KR102234117B1 - Light emitting device and lighting system - Google Patents
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Abstract
실시예는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지, 및 조명시스템에 관한 것이다.
실시예에 따른 발광소자는 제1도전형 반도체층과, 상기 제1도전형 반도체층 아래에 배치된 제2도전형 반도체층과, 상기 제1도전형 반도체층 및 제2도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층과, 상기 제2도전형 반도체층의 저면으로부터 상기 제2도전형 반도체층과 상기 활성층을 관통하여 상기 제1도전형 반도체층의 일부를 노출하는 복수의 홀과, 상기 제2도전형 반도체층의 저면으로부터 상기 복수의 홀을 통해 상기 제1도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 제1컨택 전극과, 상기 제1컨택 전극과 전기적으로 연결된 제1전극층을 포함하고, 상기 제1컨택 전극의 상면은 적어도 하나의 패턴을 포함할 수 있다. The embodiment relates to a light emitting device, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system.
The light emitting device according to the embodiment includes a first conductive type semiconductor layer, a second conductive type semiconductor layer disposed under the first conductive type semiconductor layer, and between the first conductive type semiconductor layer and the second conductive type semiconductor layer. A plurality of holes for exposing a part of the first conductive type semiconductor layer through the disposed active layer and through the second conductive type semiconductor layer and the active layer from the bottom surface of the second conductive type semiconductor layer, and the second conductive type A first contact electrode electrically connected to the first conductive type semiconductor layer through the plurality of holes from a bottom surface of the semiconductor layer, and a first electrode layer electrically connected to the first contact electrode, and The upper surface may include at least one pattern.
Description
실시예는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지, 및 조명시스템에 관한 것이다.The embodiment relates to a light emitting device, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system.
발광소자(light emitting diode)는 전기에너지가 빛에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드로서, 주기율표상에서 Ⅲ족과 Ⅴ족 등의 화합물 반도체로 생성될 수 있고, 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.A light emitting diode is a pn junction diode that converts electrical energy into light energy. It can be created as a compound semiconductor such as Group III and Group V on the periodic table, and realizes various colors by adjusting the composition ratio of the compound semiconductor. This is possible.
발광소자는 순방향전압 인가 시 n층의 전자와 p층의 정공이 결합하여 전도대(conduction band)와 가전대(valance band)의 에너지 갭에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하고, 상기 에너지가 빛으로 발산되면 발광소자가 된다.When the forward voltage is applied, the electrons in the n-layer and the holes in the p-layer are combined to emit energy equivalent to the energy gap between the conduction band and the valence band, and the energy is emitted as light. Then it becomes a light-emitting device.
질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(blue) 발광소자, 녹색(green) 발광소자, 및 자외선(UV) 발광소자는 상용화되어 널리 사용되고 있다.Nitride semiconductors are attracting great interest in the development of optical devices and high-power electronic devices due to their high thermal stability and wide bandgap energy. In particular, a blue light emitting device, a green light emitting device, and an ultraviolet (UV) light emitting device using a nitride semiconductor have been commercialized and widely used.
종래기술에 의한 발광소자 중에 전극층이 에피층의 한쪽 방향에 배치되는 수평형 타입(Lateral Type) 발광소자가 있는데, 이러한 수평형 타입 발광소자는 협소한 전류 흐름으로 인해, 발광소자의 동작 전압이 증가하여 전류효율이 저하되며, 정전기 방전(electrostatic discharge)에 취약한 문제가 있다. Among the conventional light emitting devices, there is a lateral type light emitting device in which an electrode layer is disposed in one direction of the epi layer, and this horizontal type light emitting device increases the operating voltage of the light emitting device due to a narrow current flow. As a result, current efficiency is lowered, and there is a problem that is vulnerable to electrostatic discharge.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 종래에는 에피층 하측에 비아홀을 형성하여 전극을 배치하는 비아홀 타입 수직형 발광소자가 개발되고 있다.In order to solve this problem, conventionally, a via hole type vertical light emitting device has been developed in which a via hole is formed under an epi layer to place an electrode.
종래기술에서 비아홀 타입 수직형 발광소자를 제조하기 위해, n-컨택(n-contact)을 위한 다수의 메사에칭 홀(mesa etching hole)을 생성하는데, 메사에칭 홀이 큰 경우 동작전압이 낮아지나 광손실이 있고, 메사에칭 홀이 작은 경우 광효율이 높아지나 동작전압이 높아지는 문제점이 있다.In order to manufacture a via-hole type vertical light emitting device in the prior art, a number of mesa etching holes are created for n-contacts. When the mesa etching hole is large, the operating voltage is lowered, but the light If there is a loss and the mesa etching hole is small, there is a problem in that the light efficiency is increased but the operating voltage is increased.
실시예는 컨택 전극의 상면에 패턴을 추가하여 동작전압이 감소하는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공하고자 한다.The embodiment is to provide a light emitting device, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system in which an operating voltage is reduced by adding a pattern to the upper surface of a contact electrode.
또한, 실시예에 의하면, 컨택 전극의 상면에 다양한 패턴을 적용한 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공하고자 한다.In addition, according to the embodiment, to provide a light emitting device, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system in which various patterns are applied to the upper surface of a contact electrode.
실시예에 따른 발광소자는 제1도전형 반도체층과, 상기 제1도전형 반도체층 아래에 배치된 제2도전형 반도체층과, 상기 제1도전형 반도체층 및 제2도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층과, 상기 제2도전형 반도체층의 저면으로부터 상기 제2도전형 반도체층과 상기 활성층을 관통하여 상기 제1도전형 반도체층의 일부를 노출하는 복수의 홀과, 상기 제2도전형 반도체층의 저면으로부터 상기 복수의 홀을 통해 상기 제1도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 제1컨택 전극과, 상기 제1컨택 전극과 전기적으로 연결된 제1전극층을 포함하고, 상기 제1컨택 전극의 상면은 적어도 하나의 패턴을 포함할 수 있다.The light emitting device according to the embodiment includes a first conductive type semiconductor layer, a second conductive type semiconductor layer disposed under the first conductive type semiconductor layer, and between the first conductive type semiconductor layer and the second conductive type semiconductor layer. A plurality of holes for exposing a part of the first conductive type semiconductor layer through the disposed active layer and through the second conductive type semiconductor layer and the active layer from the bottom surface of the second conductive type semiconductor layer, and the second conductive type A first contact electrode electrically connected to the first conductive type semiconductor layer through the plurality of holes from a bottom surface of the semiconductor layer, and a first electrode layer electrically connected to the first contact electrode, and The upper surface may include at least one pattern.
실시예에 따른 조명시스템은 상기 발광소자를 구비하는 발광유닛을 포함할 수 있다.The lighting system according to the embodiment may include a light emitting unit including the light emitting device.
실시예에 의하면 컨택 전극의 상면에 패턴을 추가하여 동작전압이 감소하는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공할 수 있다.According to the embodiment, a light-emitting device, a method of manufacturing a light-emitting device, a light-emitting device package, and a lighting system, in which an operating voltage is reduced by adding a pattern to the upper surface of a contact electrode can be provided.
또한, 실시예에 의하면, 컨택 전극의 상면에 다양한 패턴을 적용하여 동작전압이 감소하나 광효율이 높은 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiment, it is possible to provide a light emitting device having high light efficiency, a light emitting device having high light efficiency, a light emitting device package, and a lighting system by applying various patterns to the upper surface of the contact electrode.
도 1은 실시예에 따른 발광소자의 부분 확대 단면도.
도 2는 실시예에 따른 발광소자의 제1컨택 전극의 평면도.
도 3a는 실시예에 따른 발광소자의 제1컨택 전극의 단면도.
도 3b와 도 3f는 각각 다른 실시예에 따른 발광소자의 제1컨택 전극의 단면도.
도 4a는 실시예에 따른 제1컨택 전극의 단면 촬영이미지.
도 4b는 실시예에 따른 개선된 구동 전압을 설명하는 그래프.
도 5는 다른 실시예에 따른 발광소자의 부분 확대 단면도.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 발광소자의 부분 확대 단면도.
도 7 내지 도 18은 실시예에 따른 발광소자의 제조방법의 공정 단면도.1 is a partially enlarged cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment.
2 is a plan view of a first contact electrode of a light emitting device according to an exemplary embodiment.
3A is a cross-sectional view of a first contact electrode of a light emitting device according to an embodiment.
3B and 3F are cross-sectional views of a first contact electrode of a light emitting device according to different embodiments, respectively.
4A is a cross-sectional photographed image of a first contact electrode according to an embodiment.
4B is a graph illustrating an improved driving voltage according to an embodiment.
5 is a partially enlarged cross-sectional view of a light emitting device according to another embodiment.
6 is a partially enlarged cross-sectional view of a light emitting device according to another embodiment.
7 to 18 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to the embodiment.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiment, each layer (film), region, pattern or structure is "on/over" or "under" of the substrate, each layer (film), region, pad, or patterns. In the case of being described as being formed in, "on/over" and "under" include both "directly" or "indirectly" formed do. In addition, the criteria for the top/top or bottom of each layer will be described based on the drawings.
도 1은 실시예에 따른 발광소자의 부분 확대 단면도이다.1 is a partially enlarged cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 실시예에 따른 발광소자(100)는 제1도전형 반도체층(112)과, 상기 제1도전형 반도체층(112) 아래에 배치된 제2도전형 반도체층(116)과, 상기 제1도전형 반도체층(112) 및 제2도전형 반도체층(116) 사이에 배치된 활성층(114)과, 상기 제2도전형 반도체층(116)의 저면으로부터 상기 제2도전형 반도체층(116)과 상기 활성층(114)의 관통하여 상기 제1도전형 반도체층(112)의 일부를 노출하는 복수의 홀(H)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
실시예에 따른 발광소자(100)는 상기 복수의 홀(H) 상에 채널층(120)과, 상기 제2도전형 반도체층(116)의 저면으로부터 상기 복수의 홀(H)을 통해 상기 제1도전형 반도체층(112)에 전기적으로 연결된 제1컨택 전극(160)과, 상기 제1컨택 전극(160)과 상기 복수의 홀(H) 사이에 배치된 절연층(140)과, 상기 제1컨택 전극(160)과 전기적으로 연결된 제1전극층(150) 및 상기 제2도전형 반도체층(116)과 전기적으로 연결된 제2컨택 전극(132)을 포함할 수 있다.The
실시예에 의하면 상기 제1컨택 전극(160)의 상면은 적어도 하나의 패턴을 포함할 수 있고, 상기 패턴이 제1컨택 전극(160)과 제1도전형 반도체층(112) 간의 컨택 면적을 증가시켜 컨택 저항을 줄여 동작 전압을 낮출 수 있다.According to an embodiment, the upper surface of the
도 2는 실시예에 따른 발광소자의 제1컨택 전극의 평면도이고, 도 3a는 실시예에 따른 발광소자의 제1컨택 전극의 단면도이다. 도 3a는 도 2의 A-B선을 따른 제1컨택 전극(160a)의 단면도이다.2 is a plan view of a first contact electrode of a light emitting device according to an embodiment, and FIG. 3A is a cross-sectional view of a first contact electrode of a light emitting device according to the embodiment. 3A is a cross-sectional view of the
실시예에서, 상기 제1컨택 전극(160a)은 적어도 하나의 패턴(P)을 포함할 수 있고, 상기 패턴(P)의 수직 단면 형태는 반구형일 수 있다. In an embodiment, the
상기 패턴의 높이(H)와 폭(W1)은 같을 수 있고, 상기 패턴(P)의 수평폭(W1)은 상기 패턴간의 수평폭(W2)보다 클 수 있다. 예컨대, 상기 패턴의 높이(H)가 2um이고, 상기 패턴의 수평폭(W1)이 2um일 때, 상기 패턴간의 수평폭(W2)은 1um일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. The height H and the width W1 of the patterns may be the same, and the horizontal width W1 of the patterns P may be greater than the horizontal width W2 between the patterns. For example, when the height H of the pattern is 2 μm and the horizontal width W1 of the pattern is 2 μm, the horizontal width W2 between the patterns may be 1 μm, but is not limited thereto.
도 3b는 다른 실시예에 따른 발광소자의 제1컨택 전극의 단면도이다. 실시예에서, 상기 제1컨택 전극(160b)은 적어도 하나의 패턴(P)을 포함할 수 있고, 상기 패턴(P)의 수직 단면 형태는 반구형일 수 있다.3B is a cross-sectional view of a first contact electrode of a light emitting device according to another exemplary embodiment. In an embodiment, the
상기 패턴의 각각의 높이(H)는 같을 수 있고, 상기 패턴의 각각의 수평폭(W1, W3, W5, W7)은 서로 다를 수 있다. 또한, 상기 패턴간의 수평폭(W2, W4, W6)도 서로 다를 수 있다.Each height H of the pattern may be the same, and each of the horizontal widths W1, W3, W5, and W7 of the pattern may be different from each other. Also, the horizontal widths W2, W4, and W6 between the patterns may be different from each other.
도 3c는 또 다른 실시예에 따른 발광소자의 제1컨택 전극의 단면도이다. 실시예에서, 상기 제1컨택 전극(160c)은 적어도 하나의 패턴(P)을 포함할 수 있고, 상기 패턴(P)의 수직 단면 형태는 반구형일 수 있다.3C is a cross-sectional view of a first contact electrode of a light emitting device according to another exemplary embodiment. In an embodiment, the
상기 패턴의 각각의 높이(H1, H2, H3, H4)는 서로 다를 수 있고, 상기 패턴의 각각의 수평폭(W1, W3, W5, W7)은 같을 수 있다. 또한, 상기 패턴간의 수평폭(W2, W4, W6)은 같을 수 있다.Each height (H1, H2, H3, H4) of the pattern may be different, and each of the horizontal widths (W1, W3, W5, W7) of the pattern may be the same. In addition, the horizontal widths W2, W4, and W6 between the patterns may be the same.
도 3d는 또 다른 실시예에 따른 발광소자의 제1컨택 전극의 단면도이다. 실시예에서, 상기 제1컨택 전극(160d)은 적어도 하나의 패턴(P)을 포함할 수 있고, 상기 패턴(P)의 수직 단면 형태는 반구형일 수 있다.3D is a cross-sectional view of a first contact electrode of a light emitting device according to another exemplary embodiment. In an embodiment, the
상기 패턴의 각각의 높이(H1, H2, H3, H4)는 서로 다를 수 있고, 상기 패턴의 각각의 수평폭(W1, W3, W5, W7)은 서로 다를 수 있다. 또한, 상기 패턴간의 수평폭(W2, W4, W6)도 서로 다를 수 있다.Each height (H1, H2, H3, H4) of the pattern may be different from each other, and each horizontal width (W1, W3, W5, W7) of the pattern may be different from each other. Also, the horizontal widths W2, W4, and W6 between the patterns may be different from each other.
실시예에 따라, 상기 패턴(P)은 사다리꼴, 사각형, 및 삼각형 중 적어도 하나의 수직 단면 구조를 가질 수 있다.Depending on the embodiment, the pattern P may have a vertical cross-sectional structure of at least one of a trapezoid, a square, and a triangle.
도 3e는 또 다른 실시예에 따른 발광소자의 제1컨택 전극의 단면도이다.3E is a cross-sectional view of a first contact electrode of a light emitting device according to another exemplary embodiment.
실시예에서, 상기 제1컨택 전극(160e)은 적어도 하나의 패턴을 포함할 수 있고, 상기 패턴의 수직 단면 형태는 사다리꼴 형태일 수 있다. 상기 패턴의 높이(H)와 폭(W1)은 같을 수 있고, 상기 패턴(P)의 수평폭(W1)은 상기 패턴간의 수평폭(W2)보다 클 수 있다. 예컨대, 상기 패턴의 높이(H)가 2um이고, 상기 패턴의 수평폭(W1)이 2um일 때, 상기 패턴간의 수평폭(W2)은 1um일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. In an embodiment, the
도 3f는 또 다른 실시예에 따른 발광소자의 제1컨택 전극의 단면도이다.3F is a cross-sectional view of a first contact electrode of a light emitting device according to another exemplary embodiment.
도 3f를 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 상기 제1컨택 전극(160f)은 적어도 하나의 패턴을 포함할 수 있고, 상기 패턴은 적어도 하나의 미세패턴(mp)을 포함할 수 있다. 실시예에 따라, 상기 패턴은 불규칙하게 배치될 수 있다. Referring to FIG. 3F, the
즉, 상기 제1컨택 전극(160f)은 미세패턴(mp)을 포함하는 패턴을 통해 제1도전형 반도체층(112)과의 컨택 면적을 증가시켜 동작 전압을 낮출 수 있다.That is, the
도 4a는 실시예에 따른 제1컨택 전극의 단면 촬영이미지이고, 도 4b는 도 4a의 실시예에 따른 구동전압을 설명하는 그래프이다.4A is a cross-sectional photographed image of a first contact electrode according to an exemplary embodiment, and FIG. 4B is a graph illustrating a driving voltage according to the exemplary embodiment of FIG. 4A.
도 4a를 참조하면, 도 4a의 (a)는 패턴이 형성되지 않은 제1컨택 전극의 단면을 촬영한 이미지이고, 도 4a의 (b)는 도 3a에 도시된 실시예에 따른 패턴이 형성된 제1컨택 전극(160a)의 단면을 촬영한 이미지이고, 도 4a의 (c)는 도 3c에 도시된 실시예에 따른 미세 패턴이 형성된 제1컨택 전극(160c)의 단면을 촬영한 이미지이다. Referring to FIG. 4A, FIG. 4A (a) is an image taken of a cross-section of a first contact electrode on which a pattern is not formed, and FIG. 4A (b) is a pattern formed according to the embodiment shown in FIG. 3A. This is an image of a cross-section of one
도 4a의 (a) 내지 (c)와 도 4b를 참조하면, 제1컨택 전극(160)과 제1도전형 반도체층(112) 간의 컨택 면적이 넓어짐에 따라 컨택 저항을 줄일 수 있어 전기적인 특성이 개선될 수 있다. 예컨대, 패턴이 형성되지 않은 제1컨택 전극의 동작전압은 4.21V일 수 있고, 제1컨택 전극(160a)의 동작전압은 3.83V일 수 있고, 제1컨택 전극(160c)의 동작전압은 3.61V일 수 있다. 패턴이 형성되지 않은 제1컨택 전극의 동작전압이 0.6V 감소하여 전기적 특성이 개선될 수 있다.Referring to FIGS. 4A to 4C and FIG. 4B, as the contact area between the
도 5는 다른 실시예에 따른 발광소자의 부분 확대 단면도이다.5 is a partially enlarged cross-sectional view of a light emitting device according to another exemplary embodiment.
도 5를 참조하면, 도 1에 도시된 발광소자의 일부분의 변형 예이다.Referring to FIG. 5, it is a modified example of a part of the light emitting device shown in FIG. 1.
실시예에서, 상기 제1컨택 전극(160)은 제1도전형 반도체층(112)으로 연장되는 돌출부(160p)를 포함할 수 있다. 상기 돌출부(160p)는 상기 제1컨택 전극(160)의 상면에 배치될 수 있고, 상기 돌출부(160p) 상면의 수평폭이 상기 돌출부(160p) 하면의 수평폭보다 클 수 있다. In an embodiment, the
상기 돌출부(160p)의 양측면에는 반사부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 상기 반사부는 돌출부(160p)로 인해 상측으로 빛의 전달이 차단되는 것을 방지할 수 있다.Both sides of the
상기 제1컨택 전극(160)의 돌출부(160p)의 상면은 상기 절연층(140)의 상면보다 높게 배치될 수 있다.The upper surface of the
이에 따라, 제1컨택 전극(160)이 돌출부(160p)에서도 제1도전형 반도체층(112)과 접함으로써 컨택 면적이 넓어져 컨택 저항을 줄일 수 있어 전기적인 특성이 개선될 수 있다.Accordingly, since the
상기 돌출부(160p)의 수평폭(W1)은 상기 홀(H)의 수평폭(W2)보다 클 수 있다. 예컨대, 상기 홀(H)의 수평폭(W2)이 60um일 때, 상기 돌출부(160p)의 수평폭(W1)은 70um일 수 있고, 돌출부(160p)의 수평폭(W1)이 증가되어 컨택 면적이 넓어짐에 따라 컨택 저항을 줄일 수 있어 전기적인 특성이 개선될 수 있다. The horizontal width W1 of the
도 6은 또 다른 실시예에 따른 발광소자의 부분 확대 단면도이다.6 is a partially enlarged cross-sectional view of a light emitting device according to another exemplary embodiment.
도 6을 참조하면, 도 5에 도시된 발광소자의 일부분의 변형 예이다.Referring to FIG. 6, it is a modified example of a part of the light emitting device shown in FIG. 5.
실시예에 따른 발광소자(100)는 상기 제1컨택 전극(160)의 돌출부(160p) 상에 이온주입 영역(165)이 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 이온주입 영역(165)은 상기 제1컨택 전극(160)의 돌출부(160p)의 상측에 배치될 수 있다. 또한, 상기 이온주입 영역(165)은 상기 제1컨택 전극의 돌출부(160p)의 측면에 배치될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 이온주입 영역(165)은 상기 제1컨택 전극(160)의 돌출부(160p)의 상측 및 측면에 배치될 수 있다.In the
실시예에 의하면, 제1컨택 전극(160) 상측 및/또는 측면에 이온주입 영역(165)을 형성함으로써 캐리어의 확산을 촉진시켜 전류 주입효율을 향상시킬 수 있다.According to the embodiment, by forming the
상기 이온주입 영역(165)은 제1도전형 이온이 주입될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1도전형 이온이 n형 이온인 경우, Si과 같은 5족 원소를 이온주입하여 제1 컨택 전극(160)과의 저항을 감소시켜 동작전압을 낮춤으로써 전기적인 특성이 개선될 수 있다.The
상기 이온주입 영역(165)의 수평폭은 상기 제1 컨택 전극의 돌출부의 수평폭보다 클 수 있다.The horizontal width of the
실시예에 의하면 제1 컨택 전극(160) 상에 이온주입 영역(165)을 형성함으로써 캐리어 주입효율을 향상시켜 광속이 향상된 발광소를 제공할 수 있다.According to the embodiment, by forming the
도 7 내지 도 18은 실시예에 따른 발광소자의 제조방법의 공정 단면도이다.7 to 18 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
이하, 도 7 내지 도 18을 참조하여 실시예에 따른 발광소자의 제조방법을 설명하면서 이건 발명의 특징을 상술하기로 한다. 한편, 이하의 제조공정 도면은 도 1의 실시예를 기준으로 설명하나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a method of manufacturing a light emitting device according to an exemplary embodiment will be described with reference to FIGS. 7 to 18, and features of the present invention will be described in detail. Meanwhile, the following manufacturing process drawings are described based on the embodiment of FIG. 1, but the embodiment is not limited thereto.
우선, 도 7과 같이 성장 기판(105) 상에 발광구조층(110)이 형성될 수 있다. 상기 발광구조층(110)은 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114), 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함할 수 있다.First, as shown in FIG. 7, the light emitting
성장 기판(105)은 성장 장비에 로딩되고, 그 위에 II족 내지 VI족 원소의 화합물 반도체를 이용하여 층 또는 패턴 형태로 형성될 수 있다.The
상기 성장 장비는 전자빔 증착기, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition), PLD(plasma laser deposition), 이중형의 열증착기(dual-type thermal evaporator) 스퍼터링(sputtering), MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 등이 채용될 수 있으며, 이러한 장비로 한정되지는 않는다. The growth equipment is an electron beam evaporator, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), plasma laser deposition (PLD), dual-type thermal evaporator sputtering, metal organic chemical vapor (MOCVD). deposition) or the like may be employed, but is not limited to such equipment.
상기 성장 기판(105)은 도전성 기판 또는 절연성 기판 등일 수 있다. 예를 들어, 상기 성장 기판(105)은 사파이어 기판(Al203), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga203, 그리고 GaAs 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The
상기 성장 기판(105) 위에는 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 성장 기판(105)과 질화물 반도체층 사이의 격자 상수의 차이를 줄여주게 되며, 그 물질은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중에서 선택될 수 있다. A buffer layer (not shown) may be formed on the
상기 버퍼층 상에는 언도프드 반도체층(미도시)이 형성될 수 있으며, 상기 언도프드 반도체층은 도핑하지 않는 GaN계 반도체로 형성될 수 있으며, n형 반도체층보다 저 전도성의 반도체층으로 형성될 수 있다.An undoped semiconductor layer (not shown) may be formed on the buffer layer, and the undoped semiconductor layer may be formed of an undoped GaN-based semiconductor, and may be formed as a semiconductor layer having a lower conductivity than an n-type semiconductor layer. .
상기 버퍼층 또는 언도프트 반도체층 상에 제1 도전형 반도체층(112)이 형성될 수 있다. 이후, 상기 제1 도전형 반도체층(112) 상에 활성층(114)이 형성되며, 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 반도체층(116)이 순차적으로 적층될 수 있다. A first conductivity
상기의 각 반도체층의 위 또는 아래에는 다른 층이 더 배치될 수 있으며, 예컨대 III족-V족 화합물 반도체층을 이용하여 초격자 구조로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.Another layer may be further disposed above or below each of the semiconductor layers, and may be formed in a superlattice structure using, for example, a group III-V compound semiconductor layer, but the embodiment is not limited thereto.
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층으로 형성될 수 있다.The first conductivity
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 n형 반도체층일 수 있으며, 상기 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다.The first conductivity-
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 서로 다른 두 층을 교대로 배치된 초격자 구조를 포함할 수 있다.The first conductivity
상기 활성층(114)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조, 양자선(Quantum wire)구조 또는 양자점(Quantum dot)구조를 포함할 수 있다. 상기 활성층(114)은 III족-V족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층의 주기로 형성될 수 있다. 상기 우물층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층을 포함하며, 상기 장벽층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층으로 형성될 수 있다. 상기 장벽층은 상기 우물층의 밴드 갭보다 높은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.The
상기 활성층(114)은, 예를 들면 InGaN 우물층/GaN 장벽층의 주기, InGaN 우물층/AlGaN 장벽층의 주기, 및 InGaN 우물층/InGaN 장벽층의 주기 중 적어도 하나의 주기를 포함할 수 있다. The
상기 활성층(114) 위에는 상기 제2 도전형 반도체층(116)이 형성되며, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 등에서 선택될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체층으로 형성될 수 있다.The second conductivity
상기 제2 도전형 반도체층(116)은 p형 반도체층일 수 있으며, 상기 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn 등과 같은 p형 도펀트를 포함한다. 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있고, 이에 대해 한정하지는 않는다.The second conductivity-
상기 제2 도전형 반도체층(116)은 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 서로 다른 두 층을 교대로 배치된 초격자 구조를 포함할 수 있다.The second conductivity
상기 제1 도전형 반도체층(112), 상기 활성층(114) 및 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 발광구조층(110)으로 정의될 수 있다. 또한 상기 제2 도전형 반도체층(116) 위에는 제3 도전형 반도체층(미도시) 예컨대, 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체층이 형성될 수 있다. The first conductivity
이에 따라 상기 발광구조층(110)은 n-p 접합, p-n 접합, n-p-n 접합, p-n-p 접합 구조 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하의 설명에서는 발광구조층(110)의 최상층에는 제2 도전형 반도체층(116)이 배치된 구조를 일 예로 설명하기로 한다.Accordingly, the light emitting
다음으로, 도 8과 같이, 상기 발광구조물의 일부를 제거하는 메사 에칭공정이 진행될 수 있다. Next, as shown in FIG. 8, a mesa etching process for removing a part of the light emitting structure may be performed.
예를 들어, 상기 제2 도전형 반도체층(116)과 상기 활성층(114)의 관통하여 상기 제1 도전형 반도체층(112)의 일부를 노출하는 복수의 홀(H)이 형성될 수 있다.For example, a plurality of holes H may be formed through the second conductivity
실시예에서 상기 복수의 홀(H)은 상기 제1 도전형 반도체층(112)에서 제2 도전형 반도체층(116)의 상면까지 소정의 각도 예컨대, 상기 발광구조층(110)의 상면에 대해 둔각의 각도로 형성될 수 있다.In the embodiment, the plurality of holes H is at a predetermined angle from the first conductivity
실시예에서, 상기 복수의 홀(H)의 하측과 접촉하는 제1도전형 반도체층(112)에 패턴을 형성할 수 있다. 상기 패턴의 형태는 식각 공정 조건에 따라 종속적일 수 있다. In an embodiment, a pattern may be formed on the first conductive
실시예에서 상기 복수의 홀(H)의 수평폭은 하측으로 갈수록 감소할 수 있다. 한편, 도 1에서, 상기 복수의 홀(H)의 수평폭은 상측으로 갈수록 감소할 수 있다.In an embodiment, the horizontal width of the plurality of holes H may decrease toward the lower side. Meanwhile, in FIG. 1, the horizontal width of the plurality of holes H may decrease toward the upper side.
도 1을 기준으로 할 때, 실시예에 의하면, 복수의 홀(H)의 수평폭이 상측으로 갈수록 감소함으로써 제거되는 활성층(114) 및 제1 도전형 반도체층(112) 영역을 절감하여 발광효율에 기여할 수 있다.Referring to FIG. 1, according to the embodiment, the area of the
다음으로, 도 9와 같이 복수의 홀(H) 상에 채널층(120)이 형성될 수 있다.상기 채널층(120)은 이후 형성될 제1 컨택 전극(160)이 형성될 영역에는 형성되지 않을 수 있다. 이를 통해, 제1 도전형 반도체층(112)의 일부는 노출될 수 있다.Next, the
상기 채널층(120)은 이후 형성되는 제1 컨택 전극(160)과 활성층(114), 제2 도전형 반도체층(116)과의 전기적 절연층 기능을 한다.The
상기 채널층(120)은 SiOx, SiOxNy, Al2O3, TiO2 중에서 선택된 어느 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다. The
또한 실시예에서 상기 채널층(120)은 반사율이 50% 초과일 수 있다. 예를 들어, 상기 채널층(120)은 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택된 물질로 형성될 수 있으며, 이러한 절연물질에 반사물질이 혼합된 형태로 형성될 수 있다.In addition, in an embodiment, the
예를 들어, 상기 채널층(120)은 절연물질에 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, 또는 Hf 중 어느 하나 이상의 물질이 혼합된 형태로 형성될 수 있다.For example, the
실시예에 의하면, 발광된 빛이 하측으로 이동할 때, 채널층(120)에서도 반사시켜 줌으로써 광흡수를 최소화함과 아울러 광효율을 증대할 수 있다.According to the embodiment, when the emitted light moves downward, it is reflected in the
다음으로, 도 9와 같이 복수의 홀(H) 상에 제1 컨택 전극(160)이 형성될 수 있다. 상기 제1컨택 전극(160)은 상기 제1도전형 반도체층(112)에 형성된 패턴에 상응하는 패턴을 포함할 수 있다. Next, as shown in FIG. 9, a
도 9를 기준으로, 실시예에서 상기 제1 컨택 전극(160)은 상면에서 저면으로 폭이 증가할 수 있다. 한편 도 1을 기준으로 상기 제1 컨택 전극(160)은 상면에서 저면으로 폭이 감소할 수 있다.Referring to FIG. 9, in an embodiment, the width of the
이를 통해, 제1 컨택 전극(160)이 이후 형성되는 제2전극층(130) 물질과의 쇼트 가능성을 낮추고, 제1 컨택 전극(160)이 제1 도전형 반도체층(112)과 접하는 영역은 최대화하면서 제1 컨택 전극(160)이 차지하는 영역은 감소시켜 광 효율을 높일 수 있다.Through this, the possibility of a short circuit between the
다음으로, 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 제2 컨택 전극(132)이 형성될 수 있다.Next, a
상기 제2 컨택 전극(132)은 상기 제2 도전형 반도체층(116)과 오믹 접촉되며, 적어도 하나의 전도성 물질을 포함하며, 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다.The
예를 들어, 상기 제2 컨택 전극(132)은 금속, 금속 산화물 및 금속 질화물 재질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. For example, the
상기 제2 컨택 전극(132)은 투광성의 물질을 포함하며, 예컨대, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), IZTO (indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, Ni/IrOx/Au/ITO, Pt, Ni, Au, Rh 또는 Pd 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The
다음으로, 도 10과 같이, 상기 제2 컨택 전극(132) 상에 반사층(134)이 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 10, a
상기 반사층(134)은 상기 제2 컨택 전극(132) 상에 배치되며, 제2 컨택 전극(132)을 통해 입사된 광을 반사시켜 줄 수 있다.The
상기 반사층(134)은 금속을 포함하며, 예컨대 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 및 이들 중 둘 이상의 합금으로 구성된 물질 중에서 한 층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다. The
다음으로, 도 11과 같이, 상기 반사층(134) 상에 캡핑층(136)이 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 11, a
상기 제2 컨택 전극(132), 반사층(134), 및 캡핑층(136)을 포함하여 제2전극층(130)으로 칭할 수 있으며, 제2전극층(130)은 패드 전극(180)로부터 공급되는 전원을 제2 도전형 반도체층(116)에 공급할 수 있다.Including the
상기 캡핑층(136)은 상기 반사층(134) 상에 배치되며 패드 전극(180)로부터 공급되는 전원을 반사층(134)에 공급할 수 있다. 상기 캡핑층(136)은 전류 확산층으로 기능할 수 있다. The
상기 캡핑층(136)은 금속을 포함하며, 전기 전도성이 높은 물질로서, 예컨대 Sn, Ga, In, Bi, Cu, Ni, Ag, Mo, Al, Au, Nb, W, Ti, Cr, Ta, Al, Pd, Pt, Si와 이들의 선택적인 합금 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
다음으로, 도 12와 같이, 상기 캡핑층(136)과 상기 채널층(120) 상에 절연층(140)이 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 12, an insulating
상기 절연층(140)은 상기 제1 컨택 전극(160)을 노출하도록 형성될 수 있다.The insulating
상기 절연층(140)은 상기 제1 컨택 전극(160)과 다른 반도체층 사이를 전기적으로 절연시켜 준다. The insulating
또한 상기 절연층(140)은 이후 형성되는 제1 전극층(150)과 채널층(120) 사이에 배치되어, 전기적인 접촉을 차단할 수 있다.In addition, the insulating
상기 절연층(140)은 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택된 물질로 형성될 수 있다. The insulating
앞서 기술한 바와 같이, 상기 절연층(140)은 반사율이 50% 초과일 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(140)은 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택된 물질로 형성될 수 있으며, 이러한 절연물질에 반사물질이 혼합된 형태로 형성될 수 있다.As described above, the insulating
예를 들어, 상기 절연층(140)은 절연물질에 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, 또는 Hf 중 어느 하나 이상의 물질이 혼합된 형태로 형성될 수 있다.For example, the insulating
실시예에 의하면, 제1 컨택 전극(160)과 복수의 홀(H) 사이에 형성되는 절연층(140)의 물성을 반사층 물질로 형성하여, 패시베이션 기능하는 절연층(140)에서의 광흡수를 최소화하여 광효율을 증대할 수 있다.According to the embodiment, the physical properties of the insulating
또한 상기 절연층(140)의 두께는 1㎛ 내지 2㎛일 수 있다.In addition, the thickness of the insulating
실시예에 의하면, 제1 컨택 전극(160)과 복수의 홀(H) 사이에 형성되는 절연층(140)의 두께 비율의 최적으로 제어하여 쇼트 방지 기능하면서도 광효율의 저하를 막을 수 있다.According to the exemplary embodiment, a short-circuit prevention function and a decrease in light efficiency may be prevented by optimally controlling the thickness ratio of the insulating
실시예에 따른 발광소자에 의하면, 패시베이션층의 두께 비율이나 물성을 제어하여 광효율을 증대할 수 있다.According to the light emitting device according to the embodiment, it is possible to increase the light efficiency by controlling the thickness ratio or physical properties of the passivation layer.
다음으로, 도 13과 같이, 상기 절연층(140)과 상기 제1 컨택 전극(160) 상에 확산방지층(154)이 형성되고, 상기 확산방지층(154) 상에 접합층(156)이 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 13, a
상기 확산방지층(154) 및/또는 상기 접합층(156)은 Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 또는 Ta 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
상기 확산방지층(154) 및/또는 상기 접합층(156)은 증착 방식, 스퍼터링 방식, 도금 방식 중 적어도 하나로 형성되거나, 전도성 시트로 부착될 수 있다. The
상기 접합층(156)은 형성하지 않을 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The
다음으로, 도 14와 같이, 상기 접합층(156) 상에 지지부재(158)가 형성될 수 있다. Next, as shown in FIG. 14, a
상기 확산방지층(154), 접합층(156) 및 지지부재(158)을 포함하여 제1 전극층(150)으로 칭할 수 있으며, 제1 전극층(150)은 하부전극(159)로부터 공급되는 전원을 제1 도전형 반도체층(112)에 공급할 수 있다.Including the
상기 지지부재(158)은 접합층(156)과 본딩될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 지지부재(158)는 전도성 지지부재일 수 있으며, 베이스 기판으로서, 구리(Cu), 금(Au), 니켈(Ni), 몰리브데늄(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W) 등 중에서 적어도 하나일 수 있다. The
또한 상기 지지부재(158)는 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC, SiGe, Ga203, GaN 등) 등으로 구현될 수 있고, 보드의 회로 패턴이나 패키지의 리드 프레임 상에 솔더로 접착될 수 있다.In addition, the
다음으로, 도 15와 같이, 성장 기판(105)이 제거될 수 있다. 이때, 성장 기판(105) 제거후 잔존하는 언도프트 반도체층(미도시) 등을 제거하여 제1 도전형 반도체층(112) 표면이 노출될 수 있다. Next, as shown in FIG. 15, the
상기 성장 기판(105)은 물리적 또는/및 화학적 방법으로 제거될 수 있다. 예를 들어, 상기 성장 기판(105)의 제거 방법은 레이저 리프트 오프(LLO: Laser Lift Off) 과정으로 제거될 수 있다. 예를 들어, 상기 성장 기판(105)에 일정 영역의 파장을 가지는 레이저를 조사하는 방식으로 상기 성장 기판(105)을 리프트 오프하게 된다. The
또는 상기 성장 기판(105)과 상기 제1 도전형 반도체층(112) 사이에 배치된 버퍼층(미도시)을 습식식각 액을 이용하여 제거하여, 상기 성장 기판(105)을 분리할 수도 있다. Alternatively, the
상기 성장 기판(105)이 제거되고 상기 버퍼층을 에칭하거나 폴리싱하여 제거함으로써, 상기 제1 도전형 반도체층(112)의 상면이 노출될 수 있다.By removing the
상기 제1 도전형 반도체층(112)의 상면은 N-face로서, 상기 성장 기판에 더 가까운 면일 수 있다. The top surface of the first conductivity
상기 제1 도전형 반도체층(112)의 상면은 ICP/RIE(Inductively coupled Plasma/Reactive Ion Etching) 등의 방식으로 에칭하거나, 폴리싱 장비로 연마할 수 있다.The upper surface of the first conductivity
다음으로, 도 16과 같이, 상기 발광구조층(110)의 일부가 제거되어 채널층(120)의 일부가 노출될 수 있다. Next, as shown in FIG. 16, a part of the light emitting
예를 들어, 패드 전극(180)이 형성될 영역의 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114), 제2 도전형 반도체층(116)의 일부가 제거될 수 있다.For example, a portion of the first conductivity
예를 들어, 습식에칭 또는 건식에칭을 수행하여 상기 발광구조층(110)의 둘레 즉, 칩과 칩 사이의 경계 영역인 채널 영역 또는 아이솔레이션 영역이 제거될 수 있고, 상기 채널층(120)이 노출될 수 있다. For example, by performing wet etching or dry etching, the circumference of the light emitting
상기 제1 도전형 반도체층(112)의 상면은 광 추출 구조가 형성될 수 있으며, 상기 광 추출 구조는 러프니스 또는 패턴으로 형성될 수 있다. 상기 광 추출 구조는 습식 또는 건식 에칭 방식에 의해 형성될 수 있다. A light extraction structure may be formed on the upper surface of the first conductivity
다음으로, 도 17과 같이, 상기 노출된 채널층(120)과 발광구조층(110) 상에 패시베이션층(170)이 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 17, a
이후, 패드 전극(180)이 형성될 영역의 패시베이션층(170)과 채널층(120)의 일부가 제거되어 캡핑층(136)의 일부가 노출될 수 있다.Thereafter, a portion of the
상기 패시베이션층(170)패시베이션층(170) SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택된 물질로 형성될 수 있다.The
다음으로, 도 18과 같이, 노출된 캡핑층(136) 상에 패드 전극(180)이 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 18, a
상기 패드 전극(180)는 Ti/Au 등의 물질로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 패드 전극(180)는 와이어로 본딩될 부분으로서, 발광구조층(110)의 소정 부분에 배치될 수 있으며, 하나 또는 복수로 형성될 수 있다.The
또한 도 1과 같이, 제1 전극층(150) 하측에 하부전극(159)이 형성될 수 있으며, 상기 하부전극(159)은 전도성이 높은 물질, 예를 들어, Ti, Al, Ni 등의 물질을 채용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, as shown in FIG. 1, a
실시예에 의하면 전기적 특성이 개선된 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공할 수 있다.According to the embodiment, a light emitting device having improved electrical characteristics, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system can be provided.
또한 실시예에 의하면, 캐리어 주입효율을 향상시켜 광속이 향상된 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공할 수 있다.In addition, according to the embodiment, it is possible to provide a light emitting device having improved light flux by improving carrier injection efficiency, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system.
실시예에 따른 발광소자는 발광소자 패키지에 설치될 수 있다. 실시 예에 따른 발광소자 패키지는 몸체와, 상기 몸체에 배치된 제1 리드전극 및 제2 리드전극과, 상기 몸체에 제공되어 상기 제1 리드전극 및 제2 리드전극과 전기적으로 연결되는 발광소자와, 상기 발광소자를 포위하는 몰딩부재를 포함할 수 있다.The light emitting device according to the embodiment may be installed in the light emitting device package. The light emitting device package according to the embodiment includes a body, a first lead electrode and a second lead electrode disposed on the body, and a light emitting device provided on the body and electrically connected to the first and second lead electrodes. And a molding member surrounding the light emitting device.
실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지는 복수 개가 기판 위에 어레이될 수 있으며, 상기 발광소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 렌즈, 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 상기 라이트 유닛은 탑뷰 또는 사이드 뷰 타입으로 구현되어, 휴대 단말기 및 노트북 컴퓨터 등의 표시 장치에 제공되거나, 조명장치 및 지시 장치 등에 다양하게 적용될 수 있다. A plurality of light emitting devices or light emitting device packages according to the embodiment may be arrayed on a substrate, and an optical member such as a lens, a light guide plate, a prism sheet, and a diffusion sheet may be disposed on an optical path of the light emitting device package. Such a light emitting device package, a substrate, and an optical member may function as a light unit. The light unit may be implemented as a top view or a side view type, and may be provided to display devices such as portable terminals and notebook computers, or may be variously applied to lighting devices and indicating devices.
또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함하는 표시장치, 지시장치, 조명 장치로 구현될 수 있다. 예를 들어, 표시 장치는 바텀 커버와, 바텀 커버 상에 배치되는 반사판과, 광을 방출하는 발광 모듈과, 반사판의 전방에 배치되며 발광 모듈에서 발산되는 빛을 전방으로 안내하는 도광판과, 도광판의 전방에 배치되는 프리즘 시트들을 포함하는 광학 시트와, 광학 시트 전방에 배치되는 디스플레이 패널과, 디스플레이 패널과 연결되고 디스플레이 패널에 화상 신호를 공급하는 화상 신호 출력 회로와, 디스플레이 패널의 전방에 배치되는 컬러 필터를 포함할 수 있다. 여기서 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판, 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 이룰 수 있다.Another embodiment may be implemented as a display device, an indicator device, or a lighting device including the light emitting device or the light emitting device package described in the above-described embodiments. For example, the display device includes a bottom cover, a reflector disposed on the bottom cover, a light emitting module that emits light, a light guide plate disposed in front of the reflector and guiding light emitted from the light emitting module forward, and An optical sheet including prism sheets disposed in front, a display panel disposed in front of the optical sheet, an image signal output circuit connected to the display panel and supplying an image signal to the display panel, and a color disposed in front of the display panel Filters may be included. Here, the bottom cover, the reflector, the light emitting module, the light guide plate, and the optical sheet may form a backlight unit.
또한, 조명 장치는 기판과 실시 예에 따른 발광 소자 패키지를 포함하는 광원 모듈, 광원 모듈의 열을 발산시키는 방열체, 및 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈로 제공하는 전원 제공부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조명 장치는, 램프, 헤드 램프, 또는 가로등을 포함할 수 있다.
In addition, the lighting device includes a light source module including a substrate and a light emitting device package according to the embodiment, a radiator for dissipating heat from the light source module, and a power supply unit that processes or converts an electrical signal received from the outside and provides it to the light source module. Can include. For example, the lighting device may include a lamp, a head lamp, or a street light.
100; 발광소자
112; 제1도전형 반도체층
114; 활성층
116; 제2도전형 반도체층
130; 제2전극층
140; 절연층
150; 제1전극층
160; 제1컨택 전극
160p; 돌출부
165; 이온주입영역100; Light-emitting element
112; First conductive type semiconductor layer
114; Active layer
116; Second conductive semiconductor layer
130; Second electrode layer
140; Insulating layer
150; First electrode layer
160; First contact electrode
160p; projection part
165; Ion implantation area
Claims (15)
상기 제1도전형 반도체층 아래에 배치된 제2도전형 반도체층;
상기 제1도전형 반도체층 및 제2도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층;
상기 제2도전형 반도체층의 저면으로부터 상기 제2도전형 반도체층과 상기 활성층을 관통하여 상기 제1도전형 반도체층의 저면 일부를 노출하는 복수의 홀;
상기 제2도전형 반도체층의 저면으로부터 상기 복수의 홀을 통해 상기 제1도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 제1컨택 전극; 및
상기 제1컨택 전극의 저면과 접하며 상기 제1컨택 전극과 전기적으로 연결된 제1전극층을 포함하고,
상기 제1컨택 전극의 상면은 상기 복수의 홀에 의해 노출된 상기 제1도전형 반도체층의 저면과 직접 접촉하고,
상기 제1컨택 전극의 수평폭은 상기 제1도전형 반도체층에서 상기 제1전극층 방향으로 갈수록 작아지고,
상기 제1도전형 반도체층과 마주하는 상기 제1컨택 전극의 상면은 적어도 하나의 패턴을 포함하고,
상기 패턴의 수평폭은 인접한 상기 패턴 간의 수평폭보다 큰 발광소자.A first conductive type semiconductor layer;
A second conductive type semiconductor layer disposed under the first conductive type semiconductor layer;
An active layer disposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer;
A plurality of holes penetrating through the second conductive semiconductor layer and the active layer from the bottom of the second conductive semiconductor layer to expose a portion of the bottom of the first conductive semiconductor layer;
A first contact electrode electrically connected to the first conductive type semiconductor layer through the plurality of holes from the bottom of the second conductive type semiconductor layer; And
And a first electrode layer in contact with a bottom surface of the first contact electrode and electrically connected to the first contact electrode,
The top surface of the first contact electrode directly contacts the bottom surface of the first conductive type semiconductor layer exposed by the plurality of holes,
The horizontal width of the first contact electrode decreases from the first conductive type semiconductor layer toward the first electrode layer,
A top surface of the first contact electrode facing the first conductive type semiconductor layer includes at least one pattern,
A light emitting device having a horizontal width of the pattern greater than a horizontal width between adjacent patterns.
상기 패턴은 반구형, 사다리꼴, 사각형, 및 삼각형 중 적어도 하나의 수직 단면 구조를 갖는 발광소자.The method of claim 1,
The pattern is a light emitting device having at least one vertical cross-sectional structure of a hemispherical shape, a trapezoid shape, a square shape, and a triangle.
상기 패턴은 상기 패턴의 표면 상에 배치되는 적어도 하나의 미세패턴을 더 포함하는 발광소자.The method of claim 1,
The pattern further includes at least one fine pattern disposed on a surface of the pattern.
상기 미세패턴은 상기 패턴 상에 불규칙하게 배치되는 발광소자.The method of claim 3,
The fine pattern is a light emitting device that is irregularly arranged on the pattern.
상기 패턴은 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제1컨택 전극 사이에 배치되는 발광소자.The method of claim 1,
The pattern is a light emitting device disposed between the first conductive semiconductor layer and the first contact electrode.
상기 패턴의 수평폭은 인접한 상기 패턴간의 수평폭의 2배인 발광소자.The method of claim 1,
The horizontal width of the pattern is twice the horizontal width between the adjacent patterns.
상기 제1도전형 반도체층 아래에 배치된 제2도전형 반도체층;
상기 제1도전형 반도체층 및 제2도전형 반도체층 사이에 배치된 활성층;
상기 제2도전형 반도체층의 저면으로부터 상기 제2도전형 반도체층과 상기 활성층을 관통하여 상기 제1도전형 반도체층의 저면 일부를 노출하는 복수의 홀;
상기 제2도전형 반도체층의 저면으로부터 상기 복수의 홀을 통해 상기 제1도전형 반도체층에 전기적으로 연결되고, 상면과 하면의 폭이 상이한 돌출부를 포함하는 제1컨택 전극;
상기 제1컨택 전극의 저면과 접하며 상기 제1컨택 전극과 전기적으로 연결된 제1전극층; 및
상기 제1도전형 반도체층 및 상기 돌출부 사이에 배치되는 이온주입영역을 포함하고,
상기 돌출부의 수평폭은 상기 제1도전형 반도체층에서 상기 제1전극층 방향으로 갈수록 작아지고,
상기 이온주입영역은 상기 제1도전형 반도체층과 마주하는 상기 돌출부의 상면 및 측면과 직접 접촉하며, 상기 돌출부의 수평폭보다 큰 수평폭을 가지는 발광소자. A first conductive type semiconductor layer;
A second conductive type semiconductor layer disposed under the first conductive type semiconductor layer;
An active layer disposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer;
A plurality of holes penetrating through the second conductive semiconductor layer and the active layer from the bottom of the second conductive semiconductor layer to expose a portion of the bottom of the first conductive semiconductor layer;
A first contact electrode electrically connected to the first conductive semiconductor layer from a bottom surface of the second conductive semiconductor layer through the plurality of holes, and including protrusions having different upper and lower widths;
A first electrode layer in contact with a bottom surface of the first contact electrode and electrically connected to the first contact electrode; And
And an ion implantation region disposed between the first conductive semiconductor layer and the protrusion,
The horizontal width of the protrusion decreases from the first conductive type semiconductor layer toward the first electrode layer,
The ion implantation region directly contacts a top surface and a side surface of the protrusion facing the first conductive semiconductor layer, and has a horizontal width greater than a horizontal width of the protrusion.
상기 돌출부의 양측면에 반사층을 더 포함하는 발광소자.The method of claim 8,
A light emitting device further comprising reflective layers on both sides of the protrusion.
상기 돌출부의 수평폭은 상기 활성층 내의 홀의 수평폭보다 큰 발광소자.The method of claim 8,
A light emitting device having a horizontal width of the protrusion greater than a horizontal width of a hole in the active layer.
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