KR102040380B1 - 히터 구조를 갖는 파장 가변 ｌｅｄ 소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

히터 구조를 갖는 파장 가변 ｌｅｄ 소자 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다양한 파장의 출력이 가능한 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자 및 이의 제조방법을 개시한다. 본 발명은 본 발명은 III-V족 화합물 반도체를 이용한 다파장 발광 LED 광원, 특히 에너지 밴드갭이 작은 GaAs 계열의 화합물 반도체에서 온도의 제어가 가능하도록 발열 전극을 설치하여 온도 변화에 따른 파장 가변을 통해 하나의 광원에서 다양한 파장의 출력이 가능한 장점이 있다.

Description

히터 구조를 갖는 파장 가변 ＬＥＤ 소자 및 이의 제조방법{WAVELENGTH TUNABLE LED DEVICE WITH HEATING STRUCTURE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자 및 이의 제조방법에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 III-V족 화합물 반도체를 이용한 다파장 발광 LED 광원, 특히 에너지 밴드갭이 작은 GaAs 계열의 화합물 반도체에서 온도의 제어가 가능하도록 발열 전극을 설치하여 온도 변화에 따른 파장 가변을 통해 하나의 광원에서 다양한 파장의 출력이 가능한 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근 고효율 발광다이오드는 조명기구, 디스플레이, 다양한 첨단 전자제품, 전자기기, 자동차용 제품뿐만 아니라, 빛을 이용한 의료용 복합 치료기, 식물의 재배 등에 많은 응용이 되고 있다.
나아가, 파장 가변을 통해 사용자가 원하는 여러 가지 파장의 빛을 방출하도록 구현할 수 있는 파장 가변 또는 파장선택이 가능한 발광다이오드는, 사용 환경이나 상황에 맞추어 사용자의 신체 리듬을 향상시킬 수 있도록 빛의 파장 및 색온도를 제어하는 감성 조명, 다양한 파장대의 빛을 이용하여 피부를 살균, 진정, 재생할 수 있는 복합 의료용 치료기에 이르기까지 그 필요성이 급증하고 있다.
도 1은 일반적인 수직형 구조를 갖는 LED 소자와 제조과정을 나타낸 도면으로서, 사파이어층(31)에 적층되어 있는 반도체층(32), 예를 들어 n-GaN층 및 p-GaN층과 그 사이에 배치되는 활성층에 에칭을 하여 에칭부(33)를 형성하고, 상기 반도체층(32) 저면에 오믹 메탈(Ohmic metal)(34a)과 리플렉트 메탈(Reflect metal)(34b) 그리고 그 저면에 본딩 메탈(bonding metal)(34c)을 적층(도 1a)한다.
이와 별도로 실리콘 기판(35)상에 본딩 메탈(36)을 적층하고, 상기 사파이어층(31)의 저면에 적층되어 있는 본딩 메탈(34c)과 상기 실리콘 기판(35)상에 적층되어 있는 본딩 메탈(36)을 접합(도 1b)한다.
이후, 상기 사파이어층(31)을 레이저 리프트 오프(Laser lift off : LLO)법에 의해 제거하고, 최종적으로 상기 사파이어층(31)이 제거된 자리에 전극(37)을 적층하여 수직형 LED 소자를 제조한다.
한편, 다양한 파장의 빛을 출력하는 발광다이오드를 제조하기 위해 서로 다른 특성의 빛을 방출하는 발광다이오드를 집적시키거나, 단일 칩을 이용하여 온도를 조절함으로써 국소적으로 파장을 변환시키는 기술이 제시되었다.
한국 등록특허공보 제10-1073240호(발명의 명칭: 파장 국소 가변을 위한 광학 장비용 고출력 발광다이오드 광원 시스템)에는 발광다이오드로 된 광원의 온도를 조절함으로써 국소적으로 파장이 변환되도록 하여 광학 장비에서 필요한 특정 파장의 광원을 제공하기 위한 파장 국소 가변을 위한 광학 장비용 고출력 발광다이오드 광원 시스템이 개시되어 있다.
그러나 이러한 종래의 파장 가변 시스템은 발광다이오드의 온도 제어를 위해 열전모듈, 냉매순환파이프, 냉매순환펌프, 라디에이터, 팬 등의 다양한 냉온제어수단이 설치되어야 하고, 그에 따라 구조의 복잡성이 증가하고, 파장 가변 시스템의 크기가 증가하는 문제점이 있다.
또한, 고집적화에 따른 발열량의 증가뿐만 아니라 외부에서 온도를 임의로 가하여 온도를 상승시킴에 따라 발열에 의한 효율저하 문제를 야기시키고, 이러한 외부의 온도에 의한 파장 변화는 형광체 층의 변색 및 발광다이오드의 열화를 가져온다.
또한, 여러 파장의 광을 발하는 단일 발광다이오드는, 방출되는 여러 파장의 광을 혼합하여 다양한 색의 구현이 가능할 뿐이지, 방출 파장을 변화시키는 것에는 한계가 있다.
한국 등록특허공보 제10-1073240호(발명의 명칭: 파장 국소 가변을 위한 광학 장비용 고출력 발광다이오드 광원 시스템)
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 III-V족 화합물 반도체를 이용한 다파장 발광 LED 광원, 특히 에너지 밴드갭이 작은 GaAs 계열의 화합물 반도체에서 온도의 제어가 가능하도록 발열 전극을 설치하여 온도 변화에 따른 파장 가변을 통해 하나의 광원에서 다양한 파장의 출력이 가능한 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제1 반도체층과, 적어도 하나 이상의 활성층과, 제2 반도체층이 적층된 에피 구조체에 있어서, 상기 제2 반도체층 상에 설치되어 발광 영역과 발열 영역을 구분하는 에칭 영역과, 상기 발광 영역에 설치되어 상기 에피 구조체가 발광되도록 전류를 공급하는 구동 전극과, 상기 발열 영역에 설치되어 상기 에피 구조체가 가열되도록 전류를 공급하는 발열 전극을 구비한 발열 영역을 갖는 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 파장 가변 LED 소자는 GaAs계를 포함하는 III-V족 화합물 반도체인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 파장 가변 소자는 접지 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 에피 구조체의 상면, 측면, 에칭영역을 절연하고, 상기 구동 전극 및 발열 전극이 분리되도록 절연하는 절연체를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 파장 가변 LED 소자는 수직형 구조, 래터럴 구조, 플립형 구조 중 어느 하나의 구조로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 활성층은 서로 다른 파장의 광을 출력하는 제1 발광층 및 제2 발광층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 에피 구조체는 AlGaInP 또는 AlInP를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 에칭 영역(170)에 의해 형성되는 상기 발광 영역과 발열 영역 사이의 이격 간격(d)은 1㎛ ~ 10㎛ 범위인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 발연 전극은 구동 전극을 중심으로 양쪽에 형성한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 구동 전극은 접촉 저항이 낮은 금속 소재로 이루어지고, 발열 전극은 온도저항계수가 큰 금속 소재로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 발열 전극은 온도저항계수 값이 적어도 0.003[Ω/℃] 이상인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 발열 전극은 AuBe, Au, Pt, Cr, Cu, Al, W, Mo, Ni, Fe 및 이들의 합금중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 접지 전극은 Ni, Au 및 Ge 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 a) GaAs 기판상에 반사전극층과, 제1 반도체층과, 적어도 하나 이상의 활성층과, 제2 반도체층이 적층된 수직형 에피 구조체를 형성하는 단계; b) 상기 형성된 에피 구조체를 발광 영역과 발열 영역으로 구분되도록 에칭영역을 에칭하는 단계; 및 c) 상기 에피 구조체가 발광되도록 상기 발광 영역에 전류를 공급하는 구동 전극과, 상기 에피 구조체가 가열되도록 상기 발열 영역에 전류를 공급하는 발열 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제조방법은 상기 발광 영역과 발열 영역으로 구분된 에피 구조체의 상면, 측면, 에칭영역을 절연하고, 상기 구동 전극 및 발열 전극이 분리 및 절연되도록 절연체를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제조방법은 GaAs 기판의 저면에 접지 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 III-V족 화합물 반도체를 이용한 다파장 발광 LED 광원, 특히 에너지 밴드갭이 작은 GaAs 계열의 화합물 반도체에서 온도의 제어가 가능하도록 발열 전극을 설치하여 온도 변화에 따른 파장 가변을 통해 하나의 광원에서 다양한 파장의 출력이 가능한 장점이 있다.
도 1 은 일반적인 수직형 구조를 갖는 LED 소자와 제조과정을 나타낸 예시도.
도 2 는 본 발명에 따른 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자의 구조를 나타낸 단면도.
도 3 은 도 2에 따른 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자를 나타낸 평면도.
도 4 는 본 발명에 따른 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자의 제조과정을 나타낸 흐름도.
도 5 는 본 발명에 따른 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자로 공급되는 전류 변화에 따른 구동 전압의 특성을 나타낸 그래프.
도 6 은 본 발명에 따른 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자의 발열 패드로 공급되는 전류 변화에 따른 피크 파장의 천이를 나타낸 그래프.
도 7 은 본 발명에 따른 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자의 발열 패드로 공급되는 전류 변화에 따른 광출력의 변화를 나타낸 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자 및 이의 제조방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 표현은 다른 구성요소를 배제하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
또한, "‥부", "‥기", "‥모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는 그 둘의 결합으로 구분될 수 있다.
(LED 소자)
도 2는 본 발명에 따른 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2에 따른 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자를 나타낸 평면도이다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 파장 가변 LED 소자(100)는 LED 소자에 온도의 제어가 가능하도록 발열 전극을 설치하여 온도 변화에 따른 파장 가변을 통해 하나의 광원에서 다양한 파장의 출력이 가능하도록 GaAs계 화합물을 포함하고, 제1 반도체층(130)과, 적어도 하나 이상의 활성층과, 제2 반도체층(160)이 적층되고, 상기 제2 반도체층(160) 상에 구동 전극(180)을 구비한 에피 구조체와, 상기 에피 구조체의 일부를 에칭영역(170)으로 구분한 에피 구조체의 제2 반도체층(160) 상에 발열 전극(190)을 형성한 구조로서, 기판(110)과, 반사전극층(120)과, 제1 반도체층(130)과, 제1 발광층(140) 및 제2 발광층(150)으로 구성된 활성층과, 제2 반도체층(160)과, 에칭영역(170)과, 구동 전극(180)과, 발열 전극(190)과, 접지 전극(200)과, 절연체(210)를 포함하여 구성된다.
상기 에피 구조체는 공지의 수직형 구조를 갖는 LED 소자와 동일하게 성장기판인 사파이어층에 제2 반도체층(160), 제1 및 제2 발광층(140, 150)을 구비한 활성층, 제1 반도체층(130)을 적층하고, 에칭을 통해 개별 에피 구조체를 형성하며, 상기 제1 반도체층(130)에는 GaAs를 포함한 반사 전극층(120)을 형성하며, 상기 반사 전극층(120)과, GaAs 기판(110)을 접합한 다음 상기 사파이어층을 레이저 리프트 오프(Laser lift off : LLO)법에 의해 제거하여 제2 반도체층(160)이 노출된 에피 구조체를 형성된다.
상기 기판(110)은 에피 구조체를 지지하고, 온도 변화에 따라 파장이 가변되는 GaAs계 화합물로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 GaAs는 온도에 따라 파장이 변하는 물질로서, 발열 전극(190)을 통해 공급되는 전류에 의해 온도가 가변되면, 활성층을 통해 출력되는 광의 피크 파장 천이가 발생되도록 한다.
상기 제1 및 제2 반도체층(130, 160)은 AlGaInP 또는 AlInP를 포함하여 구성된다.
상기 활성층은 서로 다른 파장의 광을 출력하는 제1 발광층(140) 및 제2 발광층(150)으로 이루어지고, 상기 제1 발광층(140)과 제2 발광층(150)은 각각 상이한 파장의 광이 출력되도록 인듐(In)의 조성비를 상이하게 형성하여 상기 제1 발광층(140)과 제2 발광층(150)은 공급되는 전류에 따라 서로 다른 피크 파장의 광이 출력되도록 한다.
즉 제1 반도체층(130)에서 제2 반도체층(160)으로 가까워질수록 에너지 밴드갭이 커지도록 제1 발광층(140)과 제2 발광층(150)의 인듐 조성비를 구성하거나 또는 반대인 제1 반도체층(130)에서 제2 반도체층(160)으로 가까워질수록 에너지 밴드갭이 작아지도록 상기 제1 발광층(140)과 제2 발광층(150)의 인듐 조성비를 구성함으로써, 상기 제1 발광층(140)과 제2 발광층(150)은 공급되는 전류에 따라 서로 다른 피크 파장의 광이 출력되도록 한다.
상기 에피 구조체는 에칭영역(170)을 통해 발광 영역과 발열 영역으로 구분되도록 하고, 상기 발광 영역의 제2 반도체층(160) 상에는 구동 전극(180)이 형성되며, 상기 발열 영역의 제2 반도체층(160) 상에는 발열 전극(190)이 형성된다.
상기 에칭영역(170)은 에피 구조체를 제1 반도체층(130)까지 에칭하여 발광 영역과 발열 영역으로 구분되도록 하고, 상기 발열 영역은 발광 영역을 중심으로 양쪽으로 일정 거리(d) 이격된 위치에 형성된다.
상기 발광 영역과 발열 영역이 이격된 구조 사이의 간격(d)은 1㎛ 이상, 10㎛ 이하로 형성되며, 이격된 에피 구조 사이의 간격이 너무 좁으면 공정상 패터닝과 에칭이 어렵고, 상기 이격된 에피 구조 사이의 간격이 너무 넓으면, 전류에 의한 밴드갭 변화가 작아져 발광 효율이 감소하게 된다.
상기 구동 전극(180)은 LED 소자(100)의 발광을 제어하기 위한 전류가 공급되도록 하고, 상기 구동 전극(180)은 접촉 저항이 낮은 금속 소재로 이루어진다.
또한, 상기 구동 전극(180)은 반도체 층에 따라 구동 전극(180) 물질도 달라질 수 있고, 예를 들어 n형 반도체 물질인 경우는 금속의 일함수 값이 n형 반도체 물질보다 작은 일함수를 갖는 금속을 사용하고, p형 반도체 물질인 경우는 금속의 일함수 값이 p형 반도체 물질보다 큰 일함수 값을 갖는 금속을 사용해야만 낮은 접촉저항을 갖는 오믹 특성을 얻을 수 있다.
또한, 상기 구동 전극(180)은 에피 구조가 p형이면, p형 오믹 전극으로 예를 들면, AuBe, Au 등을 사용할 수 있다.
상기 발열 전극(190)은 에피 구조체의 온도가 가변되도록 전류를 공급하는 구성으로서, 상기 공급된 전류에 의해 상기 에피 구조체가 가열됨으로써, GaAs계 LED 광원의 활성층을 구성하는 물질의 밴드갭 변화에 의한 피크 파장의 천이가 발생되도록 한다.
또한, 발열 전극(190)은 온도저항계수가 큰 금속 소재로 이루어지고, 상기 발열 전극(190)은 온도저항계수 값이 적어도 0.003[Ω/℃] 이상인 것이 바람직하다.
또한, 상기 발열 전극(190)은 AuBe, Au, Pt, Cr, Cu, Al, W, Mo, Ni, Fe 및 이들의 합금중 어느 하나로 이루어진다.
또한, 상기 발열 전극(190)은 구동 전극(180)과 같이, 제2 반도체층(160) 상에 임의의 패턴을 형성하며 배치될 수 있고, 상기 발열 전극(190)과 구동 전극(180)은 절연체(210)를 통해 절연됨으로써, 서로 영향을 받지 않도록 한다.
또한, 상기 발열 전극(190)과 구동 전극(180)은 동일한 물질이 사용될 수 있으며, 발열 전극의 여부에 따른 파장 가변을 확인하기 위해 p형 반도체 상에 p형 전극과 동일한 금속 물질을 사용함으로써, 하나의 LED 구조에서 파장 가변을 구현할 수 있도록 한다.
한편, 본 실시예에 따른 히터 구조에서 구동 전극(180)은 접촉 저항이 낮은 금속을 사용하여 소자의 구동 저항을 낮추어야 하고, 반면에 발열 전극(190)은 열전도율은 낮고, 온도 저항계수가 큰 금속을 사용함으로써, 이때 사용되는 발열 전극은 소자의 전기적 특성 중 구동 전압(V =IR) 값에는 크게 영향을 주지 않는다.
즉 도 5에 나타낸 그래프에서 발열 전극(190)은 AuBe를 사용하였으며, 상기 금속은 p형 전극 물질로 일반적으로 사용되는 발열 전극물질보다 열저항계수가 낮지만, 도 5의 그래프에서 알 수 있듯이 발열 전극이 없는 경우(It=0mA), 구동 전류(Id, 구동 전극)에 따라 소자의 구동 전압은 증가하는 반면에 발열 전극의 변화에는 구동 전류가 일정한 것을 알 수 있다.
따라서, 소자의 광 출력, 구동 전압 등의 특성은 구동 전극에 의해서만 영향을 받는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예에서 사용된 발열 전극보다 열 저항계수가 큰 물질을 발열 전극으로 사용할 경우, 발열 전극에 높은 전류를 공급하더라도 열전도도는 크게 변하지 않아서, 소자의 광출력 및 구동 전압에는 영향을 주지 않고, 파장 가변 범위에만 영향을 주게 된다.
상기 접지 전극(200)은 기판(110)의 저면에 형성되고, 에피 구조에서 n-GaAs와 같은 n형 물질로 기판이 구성되면, n형 오믹 전극으로 구성될 수 있고, 예를 들면, Ni, Au, Ge 등으로 구성될 수 있다.
상기 절연체(210)는 에피 구조체의 상면, 측면, 에칭영역(170)을 절연시켜 LED 소자(100)를 보호함과 동시에 에칭영역(17)에 전류 패스가 형성될 수 있도록 한다.
또한, 상기 절연체(210)는 구동 전극(180)과 발열 전극(190)을 절연시켜 서로 영향을 받지 않도록 하고, SiO2, SiNx, 폴리미드 등의 절연물질로 구성될 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 수직형 구조를 실시예로 설명하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 래터럴 구조, 플립형 구조에 변경 실시할 수 있음은 당업자에게 있어서 자명할 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자의 제조과정을 나타낸 흐름도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 설명하면, 성장기판인 사파이어층에 제2 반도체층(160), 제1 및 제2 발광층(140, 150)을 구비한 활성층, 제1 반도체층(130)을 적층하고, 에칭을 통해 개별 에피 구조체를 형성하며, 상기 제1 반도체층(130)에는 GaAs를 포함한 반사 전극층(120)을 형성하며, 상기 반사 전극층(120)과, GaAs 기판(110)을 접합한 다음 상기 사파이어층을 레이저 리프트 오프(Laser lift off : LLO)법에 의해 제거하여 제2 반도체층(160)이 노출된 에피 구조체를 형성(S100)한다.
상기 형성된 에피 구조체가 에칭영역(170)을 통해 발광 영역과 발열 영역으로 구분되도록 에칭(S110)한다.
상기 발광 영역과 발열 영역으로 구분된 에피 구조체의 제2 반도체층(160) 상에 각각 구동 전극(180)과, 발열 전극(190)을 형성(S120, S130)한다.
상기 구동 전극(180)과, 발열 전극(190)이 형성되면, 상기 발광 영역과 발열 영역으로 구분된 에피 구조체의 상면, 측면, 에칭영역(170), 구동 전극(180) 및 발열 전극(190)이 절연되도록 절연체(210)를 설치(S140)한다.
또한, GaAs 기판(110)의 저면에는 접지를 위한 접지 전극(200)을 형성한다.
도 6 및 7은 본 발명에 따른 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자의 발열 패드로 공급되는 전류 변화에 따른 피크 파장의 천이와, 광출력의 변화를 나타낸 그래프로서, 구동 전류(Id)와 함께 공급되는 발열 전류(It)량에 따라 LED 소자(100)로부터 출력되는 피크 파장과, 광출력이 가변되는 것을 알 수 있다.
따라서 LED 구조체에 온도의 제어가 가능하도록 발열 전극을 설치하여 온도 변화에 따른 파장 가변을 통해 하나의 광원에서 다양한 파장의 출력이 가능하게 된다.
상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 특허청구범위에 기재된 도면번호는 설명의 명료성과 편의를 위해 기재한 것일 뿐 이에 한정되는 것은 아니며, 실시예를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있으며, 상술된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 해석은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
100 : LED 소자
110 : 기판
120 : 반사전극층
130 : 제1 반도체층
140 : 제1 발광층
150 : 제2 발광층
160 : 제2 반도체층
170 : 에칭영역
180 : 구동 전극
190 : 발열 전극
200 : 접지 전극
210 : 절연체

Claims (16)

  1. 제1 반도체층(130)과, 적어도 하나 이상의 활성층과, 제2 반도체층(160)이 적층된 에피 구조체에 있어서,
    상기 에피 구조체를 발광 영역과 발열 영역으로 구분하는 에칭 영역(170);
    상기 에피 구조체 발광 영역의 제2 반도체층(160) 상에 설치되어 에피 구조체가 발광되도록 상기 에피 구조체 발광 영역으로 전류를 공급하는 구동 전극(180); 및
    상기 에피 구조체 발열 영역의 제2 반도체층(160) 상에 설치되어 상기 에피 구조체를 가열하고, 상기 에피 구조체의 가열에 따른 온도 변화를 통해 상기 에피 구조체에서 발광되는 파장이 가변되도록 상기 에피 구조체 발열 영역으로 전류를 공급하는 발열 전극(190)을 포함하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파장 가변 LED 소자는 GaAs계를 포함하는 III-V족 화합물 반도체인 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 파장 가변 LED 소자는 접지 전극(200)을 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 에피 구조체의 상면, 측면, 에칭영역(170)을 절연하고, 상기 구동 전극(180) 및 발열 전극(190)이 분리되도록 절연하는 절연체(210)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 파장 가변 LED 소자는 수직형 구조, 래터럴 구조, 플립형 구조 중 어느 하나의 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 활성층은 서로 다른 파장의 광을 출력하는 제1 발광층(140) 및 제2 발광층(150)을 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 에피 구조체는 AlGaInP 또는 AlInP를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 에칭 영역(170)에 의해 형성되는 상기 발광 영역과 발열 영역 사이의 이격 간격(d)은 1㎛ ~ 10㎛ 범위인 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 발열 전극(190)은 구동 전극(180)을 중심으로 양쪽에 형성한 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 구동 전극(180)은 접촉 저항이 낮은 금속 소재로 이루어지고, 발열 전극(190)은 온도저항계수가 큰 금속 소재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  11. 제 4 항에 있어서,
    상기 발열 전극(190)은 온도저항계수 값이 적어도 0.003[Ω/℃] 이상인 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  12. 제 4 항에 있어서,
    상기 발열 전극(190)은 AuBe, Au, Pt, Cr, Cu, Al, W, Mo, Ni, Fe 및 이들의 합금중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  13. 제 4 항에 있어서,
    상기 접지 전극(200)은 Ni, Au 및 Ge 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자.
  14. a) GaAs 기판(110) 상에 제1 반도체층(130)과, 적어도 하나 이상의 활성층과, 제2 반도체층(160)이 적층된 에피 구조체를 형성하는 단계;
    b) 상기 형성된 에피 구조체가 발광 영역과 발열 영역으로 구분되도록 에칭영역(170)을 형성하는 단계;
    c) 상기 에피 구조체의 발광 영역이 발광되도록 상기 에피 구조체 발광 영역의 제2 반도체층(160) 상에 구동 전극(180)을 형성하는 단계; 및
    d) 상기 에피 구조체의 발열 영역을 가열하고, 상기 에피 구조체 발열 영역의 가열에 따른 온도 변화를 통해 상기 에피 구조체에서 발광되는 파장이 가변되도록 상기 에피 구조체 발열 영역의 제2 반도체층(160) 상에 발열 전극(190)을 형성하는 단계를 포함하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자의 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제조방법은 상기 발광 영역과 발열 영역으로 구분된 에피 구조체의 상면, 측면, 에칭영역(170)을 절연하고, 상기 구동 전극(180) 및 발열 전극(190)이 분리 및 절연되도록 절연체(210)를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자의 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제조방법은 GaAs 기판(110)의 저면에 접지 전극(200)을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히터 구조를 갖는 파장 가변 LED 소자의 제조방법.
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