KR102249624B1 - Light emitting structure and Light emitting device having the same - Google Patents
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Abstract
실시예에 따른 발광구조물은 기둥 형상을 갖는 제 1 도전형 반도체층; 상기 제 1 도전형 반도체층을 에워싸도록 배치된 활성층; 및 상기 활성층을 에워싸도록 배치된 제 2 도전형 반도체층; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
실시예의 발광구조물은 적층형 나노 라드 구조물에 비하여 활성층이 반도체층과 맞닿는 표면적이 비약적으로 증가하여 발광효율이 크게 향상될 수 있고, 빛이 공진할 수 있는 면적 또한 증가되는 장점이 있다. The light emitting structure according to the embodiment includes a first conductive type semiconductor layer having a columnar shape; An active layer disposed to surround the first conductivity type semiconductor layer; And a second conductivity type semiconductor layer disposed to surround the active layer. It characterized in that it comprises a.
Compared to the stacked nano-rod structure, the light emitting structure of the embodiment has the advantage that the surface area of the active layer in contact with the semiconductor layer is dramatically increased, so that the luminous efficiency can be greatly improved, and the area in which light can resonate is also increased.
Description
실시예는 발광구조물, 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템에 관한 것이다.The embodiment relates to a light emitting structure, a light emitting device, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system.
발광소자(Light Emitting Device)는 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드로서, 주기율표상에서 Ⅲ족과 Ⅴ족 등의 화합물 반도체로 생성될 수 있고 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.Light Emitting Device 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. Various colors can be realized by controlling the composition ratio of the compound semiconductor. It is possible.
발광소자는 순방향전압 인가 시 n층의 전자(electron)와 p층의 정공(hole)이 결합하여 전도대(Conduction band)와 가전대(Valance band)의 밴드갭 에너지에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 이 에너지는 주로 열이나 빛의 형태로 방출되며, 빛의 형태로 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 band gap energy of the conduction band and the balance band. , This energy is mainly emitted in the form of heat or light, and when it is radiated in the form of light, it becomes a light-emitting device.
예를 들어, 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, 자외선(UV) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.For example, 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.
최근 고효율 LED 수요가 증가함에 광도 개선이 이슈가 되고 있다. As the demand for high-efficiency LEDs has recently increased, improvement in light intensity has become an issue.
특히, 광을 직접적으로 방출하는 발광구조물의 경우, 단순 적층형 에피 구조형태를 탈피하여, 다양한 구조 변화를 통해 광도를 개선하는 방안들이 제안되었다.In particular, in the case of a light-emitting structure that directly emits light, measures have been proposed to improve the luminous intensity through various structural changes by breaking away from the simple stacked epitaxial structure.
이때, 발광구조물의 개선방향으로, 반도체층의 결정 퀄리티가 향상되어야 하고, 발광영역이 확장되어야 하며, 발생한 빛이 발광구조물의 외부로 효과적으로 방출될 것 등이 요구된다.At this time, in the direction of improvement of the light emitting structure, the crystal quality of the semiconductor layer must be improved, the light emitting region must be expanded, and the generated light must be effectively emitted to the outside of the light emitting structure.
실시예는 광도를 향상시킬 수 있는 발광구조물, 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공하고자 한다.The embodiment is to provide a light emitting structure, a light emitting device, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system capable of improving luminous intensity.
실시예에 따른 발광구조물은 기둥 형상을 갖는 제 1 도전형 반도체층; 상기 제 1 도전형 반도체층을 에워싸도록 배치된 활성층; 및 상기 활성층을 에워싸도록 배치된 제 2 도전형 반도체층; 을 포함하는 것을 특징으로 한다. The light emitting structure according to the embodiment includes a first conductive type semiconductor layer having a columnar shape; An active layer disposed to surround the first conductivity type semiconductor layer; And a second conductivity type semiconductor layer disposed to surround the active layer. It characterized in that it comprises a.
그리고, 실시예에 따른 발광소자는 전술한 실시예의 발광구조물을 포함하는 발광소자로서, 기판; 상기 기판 상에 배치된 제 1 전극층; 상기 제 1 전극층 상에 배치되고, 상기 발광구조물이 배치될 적어도 하나 이상의 홀을 갖는 마스크층; 상기 마스크층 상에 배치된 제 2 전극층; 상기 제 2 전극층 상에 배치된 제 2 전극패드; 및 상기 제 1 전극층 상에 배치된 제 1 전극패드; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the light emitting device according to the embodiment is a light emitting device including the light emitting structure of the above-described embodiment, comprising: a substrate; A first electrode layer disposed on the substrate; A mask layer disposed on the first electrode layer and having at least one hole in which the light emitting structure is to be disposed; A second electrode layer disposed on the mask layer; A second electrode pad disposed on the second electrode layer; And a first electrode pad disposed on the first electrode layer. It characterized in that it comprises a.
다른 측면에서, 실시예에 따른 발광소자는 전술한 실시예의 발광구조물을 포함하는 발광소자로서, 제 1 전극층; 상기 제 1 전극층의 상면 상에 배치되고, 상기 발광구조물이 배치될 적어도 하나 이상의 홀을 갖는 마스크층; 상기 마스크층 상에 배치된 제 2 전극층; 상기 제 2 전극층 상에 배치된 제 2 전극패드; 및 상기 제 1 전극층의 하면 상에 배치된 제 1 전극패드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In another aspect, the light emitting device according to the embodiment is a light emitting device including the light emitting structure of the above-described embodiment, comprising: a first electrode layer; A mask layer disposed on an upper surface of the first electrode layer and having at least one hole in which the light emitting structure is to be disposed; A second electrode layer disposed on the mask layer; A second electrode pad disposed on the second electrode layer; And a first electrode pad disposed on a lower surface of the first electrode layer.
실시예에 의하면 광도를 증대시킬 수 있는 최적의 구조를 구비한 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공할 수 있다.According to the embodiment, a light emitting device having an optimal structure capable of increasing luminous intensity, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system can be provided.
실시예의 발광구조물은 적층형 나노 라드 구조물에 비하여 활성층이 반도체층과 맞닿는 표면적이 비약적으로 증가하여 발광효율이 크게 향상될 수 있고, 빛이 공진할 수 있는 면적 또한 증가되는 장점이 있다. Compared to the stacked nano-rod structure, the light-emitting structure of the embodiment has the advantage that the surface area of the active layer in contact with the semiconductor layer is dramatically increased, so that the luminous efficiency can be greatly improved, and the area in which light can resonate is also increased.
또한, 상기 발광구조물 또한 기판에서 성장될 때 기판 계면과 맞닿는 면적이 작아 TDD가 발생할 확률이 줄어들어 활성층의 퀄리티 개선에도 유리한 효과가 있다. In addition, when the light emitting structure is grown on the substrate, the area in contact with the substrate interface is small, so that the probability of occurrence of TDD is reduced, and thus the quality of the active layer is improved.
그리고, 상기 발광구조물은 활성층에서 발광구조물의 측면으로 빛이 방출될 때, 상기 발광구조물 측면에 각진 형상으로 인하여 광추출 효율도 향상될 수 있다.In addition, in the light emitting structure, when light is emitted from the active layer to the side of the light emitting structure, light extraction efficiency may be improved due to the angled shape on the side of the light emitting structure.
도 1은 종래 기술의 발광구조물 사시도이다.
도 2는 제 1 실시예에 따른 발광구조물의 사시도이다.
도 3은 제 1 실시예에 따른 발광구조물의 단면을 보여주는 사시도이다.
도 4는 제 2 실시예에 따른 발광구조물의 사시도이다.
도 5는 제 1 실시예에 따른 발광소자의 사시도이다.
도 6은 제 2 실시예에 따른 발광소자의 사시도이다.
도 7은 기판 상에 홀을 갖는 마스크층의 평면도이다.
도 8은 육각기둥 형태로 반도체층이 성장하는 모습을 나타낸다.
도 9는 12각기둥으로 반도체층이 성장하는 모습을 나타낸다.
도 10 내지 11은 12각 기둥 반도체층의 측면에 반도체층이 성장하는 모습을 나타낸다.
도 12(a)~(c)는 12각 기둥 반도체층에서 측면 성장하는 방향을 나타낸다.
도 13 내지 21은 제 1 실시예에 따른 발광소자 제조방법의 공정 사시도이다.1 is a perspective view of a conventional light emitting structure.
2 is a perspective view of a light emitting structure according to the first embodiment.
3 is a perspective view showing a cross section of a light emitting structure according to the first embodiment.
4 is a perspective view of a light emitting structure according to a second embodiment.
5 is a perspective view of a light emitting device according to the first embodiment.
6 is a perspective view of a light emitting device according to a second embodiment.
7 is a plan view of a mask layer having holes on a substrate.
8 shows a state in which a semiconductor layer is grown in the form of a hexagonal column.
9 shows a state in which a semiconductor layer is grown with 12 prisms.
10 to 11 show a state in which a semiconductor layer is grown on a side surface of a 12-pillar semiconductor layer.
12(a) to (c) show the direction of side growth in the 12-pillar semiconductor layer.
13 to 21 are perspective views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to the first 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.
(실시예)(Example)
도 1은 종래기술의 발광구조물 사시도이다. 1 is a perspective view of a conventional light emitting structure.
도 1을 참조하면, 발광구조물(10)은 나도 라드(nano rod) 형태를 가지며, 제 1 도전형 반도체층(1), 상기 제 1 도전형 반도체층(1) 상에 활성층(2) 및 상기 활성층(2) 상에 제 2 도전형 반도체층(3)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the
나도 라드 형태의 발광구조물은 기판 상에 다수 배치되어 발광소자에 구성될 수 있는데, 이러한 발광구조물은 광이 방출될 수 있는 면적이 증가하여 광추출 효율이 향상될 수 있는 장점이 있다. A number of light emitting structures in the form of a nado rod may be disposed on a substrate to be configured in a light emitting device, and such light emitting structures have an advantage of improving light extraction efficiency by increasing an area in which light can be emitted.
또한, 나노 라드 형태로 반도체층을 성장시킬 때, 성장기판과 반도체층 계면 사이에서 발생하는 관통 전위밀도(TDD, Threading Dislocation Density)가 감소될 수 있어, 활성층(2)에 TDD가 발생하는 것을 억제하여 발광구조물의 퀄리티를 개선할 수 있다. In addition, when growing the semiconductor layer in the form of nano-rods, the threading dislocation density (TDD) that occurs between the growth substrate and the semiconductor layer interface may be reduced, thereby suppressing the occurrence of TDD in the active layer (2). Thus, the quality of the light emitting structure can be improved.
그런데, 이러한 적층형 구조의 라드 발광구조물은 활성층(2)과 제 1 도전형 반도체층(1) 및 제 2 도전형 반도체층(3)이 맞닿은 면적이 좁고, 빛이 공진할 수 있는 면적 또한 협소하여, 발광효율이 떨어지는 문제점이 있다. However, the RAD light emitting structure of such a stacked structure has a narrow contact area between the
이하에서는 이러한 문제점을 극복하기 위한 다양한 구조의 발광구조물을 제안하고자 한다.
Hereinafter, various structures of light emitting structures to overcome these problems will be proposed.
도 2는 제 1 실시예에 따른 발광구조물의 사시도이고, 도 3은 제 1 실시예에 따른 발광구조물의 단면을 보여주는 사시도이다. 2 is a perspective view of a light emitting structure according to the first embodiment, and FIG. 3 is a perspective view showing a cross section of the light emitting structure according to the first embodiment.
도 2와 도 3을 참조하면, 제 1 실시예에 따른 발광구조물(100)은 라드(rod) 형태의 제 1 도전형 반도체층(110)과, 상기 제 1 도전형 반도체층(110)의 측면 상에 배치된 활성층(120)과, 상기 활성층(120)의 측면 상에 배치된 제 2 도전형 반도체층(130)을 포함할 수 있다. 2 and 3, the
좀더 상세히, 상기 제 1 도전형 반도체층(110)은 상기 활성층(120)에 전하(예컨대, 전자)를 공급하는 반도체층으로, 라드 발광구조물의 중심축을 이루는 다각형 또는 원통형 기둥 형태를 가질 수 있다. In more detail, the first conductivity-
예를 들어, 상기 제 1 도전형 반도체층(110)은 도 2에 도시된 바와 같이, 육각 기둥형태로 구현될 수 있다. For example, as shown in FIG. 2, the first conductivity
그리고, 이러한 제 1 도전형 반도체층(110)은 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제 1 도전형 반도체층(110)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제 1도전형 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, 상기 제 1 도전형 반도체층(110)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다.In addition, the first conductivity
그리고, 이러한 상기 제 1 도전형 반도체층(110)의 외주면 상에는 활성층(120)이 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(120)은 제 1 도전형 반도체층(110)의 외주면을 에워싸도록 배치될 수 있다. In addition, an
즉, 상기 활성층(120)은 상기 제 1 도전형 반도체층(110)의 외주면을 따라서 배치되어, 상기 활성층(120)만 보았을 때 중심축에 제 1 도전체 반도체층이 배치될 홀을 갖는 육각기둥형태를 가질 수 있다. That is, the
이러한 상기 활성층(120)은 제 1 도전형 반도체층(110)을 통해서 주입되는 전하(예컨대, 전자)와, 상기 제 2 도전형 반도체층(130)을 통해서 주입되는 전하(예컨대, 정공)이 서로 만나서 활성층(120)의 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다. In the
그리고, 이러한 상기 활성층(120)의 외주면 상에는 제 2 도전형 반도체층(130)이 배치될 수 있다. In addition, a second conductivity
상기 제 2 도전형 반도체층(130)은 활성층(120)과 마찬가지로 상기 활성층(120)의 외주면을 따라서 배치되어, 상기 제 2 도전형 반도체층(130)을 보았을 때 중심축에 제 1 도전형 반도체층(110) 및 활성층(120)이 배치될 수 있는 홀을 갖는 육각기둥형태를 가질 수 있다.The second conductivity-
이러한 제 2 도전형 반도체층(130)은 반도체층은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다.In the second conductivity
예를 들어, 상기 제 2 도전형 반도체층(130)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 도전형 반도체층(130)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제 2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.For example, the second conductivity
전술한 제 1 실시예의 발광구조물(100)은 적층형 나노 라드 발광구조물(10)에 비하여 활성층(120)이 반도체층과 맞닿는 표면적이 비약적으로 증가하여 발광효율이 크게 향상될 수 있고, 빛이 공진할 수 있는 면적 또한 증가되는 장점이 있다. In the
또한, 상기 발광구조물 또한 기판에서 성장될 때 기판 계면과 맞닿는 면적이 작아 TDD가 발생할 확률이 줄어들어 활성층(120)의 퀄리티 개선에도 유리한 효과가 있다. In addition, when the light emitting structure is grown on the substrate, the area in contact with the substrate interface is small, so that the probability of occurrence of TDD is reduced, and thus there is an advantageous effect in improving the quality of the
그리고, 상기 발광구조물은 활성층(120)에서 발광구조물의 측면으로 빛이 방출될 때, 상기 발광구조물 측면에 각진 형상으로 인하여 광추출 효율도 향상될 수 있다.
In addition, when light is emitted from the
도 4는 제 2 실시예에 따른 발광구조물의 사시도이다. 4 is a perspective view of a light emitting structure according to a second embodiment.
제 2 실시예에 따른 발광구조물(101)은 제 1 실시예의 발광구조물(100)과 형상을 달리한 것으로, 이하에서는 제 1 실시예와 중복되는 설명은 생략하기로 한다. The light-emitting
도 4를 보면, 제 2 실시예에 따른 발광구조물(101)은 12각형 기둥의 중심축에 배치된 제 1 도전형 반도체층(111)과, 상기 제 1 도전형 반도체층(111)의 측면 상에 배치된 활성층(121)과, 상기 활성층(121) 측면 상에 배치된 제 2 도전형 반도체층(131)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the
좀더 상세히, 상기 제 1 도전형 반도체층(111)은 상기 활성층(121)에 전자(또는, 정공)를 공급하는 반도체층으로, 12각형 기둥 형태를 가질 수 있다. In more detail, the first conductivity-
따라서, 상기 제 1 도전형 반도체층(111)의 외주면 상에 배치된 활성층(121) 또한 상기 제 1 도전형 반도체층(111)이 배치될 홀을 갖는 12각형 기둥 형태로 구현될 수 있다. Accordingly, the
마찬가지로, 상기 활성층(121)의 외주면 상에 배치된 제 2 도전형 반도체층(131) 또한 상기 제 1 도전형 반도체층(111) 및 활성층(121)이 배치될 중심축에 혹을 갖는 12각형기둥 형태로 구현될 수 있다. Similarly, the second conductivity-
제 2 실시예의 발광구조물(101)은 제 1 실시예의 발광구조물(100)에 비하여 활성층(121)의 표면적이 증가하고, 빛이 공진할 수 있는 면적 또한 증가하여 발광효율이 향상될 수 있다. 그리고, 제 2 실시예의 발광구조물(101)은 제 1 실시예의 발광구조물(100)에 비하여 다수의 측면 각을 가지므로 광추출 효율도 더욱 향상될 수 있다. In the
즉, 실시예의 발광구조물은 n각형 기둥일 때 n수가 증가할수록 발광효율이 향상될 수 있으며, 발광효율 측면에서 발광구조물의 이상적인 형태는 원통형 기둥일 수 있다.
That is, when the light emitting structure of the embodiment is an n-shaped pillar, the luminous efficiency may be improved as the number of n increases, and the ideal shape of the light emitting structure may be a cylindrical pillar in terms of luminous efficiency.
도 5는 제 1 실시예에 따른 발광소자의 사시도이다. 5 is a perspective view of a light emitting device according to the first embodiment.
도 5를 보면, 제 1 실시예에 따른 발광소자(200)는 기판(210), 상기 기판(210) 상에 제 1 전극층(220), 상기 제 1 전극층(220) 상에 절연층(230), 상기 절연층(230) 상에 제 2 전극층(240), 상기 제 1 전극층(220) 상에 적어도 하나 이상 배치된 발광구조물(100), 상기 제 2 전극층(240) 상에 제 2 전극패드(260), 상기 제 1 전극층(220) 상에 제 1 전극패드(250)를 포함할 수 있다. 5, the
좀더 상세히, 상기 기판(210)은 예를 들어, 투광성, 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(210)은 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 상기 기판(210)의 상면에는 복수의 돌출부가 형성될 수 있으며, 상기의 복수의 돌출부는 상기 기판(210)의 식각을 통해 형성하거나, 별도의 러프니스와 같은 광 추출 구조로 형성될 수 있다. 상기 돌출부는 스트라이프 형상, 반구형상, 또는 돔(dome) 형상을 포함할 수 있다. In more detail, the
이러한 상기 기판(210) 상에는, 버퍼층(미도시)가 배치될 수 있다. 상기 버퍼층은 II족 내지 VI족 원소의 화합물 반도체를 이용하여 적어도 한 층으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 III족-V족 원소의 화합물 반도체를 이용한 반도체층을 포함하며, 예컨대, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체로서, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP, GaP와 같은 화합물 반도체 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 버퍼층은 서로 다른 반도체층을 교대로 배치하여 초 격자 구조로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 기판(210)과 질화물 계열의 반도체층과의 격자 상수의 차이를 완화시켜 주기 위해 형성될 수 있으며, 결함 제어층으로 정의될 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 기판(210)과 질화물 계열의 반도체층 사이의 격자 상수 사이의 값을 가질 수 있다. 이러한 상기 버퍼층은 형성되지 않을 수도 있다.A buffer layer (not shown) may be disposed on the
그리고, 상기 버퍼층 상에는 제 1 전극층(220)이 배치될 수 있다. In addition, a
상기 제 1 전극층(220)은 상기 발광구조물(100)의 제 1 도전형 반도체층(110)이 성장할 수 있도록 성장층 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극층(220)은 상기 제 1 전극층(220) 상에 배치된 복수의 발광구조물(100)의 제 1 도전형 반도체층(110)으로 전하를 주입할 수 있다. The
즉, 상기 제 1 전극층(220)은 상기 제 1 전극패드(250)와 상기 제 1 도전형 반도체층(110)을 전기적으로 연결할 수 있다. That is, the
이러한 제 1 전극층(220)은 제 1 도전형 반도체층(110)과 같은 조성으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 전극층(220)은 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제 1 전극층(220)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제 1도전형 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 그리고, 상기 제 1 전극층(220)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다.The
상기 제 1 전극층(220) 상에는 절연층(230)이 배치될 수 있다. An insulating
상기 절연층(230)은 상기 발광구조물(100)의 제 1 도전형 반도체층(110)이 성장할 수 있도록 상기 제 1 전극층(220)을 노출시키는 홀을 적어도 하나이상 가질 수 있다. The insulating
예를 들어, 상기 제 1 도전형 반도체층(110)을 육각기둥으로 성장시키기 위하여, 상기 절연층(230)에는 육각형의 홀이 적어도 하나이상 패터닝될 수 있다. For example, in order to grow the first
이러한 절연층(230) 포토 래지스트 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층(230)은 SiO2 또는 SiN 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The insulating
상기 절연층(230)은 상기 발광구조물(100)이 제 1 전극층(220) 상에 성장된 후 제거될 수 있으나, 상기 제 1 전극층(220)과 상기 제 2 도전형 반도체층(130)이 전기적으로 연결되는 것을 막기 위한 절연 역할을 위하여 제거되지 않을 수 있다. The insulating
상기 절연층(230)에 홀 상에는 발광구조물(100)이 적어도 하나이상 배치된다. At least one
이때, 상기 발광구조물(100)의 제 1 도전형 반도체층(110)은 상기 홀을 통해 노출된 제 1 전극층(220) 상에 배치될 수 있고, 상기 제 2 도전형 반도체층(130)은 상기 홀 주위의 절연층(230) 상에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 전극층(220) 상에 배치된 제 1 전극패드(250)는 상기 제 1 전극층(220)을 통해 상기 제 1 도전형 반도체층(110)에만 전자를 공급할 수 있다. In this case, the first conductivity
상기 발광구조물은 전술한 실시예들의 발광구조물(100, 101)들이 적용될 수 있다. The
상기 발광구조물(100)은 상기 절연층(230)에 홀 패턴에 따라서 다양한 패턴으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광구조물(100)들은 등 간격으로 배치되어, 복수의 행과 열로 배열될 수 있다. The
그리고, 상기 절연층(230) 상에는 제 2 전극층(240)이 배치되어, 상기 제 2 전극층(240)은 상기 제 2 도전형 반도체층(130)의 측면과 접할 수 있다. In addition, a
이러한 상기 제 2 전극층(240) 상에는 제 2 전극패드(260)가 배치되어, 상기 제 2 전극패드(260)와 상기 제 2 도전형 반도체층(130)을 전기적으로 연결할 수 있다. A
상기 제 2 전극층(240)은 상기 절연층(230) 상면을 덮도록 배치될 수 있고, 복수의 발광구조물(100)의 제 2 도전형 반도체층(130)들을 연결하기 위한 패턴으로 배치될 수도 있다. The
예를 들어, 상기 제 2 전극층(240)은 상기 절연층(230) 상에 행렬로 배치된 복수의 제 2 도전형 반도체층(130)을 연결하는 브리지 패턴으로 배치될 수 있다. For example, the
이러한 상기 제 2 전극층(240) 투광성 오믹층을 포함할 수 있으며, 캐리어 주입을 효율적으로 할 수 있도록 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다. The
상기 제 2 전극층(240)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 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), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.The
그리고 상기 제 2 전극층(240) 상에는 제 2 전극패드(260)가 배치될 수 있다. In addition, a
상기 제 2 전극패드(260)는 상기 제 1 전극층(220)을 통해 상기 제 2 도전형 반도체층(130)의 정공 주입을 유도하며, 상기 제 1 전극패드(250)는 상기 제 1 전극층(220)을 통해 상기 제 1 도전형 반도체층(110)에 전하 주입을 유도할 수 있다. The
상기 제 1 도전형 반도체층(110)에 의하여 주입된 정공과 상기 제 2 도전형 반도체층(130)에 의하여 주입된 전하는 상기 활성층(120)에서 결합하여 빛을 방출할 수 있다. Holes injected by the first conductivity
이때, 실시예에 따른 활성층(120)은 상기 반도체층과 맞닿은 표면적이 증가할 수 있다. In this case, the
또한, 상기 발광소자(200)는 복수의 라드 패턴의 발광구조물(100)에 의하여 광추출 효율이 증대될 수 있다.
In addition, the light-emitting
도 6은 제 2 실시예에 따른 발광소자의 사시도이다. 6 is a perspective view of a light emitting device according to a second embodiment.
제 2 실시예에 따른 발광소자(201)는 제 1 실시예의 발광소자(200)와 구조를 달리한 것으로, 이하에서는 제 1 실시예와 중복되는 설명은 생략하기로 한다. The light-emitting
제 2 실시예에 따른 발광소자는, 제 1 전극패드(251)와, 상기 제 1 전극패드(251) 상에 제 1 전극층(221)과, 상기 제 1 전극층(221) 상에 절연층(231)과, 상기 제 1 전극층(221) 상에 배치된 적어도 하나 이상의 발광구조물(100)과, 상기 절연층(231) 상에 배치된 제 2 전극층(241)과, 상기 제 2 전극층(241) 상에 배치된 제 2 전극패드(261)를 포함할 수 있다. The light emitting device according to the second embodiment includes a
상기 제 2 전극패드(261) 상에는 제 1 전극층(221)이 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제 1 전극층(221) 상에는 상기 제 1 전극층(221)의 일부를 노출시키는 홀을 갖는 절연층(231)이 배치될 수 있다. 상기 절연층(231)의 홀에는 발광구조물(100)이 배치되고, 상기 발광구조물(100) 주변의 상기 절연층(231) 상에는 제 2 전극층(241)이 배치되며, 상기 제 2 전극층(241)의 일측에는 제 2 전극패드(261)가 배치될 수 있다. A
상기 제 2 전극패드(261)는 상기 제 1 전극층(221)을 통해 상기 제 2 도전형 반도체층(130)의 정공 주입을 유도하며, 상기 제 1 전극패드(251)는 상기 제 1 전극층(221)을 통해 상기 제 1 도전형 반도체층(110)에 전하 주입을 유도할 수 있다. The
상기 제 1 도전형 반도체층(110)에 의하여 주입된 정공과 상기 제 2 도전형 반도체층(130)에 의하여 주입된 전하는 상기 활성층(120)에서 결합하여 빛을 방출할 수 있다. Holes injected by the first conductivity
이때, 실시예에 따른 활성층(120)은 상기 반도체층과 맞닿은 표면적이 증가할 수 있다. In this case, the
또한, 상기 발광소자(201)는 복수의 라드 패턴의 발광구조물(100)에 의하여 광추출 효율이 증대될 수 있다.In addition, the light-emitting
제 1 실시예는 라드 형태의 발광구조물(100)을 이용한 수평형 발광소자(200)를 제안하였고, 제 2 실시예는 라드 형태의 발광구조물(100)을 이용한 수직형 발광소자(201)를 제안하였으나, 이러한 라드 형태의 발광구조물(100)은 플립칩과 같은 다양한 구조의 발광소자에 이용될 수 있음은 당연하다. The first embodiment proposes a horizontal light-emitting
한편, 전술한 실시예의 발광구조물(100)은 중심축이 되는 제 1 도전형 반도체층(110)을 수직성장한 후 활성층(120)과 제 2 도전형 반도체층(130)을 측면 성장시켜 형성할 수 있다. Meanwhile, the
이하에서는 도 7 내지 11을 참조하여 라드 형태의 발광구조물(100) 성장방법을 설명한다. Hereinafter, a method of growing the
도 7은 기판(210) 상에 홀을 갖는 절연층(230)의 평면도이고, 도 8은 육각기둥 형태로 반도체층이 성장하는 모습을 나타내며, 도 9는 12각기둥으로 반도체층이 성장하는 모습을 나타낸다. 7 is a plan view of an insulating
도 7을 보면, 절연층(230)의 육각형 홀(231, 232) 중 마주보는 두 변은 나머지 변의 길이도 보다 길 수 있다.Referring to FIG. 7, two sides of the
상기 육각형 홀(232)의 긴 변이 수평방향일 때, 제 1 도전형 반도체층(110)은 도 8(a) 내지 (b)와 같이 반도체층이 육각 기둥 형태로 수직 성장할 수 있다. When the long side of the
반대로, 상기 육각형 홀(231)의 긴 변이 수직방향일 때, 제 1 도전형 반도체층(110)은 도 9(a) 내지 (b)와 같이 12각 기둥으로 형태로 수직 성장할 수 있다. Conversely, when the long side of the
이와 같이, 제 1 도전형 반도체층(110)이 라드의 중심축으로 성장한 후 활성층(120)은 측면성장을 통해 제 1 도전형 반도체층(110)의 외주면에서 성장할 수 있다. In this way, after the first conductivity
도 10 내지 11은 12각 기둥 반도체층의 측면에 반도체층이 성장하는 모습을 나타내고, 도 12(a)~(c)는 12각 기둥 반도체층에서 측면 성장하는 방향을 나타낸다. 10 to 11 show a state in which the semiconductor layer is grown on the side of the 12-pillar semiconductor layer, and FIGS. 12(a) to (c) show the direction in which the 12-pillar semiconductor layer is laterally grown.
상기 제 1 도전형 반도체층(110)의 [1-100] 방향의 측면에서는 {1-101}과 {1-102}면이 나타나며(도 11(a)), 제 1 도전형 반도체층(110)의 [11-20]방향 측면에서는 {11-22}이 나타난다. (도 11(b))From the side of the first conductivity
즉, {1-101}면과 {11-22}면의 N의 수가 달라, {1-101}의 경우 N rich면이 노출되지만, N 수가 1개라면 {11-22}면의 경우도 N rich 면이 노출되다. 다만, N 수가 2개이기 때문에 {1-101}면 보다 안정적이다.In other words, the number of N on the {1-101} and {11-22} sides is different. In the case of {1-101}, the N rich side is exposed, but if the number of N is 1, the {11-22} side is also N The rich side is exposed. However, since the number of N is two, it is more stable than the {1-101} plane.
따라서 {1-101}면의 경우 갈륨 원자와 결합하여 성장이 되면서 {1-102}면이 형성되는 반면, {11-22}면의 경우 안정적인 면상태가 유지되기에 각의 변경이 없게 된다.Therefore, in the case of the {1-101} plane, the {1-102} plane is formed as it grows by bonding with the gallium atom, whereas the {11-22} plane does not change the angle because the stable plane state is maintained.
이러한 원리를 통해, 상기 제 1 도전형 반도체층(110) 측면에는 활성층(120)이 성장할 수 있으며, 이때, 측면성장이 촉진되도록 수평성장 공정조건을 적용하여, 활성층(120)을 원활하게 형성할 수 있다.
Through this principle, the
이하에서는 도 13 내지 21을 참조하여, 제 1 실시예의 발광소자를 제조하는 방법에 대해 좀더 상세히 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing the light emitting device of the first embodiment will be described in more detail with reference to FIGS. 13 to 21.
도 13 내지 21은 제 1 실시예에 따른 발광소자 제조방법의 공정 사시도 이다. 13 to 21 are perspective views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to the first embodiment.
도 13과 같이 기판(210)을 준비한다. 상기 기판(210)은 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일수 있다. 예를 들어, 상기 기판(210)은 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 상기 기판(210) 위에는 PSS(Patterned Sapphire Substrate)(P)가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.A
그리고, 상기 기판(210)에 대해 습식세척을 하여 표면의 불순물을 제거할 수 있으며, 이후, 상기 기판(210) 상에 제 1 전극층(220)을 성장시킬 수 있다. Further, the
상기 제 1 전극층(220)을 성장시키기 전에, 기판(210)과 제 1 전극층(220)의 격자 부정합 등을 완화하기 위하여, 버퍼층 또는 언도프드 반도체층을 성장시킬 수 있으나, 이에 대해서는 한정하지 않는다. Before the
상기 제 1 전극층(220)은 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제 1 전극층(220)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제 1도전형 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 그리고, 상기 제 1 전극층(220)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다.The
상기 제 1 전극층(220)은 화학증착방법(CVD) 혹은 분자선 에피택시 (MBE) 혹은 스퍼터링 혹은 수산화물 증기상 에피택시(HVPE) 등의 방법을 사용하여 n형 GaN층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 1 전극층(220)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 실리콘(Si)와 같은 n 형 불순물을 포함하는 실란 가스(SiH4)가 주입되어 형성될 수 있다.The
다음으로, 도 14를 보면, 상기 제 1 전극층(220) 상에 절연층(230)이 형성될 수 있다.Next, referring to FIG. 14, an insulating
상기 절연층(230)은 SiN 또는 SiO2등이 사용될 수 있으나 이에 한정하지 않는다. The insulating
상기 절연층(230)에는 라드 형태의 발광구조물(100)을 성장시키기 위한 복수의 홀(232)이 포토 리토그래피 등을 통해 패터닝될 수 있다. A plurality of
도 7 내지 9에서 설명하였듯이, 라드 형태 발광구조물(100)이 6각, 12각 또는 다각형 기둥으로 성장하기 위해서는 상기 절연층(230)의 홀(232) 형상에 따라 달라질 수 있다. 실시예에서는 육각 기둥 형태로 라드 발광구조물(100)을 성장시키기 위해, 육각 홀(232)을 GaN [11-20] 방향으로 패터닝 하였다. As described in FIGS. 7 to 9, in order for the rod-shaped
이후, 도 15와 같이, 상기 절연층(230)의 홀을 통해 노출된 제 1 전극층(220)에 제 1 도전형 반도체층(110)을 수직 성장시킬 수 있다. Thereafter, as shown in FIG. 15, the first conductivity
상기 수직 성장을 촉진하기 위하여, 3D growth 공정 조건을 적용할 수 있다. 여기서, 3D growth 공정 조건은 반도체층을 빠르게 성장시켜 수직방향으로 성장을 촉진하기 위한 것으로, 공정 온도를 낮게 하고 압력을 낮추며 성장에 필요한 원소들의 농도를 높이는 것 등이 해당될 수 있다. In order to promote the vertical growth, 3D growth process conditions may be applied. Here, the 3D growth process conditions are for rapidly growing the semiconductor layer to promote growth in the vertical direction, and may include lowering the process temperature, lowering the pressure, and increasing the concentration of elements required for growth.
그리고, 상기 제 1 도전형 반도체층(110)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제 1 도전형 반도체층(110)이 n형 반도체층인 경우, 상기 제 1도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 제 1 도전형 반도체층(110)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 1 도전형 반도체층(110)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN,AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다. In addition, the first conductivity
다음으로, 기 설정된 소정의 높이만큼 제 1 도전형 반도체층(110)이 육각 기둥으로 성장하면, 도 16과 같이, 제 1 도전형 반도체층(110)의 상면에 마스크(290)가 형성될 수 있다. 마스크(290)를 형성하는 이유는, 상기 제 1 도전형 반도체층(110)의 상면에서 반도체층이 수직성장하는 것을 억제하고, 상기 제 1 도전형 반도체층(110)의 측면방향으로 활성층(120)의 성장을 촉진하기 위함이다. Next, when the first conductivity
다만, 상기 마스크(290)를 형성하는 경우, 공정이 추가되어 생산성 측면에서 열위적인 효과가 있을 수 있으므로, 다른 실시예에서 마스크(290)하지 않고 이후 측면성장을 진행할 수도 있다. 상기 마스크(290)를 형성하지 않는 경우에는, 발광구조물(100)의 상면이 마지막에 성장하는 제 2 도전형 반도체층(130)에 의하여 덮여서, 제 1 도전형 반도체층(110)과 활성층(120)이 노출되지 않는다. 따라서, 발광구조물(100)이 성장된 후 상면을 식각하여 제 1 도전형 반도체층(110)과 활성층(120)이 발광구조물(100) 상면에서 노출되도록 할 수 있다.However, in the case of forming the
이후, 도 17과 같이 상기 제 1 도전형 반도체층(110)의 외주면에는 활성층(120)이 측면 성장될 수 있다. 따라서, 상기 활성층(120)의 하면은 홀 주위의 절연층(230)의 상면 상에 형성될 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 17, the
그리고, 상기 활성층(120)의 측면성장을 촉진하기 위하여, 2D growth 성장조건이 적용될 수 있다. 여기서 2D growth 성장조건이란 반도체층을 느리게 성장시켜 수평방향으로 반도체을 성장시키기 위한 것으로, 공정 온도를 높게 하고 압력을 낮추며 성장에 필요한 원소들의 농도를 낮추는 것 등이 해당될 수 있다. In addition, in order to promote the lateral growth of the
이러한 상기 활성층(120)은 제 1 도전형 반도체층(110)을 통해서 주입되는 전자와 이후 형성되는 제 2 도전형 반도체층(130)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(120)(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다. 상기 활성층(120)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(120)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 트리메틸 인듐 가스(TMIn) 또는 p형 도펀트가 주입되어 다중 양자우물구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. In the
그리고, 상기 활성층(120)의 양자우물/양자벽은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 양자우물은 상기 양자벽의 밴드 갭보다 낮은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.In addition, the quantum well/quantum wall of the
다음으로, 도 18과 같이, 상기 활성층(120) 외주면에는 제 2 도전형 반도체층(130)이 측면 성장될 수 있다. 따라서, 상기 제 2 도전형 반도체층(130)의 하면은 홀 주위의 절연층(230)의 상면 상에 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 18, a second conductivity
그리고, 상기 제 2 도전형 반도체층(130)의 측면성장을 촉진하기 위하여, 2D growth 성장조건이 적용될 수 있다. 여기서 2D growth 성장조건이란 반도체층을 느리게 성장시켜 수평방향으로 반도체을 성장시키기 위한 것으로, 공정 온도를 높게 하고 압력을 낮추며 성장에 필요한 원소들의 농도를 낮추는 것 등이 해당될 수 있다. In addition, in order to promote the lateral growth of the second conductivity
상기 제 2 도전형 반도체층(130)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 도전형 반도체층(130)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제 2 도전형 반도체층(130)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제 2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.The second conductivity
그 다음에는, 도 19와 같이, 상기 절연층(230) 상에는 제 2 전극층(240)이 형성된다. Next, as shown in FIG. 19, a
상기 제 2 전극층(240)은 절연층(230) 상에 형성된 다수의 발광구조물(100)의 제 2 도전형 반도체층(130)을 전기적으로 연결할 수 있는 다양한 패턴으로 형성될 수 있다. The
예를 들어, 상기 복수의 발광구조물(100)과 이후 형성될 제 2 전극패드(260)를 연결하는 브릿지 패턴으로 형성될 수 있다. 또는, 도 19와 같이, 상기 발광구조물(100)이 형성된 영역을 제외한 절연층(230) 전면에 형성될 수도 있다. For example, it may be formed as a bridge pattern connecting the plurality of light emitting
이러한 제 2 전극층(240)은 투광성 오믹층을 포함할 수 있으며, 캐리어 주입을 효율적으로 할 수 있도록 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다. The
예를 들어, 상기 제 2 전극층(240)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), 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), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.For example, the
다음으로, 도 20과 같이, 상기 제 1 전극층(220)이 노출되도록 투광성 전극, 절연층(230)의 일부를 제거할 수 있다. 이후, 상기 제 2 전극층(240) 상에는 제 2 전극패드(260)를 형성하고, 상기 노출된 제 1 전극층(220) 상에 제 1 전극패드(250)를 형성할 수 있다. Next, as shown in FIG. 20, a part of the translucent electrode and the insulating
다음으로, 도 21과 같이, 상기 발광구조물(100) 상면에 배치된 마스크(290)를 제거하여 제 1 실시예에 따른 발광소자를 형성할 수 있다.
Next, as shown in FIG. 21, the light emitting device according to the first embodiment may be formed by removing the
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like described in the embodiments above are included in at least one embodiment, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in each embodiment may be combined or modified for other embodiments by a person having ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the embodiments.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments have been described above, these are only examples and are not intended to limit the embodiments, and those of ordinary skill in the field to which the embodiments belong are not departing from the essential characteristics of the present embodiment. It will be seen that branch transformation and application are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified and implemented. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the embodiments set in the appended claims.
100, 101: 발광구조물
110, 111: 제 1 도전형 반도체층
120, 121: 활성층
130, 131: 제 2 도전형 반도체층
200, 201: 발광소자
210, 211: 기판
220, 221: 전하 주입층
230, 231: 마스크층
240, 241: 제 2 전극층
250, 251: 제 1 전극패드
260, 261: 제 2 전극패드100, 101: light-emitting structure
110, 111: first conductivity type semiconductor layer
120, 121: active layer
130, 131: second conductivity type semiconductor layer
200, 201: light emitting device
210, 211: substrate
220, 221: charge injection layer
230, 231: mask layer
240, 241: second electrode layer
250, 251: first electrode pad
260, 261: second electrode pad
Claims (12)
상기 기판 상에 배치된 전하 주입층
상기 전하 주입층 상에 배치되고, 적어도 하나 이상의 홀을 갖는 마스크층;
상기 마스크층의 홀 내에 배치되는 발광구조물;
상기 마스크층 상에 배치된 전극층;
상기 전극층 상에 배치된 제 2 전극패드; 및
상기 전하 주입층 상에 배치된 제 1 전극패드; 를 포함하고,
상기 발광구조물은,
기둥 형상을 갖는 제 1 도전형 반도체층;
상기 제 1 도전형 반도체층을 에워싸도록 배치된 활성층; 및
상기 활성층을 에워싸도록 배치된 제 2 도전형 반도체층;을 포함하고,
상기 기둥 형상은 다각형 기둥 또는 원기둥 형상이고,
상기 발광구조물의 상면에는 상기 제 1 도전형 반도체층, 활성층 및 제 2 도전형 반도체층이 노출되는 발광소자.Board;
A charge injection layer disposed on the substrate
A mask layer disposed on the charge injection layer and having at least one hole;
A light emitting structure disposed in the hole of the mask layer;
An electrode layer disposed on the mask layer;
A second electrode pad disposed on the electrode layer; And
A first electrode pad disposed on the charge injection layer; Including,
The light emitting structure,
A first conductivity type semiconductor layer having a columnar shape;
An active layer disposed to surround the first conductivity type semiconductor layer; And
Including; a second conductive type semiconductor layer disposed to surround the active layer,
The pillar shape is a polygonal pillar or cylindrical shape,
A light emitting device in which the first conductivity type semiconductor layer, the active layer, and the second conductivity type semiconductor layer are exposed on a top surface of the light emitting structure.
상기 전하 주입층은 상기 제 1 전극패드와 상기 발광구조물의 제 1 도전형 반도체층을 전기적으로 연결하고,
상기 전극층은 상기 발광구조물의 제 2 도전형 반도체층들과 상기 제 2 전극패드를 전기적으로 연결하는 발광소자. The method of claim 6,
The charge injection layer electrically connects the first electrode pad and the first conductivity type semiconductor layer of the light emitting structure,
The electrode layer is a light emitting device that electrically connects second conductive semiconductor layers of the light emitting structure to the second electrode pad.
상기 전극층은 상기 발광구조물이 배치된 영역을 제외한 상기 마스크층 상면에 형성된 발광소자. The method of claim 7,
The electrode layer is a light emitting device formed on an upper surface of the mask layer excluding a region in which the light emitting structure is disposed.
상기 마스크층은 상기 전하 주입층과 상기 발광구조물의 제 2 도전형 반도체층을 절연하는 발광소자. The method of claim 6,
The mask layer is a light emitting device that insulates the charge injection layer from the second conductivity type semiconductor layer of the light emitting structure.
상기 전하 주입층의 상면 상에 배치되고, 적어도 하나 이상의 홀을 갖는 마스크층;
상기 마스크층의 홀 내에 배치되는 발광구조물;
상기 마스크층 상에 배치된 전극층;
상기 전극층 상에 배치된 제 2 전극패드; 및
상기 전하 주입층의 하면 상에 배치된 제 1 전극패드;를 포함하고,
상기 발광구조물은,
기둥 형상을 갖는 제 1 도전형 반도체층;
상기 제 1 도전형 반도체층을 에워싸도록 배치된 활성층; 및
상기 활성층을 에워싸도록 배치된 제 2 도전형 반도체층;을 포함하고,
상기 기둥 형상은 다각형 기둥 또는 원기둥 형상이고,
상기 발광구조물의 상면에는 상기 제 1 도전형 반도체층, 활성층 및 제 2 도전형 반도체층이 노출되는 발광소자.A charge injection layer;
A mask layer disposed on an upper surface of the charge injection layer and having at least one hole;
A light emitting structure disposed in the hole of the mask layer;
An electrode layer disposed on the mask layer;
A second electrode pad disposed on the electrode layer; And
Including; a first electrode pad disposed on the lower surface of the charge injection layer,
The light emitting structure,
A first conductivity type semiconductor layer having a columnar shape;
An active layer disposed to surround the first conductivity type semiconductor layer; And
Including; a second conductive type semiconductor layer disposed to surround the active layer,
The pillar shape is a polygonal pillar or cylindrical shape,
A light emitting device in which the first conductivity type semiconductor layer, the active layer, and the second conductivity type semiconductor layer are exposed on a top surface of the light emitting structure.
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