인가하기 위한 것이다.In this embodiment, had an area of the upper surface (11a) of the semiconductor light emitting device (1A) is smaller than 10000㎛ 2, when the shape of the upper surface (11a) square, the circumferential length is smaller than 400㎛, the top surface ( 11a are circular, the circumferential length is less than about 354 占 퐉 and the
제2 Second 실시예Example
도 4a 및 도4b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 반도체 발광소자(1B, 1C)를 나타낸 개략도이다. 제2 실시예와 제1 실시예의 차이점은 에피택시 구조(1)가 제어층(13)을 포함하는 것이며, 도 4a에 도시된 바와 같은 반도체 발광소자(1B)는 제어층(13)이 제1 반도체적층(11)에 위치할 수 있으며, 또는 도 4b에 도시된 바와 같은 반도체 발광소자(1C)는 제어층(13)이 제2 반도체적층(12)에 위치할 수 있다. 제어층(13)은 도전 영역(13b)과 산화 영역(13a)을 가지며, 산화 영역(13a)은 도전 영역(13b)을 둘러싸고 에피택시 구조(1)의 측면(1S)에 노출된다. 도전 영역(13b)의 재료는 도전성을 갖는 (AlxGa1 -x)As일 수 있으며, 0.9<x≤1이고; 산화 영역(13a)의 재료는 전기 절연성 AlyO일 수 있으며, 0<y<1이다. 도전 영역(13b)은 전면 전극(21) 및 제2 옴접촉 구조(22)와 수직 방향에서 중첩되어, 전류가 에피택시 구조(1)의 일부 범위에 분포되게 제어한다. 도 4c와 같은 다른 실시예의 반도체 발광소자(1D)는, 제2 옴접촉 구조(22)가 제2 반도체적층(12)의 하부 표면(12a)을 전체적으로 피복할 수 있고, 투명 도전층(31)이 제2 옴접촉 구조(22)를 피복하고, 투명 도전층(31)은 가로 방향으로 전류를 분산시킬 뿐만 아니라, 제2 옴접촉 구조(22) 및 금속 반사층(32)을 접합시킬 수 있다. 본 실시예에서, 제2 옴접촉 구조(22), 투명 도전층(31) 및 금속 반사층(32)의 재료는 제1 실시예에 기재된 바와 같다.4A and 4B are schematic views showing the semiconductor
본 발명의 각 실시예는 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니다. 본 발명에 대한 그 어떤 자명한 변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다.Each embodiment of the present invention is intended to illustrate the present invention and is not intended to limit the scope of the present invention. All such obvious changes to the invention are within the scope of the present invention.
1A: 반도체 발광소자
1B: 반도체 발광소자
1C: 반도체 발광소자
100: 발광 다이오드
1: 에피택시 구조
1S: 측면
1b: 에피택시 구조
10: 능동층
10b: 능동층
11: 제1 반도체적층
111: 제1 전기적 특성의 제한층
112: 제1 전기적 특성의 클래딩층
113: 제1 전기적 특성의 출광층
114: 제1 전기적 특성의 접촉층
11a: 상부 표면
11b: 제1 반도체적층
12: 제2 반도체적층
121: 제2 전기적 특성의 제한층
122: 제2 전기적 특성의 클래딩층
123 제2 전기적 특성의 출광층
124: 제2 전기적 특성의 접촉층
12a: 하부 표면
12b: 제2 반도체적층
13: 제어층
13a: 산화 영역
13b: 도전 영역
2: 전극
21: 전면 전극
22: 제2 옴접촉 구조
3: 반사적층
31: 투명 도전층
32: 금속 반사층
33: 장벽층
4: 접착층
5: 기판
5b: 기판
6A: 투명 전극
6B: 서브 기판
71: 제1 출광 영역
72: 제2 출광 영역
8: 에지부
9: 후면 전극
9b: 전극
S: 근접장 광도 분포1A: a semiconductor light emitting element
1B: Semiconductor light emitting element
1C: Semiconductor light emitting element
100: Light emitting diode
1: epitaxial structure
1S: side
1b: epitaxial structure
10: active layer
10b: active layer
11: First semiconductor stacking
111: limiting layer of the first electrical characteristic
112: cladding layer of the first electrical characteristic
113: emission layer of the first electrical characteristic
114: contact layer of the first electrical characteristic
11a: upper surface
11b: First semiconductor lamination
12: second semiconductor stacking
121: limiting layer of the second electrical characteristic
122: Cladding layer of the second electrical characteristic
123 emission layer of the second electrical characteristic
124: contact layer of a second electrical characteristic
12a: Lower surface
12b: second semiconductor stacking
13: Control layer
13a: oxidation region
13b: Conductive region
2: Electrode
21: front electrode
22: Second ohmic contact structure
3: Reflective layer
31: transparent conductive layer
32: metal reflective layer
33: barrier layer
4: Adhesive layer
5: substrate
5b: substrate
6A: transparent electrode
6B: Sub-
71: first outgoing light region
72: second outgoing light region
8:
9: Rear electrode
9b: electrode
S: near-field intensity distribution
Claims (22)
상기 제1 반도체적층 상에 위치하고, 상기 광파가 투과하는 주요 출광면; 및
상기 제1 반도체적층 상에 위치하는 전면 전극
을 포함하고,
상기 주요 출광면은 제1 출광 영역, 제2 출광 영역 및 최대 근접장 광도를 가지고, 상기 제1 출광 영역 내의 근접장 광도 분포는 상기 최대 근접장 광도의 70% 내지 100%이고, 상기 제2 출광 영역 내의 근접장 광도 분포는 상기 최대 근접장 광도의 0% 내지 70%이고, 상기 제1 출광 영역의 면적과 상기 제2 출광 영역의 면적의 비(比)는 0.25~0.45이고, 또한 상기 전면 전극의 면적이 상기 주요 출광면의 면적의 1%~10%인,
반도체 발광소자.An epitaxial laminate having a first semiconductor laminate, a second semiconductor laminate, and an active layer positioned between the first semiconductor laminate and the second semiconductor laminate and generating a light wave;
A main emission surface that is located on the first semiconductor laminate and through which the light wave is transmitted; And
And the front electrode disposed on the first semiconductor stacked layer
/ RTI >
Wherein the main light exiting surface has a first outgoing light area, a second outgoing light area and a maximum near-field light intensity, wherein a near-field light intensity distribution in the first outgoing light area is 70% to 100% Wherein the ratio of the area of the first outgoing light area to the area of the second outgoing area is 0.25 to 0.45 and the area of the front electrode is larger than the area of the main outgoing area Which is 1% to 10% of the area of the light-
Semiconductor light emitting device.
상기 반도체 발광소자는 에지부를 더 포함하고,
상기 제2 출광 영역은 상기 제1 출광 영역과 상기 에지부 사이에 있는, 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein the semiconductor light emitting element further comprises an edge portion,
And the second light-exiting region is between the first light-exiting region and the edge portion.
상기 주요 출광면은 둘레 길이를 가지고, 상기 에피택시 적층은 두께를 가지며, 상기 두께와 상기 둘레 길이의 비는 1%보다 큰, 반도체 발광소자.3. The method of claim 2,
Wherein the main light emitting surface has a peripheral length, the epitaxial stack has a thickness, and the ratio of the thickness to the peripheral length is greater than 1%.
상기 제1 출광 영역의 형상은 상기 주요 출광면의 형상과 실질적으로 동일한, 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
And the shape of the first light exiting area is substantially the same as the shape of the main light exiting surface.
상기 주요 출광면의 형상은 원형 또는 정다각형을 포함하는, 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein the shape of the main light-emitting surface includes a circular shape or a regular polygonal shape.
상기 제2 반도체적층 상에 위치하는 제2 옴접촉 구조를 더 포함하고, 또한 상기 전면 전극 및 상기 제2 옴접촉 구조는 상기 주요 출광면의 중심점과 수직 방향에서 중첩되는, 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
Further comprising a second ohmic contact structure located on the second semiconductor stack, and wherein the front electrode and the second ohmic contact structure overlap in a direction perpendicular to a center point of the main light emitting surface.
상기 제2 옴접촉 구조의 면적은 상기 주요 출광면의 면적의 1%~10%인, 반도체 발광소자.The method according to claim 6,
And the area of the second ohmic contact structure is 1% to 10% of the area of the main light-emitting surface.
상기 전면 전극의 재료는 투명도전재료, 게르마늄, 금, 니켈 또는 이들의 조합을 포함하는, 반도체 발광소자.The method according to claim 6,
Wherein the material of the front electrode includes a transparent conductive material, germanium, gold, nickel, or a combination thereof.
상기 에피택시 적층의 두께는 3㎛보다 작은, 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein the thickness of the epitaxial laminate is smaller than 3 mu m.
상기 에피택시 적층은 제어층을 포함하고,
상기 제어층은 도전 영역, 및 상기 도전 영역을 둘러싼 산화 영역을 포함하고,
상기 도전 영역과 상기 제1 출광 영역은 수직 방향에서 중첩되는, 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein the epitaxial stack comprises a control layer,
Wherein the control layer includes a conductive region and an oxidized region surrounding the conductive region,
Wherein the conductive region and the first outgoing light region overlap in a vertical direction.
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