KR102353844B1 - Uv light emitting device and light emitting device package - Google Patents
Uv light emitting device and light emitting device package Download PDFInfo
- Publication number
- KR102353844B1 KR102353844B1 KR1020150097292A KR20150097292A KR102353844B1 KR 102353844 B1 KR102353844 B1 KR 102353844B1 KR 1020150097292 A KR1020150097292 A KR 1020150097292A KR 20150097292 A KR20150097292 A KR 20150097292A KR 102353844 B1 KR102353844 B1 KR 102353844B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- quantum
- last
- layer
- light emitting
- emitting device
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/04—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
- H01L33/06—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0075—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system
- H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of group III and group V of the periodic system containing nitrogen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12041—LED
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/181—Encapsulation
Abstract
실시예는 자외선 발광소자, 자외선 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명장치에 관한 것이다.
실시 예에 따른 자외선 발광소자는 제1 도전형 반도체층과, 복수의 양자벽 및 복수의 양자우물을 포함하고, 제1 도전형 반도체층 상에 배치된 활성층, 및 활성층 상에 배치된 제2 도전형 반도체층을 포함하고, 복수의 양자벽은 다른 양자벽보다 얇고, 제2 도전형 반도체층과 인접하게 배치된 라스트 양자벽을 포함하고, 복수의 양자우물은 다른 양자우물보다 인듐 조성이 높고, 제2 도전형 반도체층과 인접하게 배치된 라스트 양자우물을 포함할 수 있다.The embodiment relates to an ultraviolet light emitting device, a method for manufacturing an ultraviolet light emitting device, a light emitting device package, and a lighting device.
An ultraviolet light emitting device according to an embodiment includes a first conductivity type semiconductor layer, a plurality of quantum walls and a plurality of quantum wells, an active layer disposed on the first conductivity type semiconductor layer, and a second conductivity layer disposed on the active layer a semiconductor layer, wherein the plurality of quantum walls are thinner than other quantum walls, and include a last quantum wall disposed adjacent to the second conductivity type semiconductor layer, wherein the plurality of quantum wells have a higher indium composition than other quantum wells, A last quantum well disposed adjacent to the second conductivity-type semiconductor layer may be included.
Description
실시예는 자외선 발광소자, 자외선 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명장치에 관한 것이다.The embodiment relates to an ultraviolet light emitting device, a method for manufacturing an ultraviolet light emitting device, a light emitting device package, and a lighting device.
발광소자(Light Emitting Diode)는 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드를 주기율표상에서 Ⅲ족과 Ⅴ족의 원소가 화합하여 생성될 수 있고, 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.Light Emitting Diodes can be created by combining elements of Groups III and V on the periodic table with a pn junction diode that converts electrical energy into light energy, and various colors can be realized by adjusting the composition ratio of compound semiconductors It is possible.
질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭 넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 자외선(UV) 발광소자, 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 적색(RED) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.Nitride semiconductors are receiving great attention in the field of developing optical devices and high-power electronic devices due to their high thermal stability and wide bandgap energy. In particular, ultraviolet (UV) light-emitting devices, blue light-emitting devices, green light-emitting devices, and red light-emitting devices using nitride semiconductors have been commercialized and widely used.
상기 자외선 발광소자(UV LED)는 200nm~400nm 파장대의 빛을 발광하는 발광소자이다. 상기 자외선 발광소자는 용도에 따라 단파장 및 장파장으로 구성된다. 상기 단파장은 살균 또는 정화등에 사용되고, 장파장은 노광기 또는 경화기 등에 사용될 수 있다.The ultraviolet light emitting device (UV LED) is a light emitting device that emits light in a wavelength range of 200 nm to 400 nm. The ultraviolet light emitting device is composed of a short wavelength and a long wavelength depending on the use. The short wavelength may be used for sterilization or purification, and the long wavelength may be used for an exposure machine or a curing machine.
한편, 종래기술에 의한 발광소자는 주입전류량이 증가하면 발광효율이 저하되는 드룹(Droop) 문제점을 갖는데, 이는 발광층으로의 캐리어(정공 또는 전자)의 주입효율 등이 균일하지 못하여 발생하는 문제로, 이러한 문제를 해결하기 위해 발광층의 대부분의 양자우물들이 실질적으로 발광에 참여하도록 할 수 있는 기술개발이 요구된다.On the other hand, the light emitting device according to the prior art has a droop problem in that the luminous efficiency is lowered when the amount of injection current is increased, which is a problem that occurs because the injection efficiency of carriers (holes or electrons) into the light emitting layer is not uniform. In order to solve this problem, it is required to develop a technology capable of allowing most of the quantum wells of the light emitting layer to substantially participate in light emission.
또한, 자외선 발광소자의 경우 종래 청색(Blue) 발광소자 등의 가시광선 영역의 발광소자에 비해 양자우물에서의 인듐(In)의 조성이 낮음 점을 고려하여 발광효율을 증대시킬 수 있는 기술이 요구된다.In addition, in the case of an ultraviolet light emitting device, a technology capable of increasing luminous efficiency is required in consideration of the fact that the composition of indium (In) in the quantum well is lower than that of a light emitting device in the visible region such as a conventional blue light emitting device. do.
실시 예는 발광효율을 향상시킬 수 있는 자외선 발광소자, 자외선 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명장치를 제공할 수 있다.The embodiment may provide an ultraviolet light emitting device capable of improving luminous efficiency, a method for manufacturing an ultraviolet light emitting device, a light emitting device package, and a lighting device.
실시 예는 광도를 향상시킬 수 있는 자외선 발광소자, 자외선 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명장치를 제공할 수 있다.Embodiments may provide an ultraviolet light emitting device capable of improving luminous intensity, a method for manufacturing an ultraviolet light emitting device, a light emitting device package, and a lighting device.
실시 예에 따른 자외선 발광소자는 제1 도전형 반도체층(112); 복수의 양자벽(114B) 및 복수의 양자우물(114W)을 포함하고, 상기 제1 도전형 반도체층(112) 상에 배치된 활성층(114); 및 상기 활성층(114) 상에 배치된 제2 도전형 반도체층(112)을 포함하고, 상기 복수의 양자벽(114B)은 다른 양자벽보다 얇고, 상기 제2 도전형 반도체층(116)과 인접하게 배치된 라스트 양자벽(114BL)을 포함하고, 상기 복수의 양자우물(114W)은 다른 양자우물보다 인듐 조성이 높고, 상기 제2 도전형 반도체층(116)과 인접하게 배치된 라스트 양자우물(114WL)을 포함할 수 있다.The ultraviolet light emitting device according to the embodiment includes a first
실시 예에 따른 발광소자 패키지는 상기 자외선 발광소자를 포함할 수 있다.The light emitting device package according to the embodiment may include the ultraviolet light emitting device.
실시 예의 자외선 발광소자는 전체 양자우물의 볼륨을 유지함과 동시에 발광 효율을 향상시킬 수 있다.The ultraviolet light emitting device of the embodiment can improve the luminous efficiency while maintaining the volume of the entire quantum well.
실시 예의 자외선 발광소자는 전체 양자우물의 볼륨을 유지함과 동시에 광도를 향상시킬 수 있다.The ultraviolet light emitting device of the embodiment can improve the luminous intensity while maintaining the volume of the entire quantum well.
도 1은 실시 예에 따른 자외선 발광소자를 도시한 단면도이다.
도 2는 제1 실시 예에 따른 발광소자의 밴드 다이어그램을 도시한 도면이다.
도 3은 제2 실시 예에 따른 발광소자의 밴드 다이어그램을 도시한 도면이다.
도 4는 제3 실시 예에 따른 발광소자의 밴드 다이어그램을 도시한 도면이다.
도 5는 제4 실시 예에 따른 발광소자의 밴드 다이어그램을 도시한 도면이다.
도 6은 비교예와 실시 예의 발광 효율을 도시한 데이터이다.
도 7은 내지 도 10은 실시 예에 따른 자외선 발광소자의 제조방법을 도시한 도면이다.
도 11은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating an ultraviolet light emitting device according to an embodiment.
2 is a diagram illustrating a band diagram of a light emitting device according to the first embodiment.
3 is a diagram illustrating a band diagram of a light emitting device according to a second embodiment.
4 is a diagram illustrating a band diagram of a light emitting device according to a third embodiment.
5 is a diagram illustrating a band diagram of a light emitting device according to a fourth embodiment.
6 is data showing luminous efficiency of Comparative Examples and Examples.
7 to 10 are views illustrating a method of manufacturing an ultraviolet light emitting device according to an embodiment.
11 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device package according to an 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 embodiments, each layer (film), region, pattern or structure is “on/over” or “under” the substrate, each layer (film), region, pad or pattern. In the case of being described as being formed on, “on/over” and “under” include both “directly” or “indirectly” formed through another layer. do. In addition, the reference for the upper / upper or lower of each layer will be described with reference to the drawings.
도 1은 실시 예에 따른 자외선 발광소자를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating an ultraviolet light emitting device according to an embodiment.
도 1에 도시된 바와 같이, 실시 예에 따른 자외선 발광소자(100)는 발광 구조물(110)을 포함할 수 있다.1 , the ultraviolet
상기 발광구조물(110)은 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함할 수 있다.The
상기 제1 도전형 반도체층(112)는 상기 활성층(114) 상부에 위치하고, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 상기 활성층(114) 하부에 위치할 수 있다.The first conductivity
실시 예의 자외선 발광소자(114)는 상기 제1 도전형 반도체층(114) 상부에 위치한 제1 전극(150)을 포함할 수 있다.The ultraviolet
실시 예의 자외선 발광소자(100)는 발광구조물(110) 아래에 전류 블록킹층(161), 채널층(163) 및 제2 전극(170)을 포함할 수 있다.The ultraviolet
상기 제2 전극(170)은 컨택층(165), 반사층(167), 및 본딩층(169)을 포함할 수 있다.The
실시 예의 자외선 발광소자(100)는 발광구조물(110) 위에 제1 전극(150)이 위치하고, 발광구조물(110) 아래에 제2 전극(170)이 위치하는 수평 타입 발광소자일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 발광구조물의 상부에 전극들이 모두 배치된 수평 타입 발광소자에도 적용될 수 있다.The ultraviolet
도 2는 제1 실시 예에 따른 발광소자의 밴드 다이어그램을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a band diagram of a light emitting device according to the first embodiment.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 실시 예에 따른 발광소자는 제1 및 제2 도전형 반도체층(112, 116) 사이에 위치한 활성층(114)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116) 사이에는 전자 차단층(122)이 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.As shown in FIG. 2 , the light emitting device according to the first embodiment may include an
상기 활성층(114)은 복수의 양자벽(114B) 및 복수의 양자우물(114W)을 포함할 수 있다.The
상기 복수의 양자벽(114B)은 언도프트 AlxGa1-xN층(0≤x≤1)(114BU) 및 n형 AlyGa1-yN층(0≤y≤1)(114BN)을 포함할 수 있다. 상기 언도프트 AlxGa1-xN층(114BU)는 상기 n형 AlyGa1-yN층(114BN)의 양측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 n형 AlyGa1-yN층(114BN)은 상기 언도프트 AlxGa1-xN층(114BU)들 사이에 배치될 수 있다. 제1 실시 예의 복수의 양자벽(114B)은 언도프트 AlxGa1-xN층(0≤x≤1)(114BU) 및 n형 AlyGa1-yN층(0≤y≤1)(114BN)을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 양자벽(114B)은 P형 AlzGa1-zN층(0≤z≤1)을 포함할 수도 있고, 언도프트 AlxGa1-xN층(0≤x≤1)으로만 구성될 수도 있다.The plurality of
상기 복수의 양자벽(114B)의 두께는 상기 제2 도전형 반도체층(116)으로 갈수록 얇아질 수 있다. 상기 복수의 양자벽(114B)의 두께는 얇아질수록 빛의 파장이 짧아질 수 있다. 상기 복수의 양자벽(114B)의 두께는 얇아질수록 피에조효과(Piezoelectric)를 개선할 수 있다. 예컨대 상기 언도프트 AlxGa1-xN층(114BU)의 두께는 1.5nm일 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(112)에 인접한 n형 AlyGa1-yN층(114BN)의 두께는 12nm 내지 15nm일 수 있고, 상기 제2 도전형 반도체층(116)과 인접한 라스트 양자벽(114BL)의 n형 AlyGa1-yN층(114BN)의 두께는 1nm 내지 9nm일 수 있다. 상기 라스트 양자벽(114BL)의 두께는 3nm 내지 6nm일 수 있다. 제1 실시 예의 n형 AlyGa1-yN층(114BN)의 두께는 라스트 양자벽(114BL)으로 갈수록 15nm, 12nm, 9nm, 6nm, 3nm로 규칙적으로 얇아질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The thickness of the plurality of
상기 라스트 양자벽(114BL)의 n형 AlyGa1-yN층(114BN)의 두께가 1nm 미만일 경우, 전자 차단(electron blocking) 효과가 저하되므로 전자 오버플로우(electron overflow)에 의해 광도(Po)가 저하될 수 있다. 상기 라스트 양자벽(114BL)의 n형 AlyGa1-yN층(114BN)의 두께가 9nm 초과일 경우, 피에조효과의 개선이 낮아 광도(Po)가 저하될 수 있다. 제1 실시 예는 전체 양자우물(114W)의 볼륨을 유지하면서, 라스트 양자벽(114BL)으로 갈수록 얇아지는 두께를 갖는 양자벽(114B)에 의해 짧아진 파장만큼 라스트 양자우물(114WL)에 인듐(In) 농도를 높여 활성층(114)의 파장을 유지하면서 광도(Po)를 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 활성층(114)은 상기 복수의 양자벽(114B)의 두께가 얇아져 파장이 짧아지므로 양자우물(114W)의 인듐(In) 조성을 높일 수 있다. 여기서, 상기 양자우물(114W)의 인듐(In) 조성이 높아질수록 파장은 길어질 수 있다. 제1 실시 예의 상기 복수의 양자우물(114W)은 언도프트 InpGa1-pN층(0≤p≤1)일 수 있고, 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In) 조성은 0.015일 수 있고, 다른 양자우물(114W)의 인듐(In) 조성은 0.010일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In) 조성은 특별히 한정되지 않고, 상기 복수의 양자벽(114B)의 두께가 얇아짐에 따라 짧아지는 파장에 대응되게 인듐(In)의 조성이 가변될 수 있다.When the thickness of the n-type Al y Ga 1-y N layer 114BN of the last quantum wall 114BL is less than 1 nm, the electron blocking effect is reduced, so that the luminous intensity Po ) may be lowered. When the thickness of the n-type Al y Ga 1-y N layer 114BN of the last quantum wall 114BL is greater than 9 nm, the improvement of the piezo effect is low and the luminous intensity Po may be reduced. In the first embodiment, while maintaining the volume of the entire
한편, Blue LED와 달리 자외선(UV) LED에서는 양자우물(114W)에 인듐(In)의 농도가 상대적으로 낮기 때문에, 격자상수 차에 의해 발생하는 피에조효과가 거의 발생하지 않기 때문에, 인듐(In)의 농도를 높일 수 있다. 또한, 실질적으로 대부분의 발광은 제2 도전형 반도체층(116)에 가장 인접한 라스트 양자우물(114WL)에서 진행이 될 수 있다. 제1 실시 예는 상기 복수의 양자벽(114B)의 두께가 제2 도전형 반도체층(116)과 인접할수록 얇아져 상기 양자벽(114B)의 두께에 의해 짧아지는 파장에 따라 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In)의 농도를 높여 발광효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In) 농도는 다른 양자우물(114W)의 인듐(In) 농도보다 높을 수 있다.On the other hand, unlike the blue LED, since the concentration of indium (In) in the
제1 실시 예에 자외선 발광소자는 복수의 양자벽(114B)의 두께가 라스트 양자벽(114B)으로 갈수록 얇아지고, 라시트 양자우물(114WL)의 인듐(In) 조성을 높여 전체 양자우물(114W)의 볼륨을 유지하면서 광도(Po)를 향상시킬 수 있다.In the first embodiment, in the ultraviolet light emitting device, the thickness of the plurality of
도 3은 제2 실시 예에 따른 발광소자의 밴드 다이어그램을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a band diagram of a light emitting device according to a second embodiment.
도 3에 도시된 바와 같이, 제2 실시 예에 따른 발광소자는 제1 및 제2 도전형 반도체층(112, 116) 사이에 위치한 활성층(114)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3 , the light emitting device according to the second embodiment may include an
상기 활성층(114)은 복수의 양자벽(114B) 및 복수의 양자우물(114W)을 포함할 수 있다.The
상기 복수의 양자벽(114B)은 도 2의 제1 실시 예의 자외선 발광소자의 기술적 특징을 채용할 수 있다. The plurality of
제2 실시 예는 전체 양자우물(114W)의 볼륨을 유지하면서, 라스트 양자벽(114BL)으로 갈수록 얇아지는 두께를 갖는 양자벽(114B)에 의해 짧아진 파장만큼 라스트 양자우물(114WL)으로 갈수록 인듐(In) 농도를 높여 활성층(114)의 파장을 유지하면서 광도(Po)를 향상할 수 있다. 즉, 상기 활성층(114)은 상기 복수의 양자벽(114B)의 두께가 얇아져 파장이 짧아지므로 양자우물(114W)의 인듐(In) 조성을 높일 수 있다. 여기서, 상기 양자우물(114W)의 인듐(In) 조성이 높아질수록 파장은 길어질 수 있다. 제2 실시 예의 상기 복수의 양자우물(114W)은 언도프트 InpGa1-pN층(0≤p≤1)일 수 있다. 상기 복수의 양자벽(114B)의 인듐(In) 조성은 라스트 양자우물(114WL)로 갈수록 높아질 수 있다. 예컨대 상기 복수의 양자우물(114W)의 인듐(In) 조성은 라스트 양자우물(114WL)로 갈수록 0.010, 0.012, 0.013, 0.014, 0.015으로 증가할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the second embodiment, while maintaining the volume of the entire
한편, Blue LED와 달리 자외선(UV) LED에서는 양자우물에 인듐(In)의 농도가 상대적으로 낮기 때문에, 격자상수 차에 의해 발생하는 피에조효과가 거의 발생하지 않기 때문에, 인듐(iN)의 농도를 높일 수 있다. 또한, 실질적으로 대부분의 발광은 제2 도전형 반도체층(116)에 가장 인접한 라스트 양자우물(114WL)에서 진행이 될 수 있다. 제2 실시 예는 상기 복수의 양자벽(114B)의 두께가 라스트 양자벽(114BL)으로 갈수록 얇아져 상기 양자벽(114B)의 두께에 의해 파장이 짧아질 수 있다. 이에 따라 제2 실시 예는 상기 복수의 양자우물(114W)의 인듐(In) 농도가 라스트 양자우물(114WL)로 갈수록 높아져 발광효율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, unlike blue LEDs, since the concentration of indium (In) in the quantum well is relatively low in the ultraviolet (UV) LED, the piezo effect caused by the lattice constant difference hardly occurs, so the concentration of indium (iN) is lowered. can be raised In addition, substantially most of the light emission may proceed in the last quantum well 114WL closest to the second conductivity
제2 실시 예에 자외선 발광소자는 복수의 양자벽(114B)의 두께가 라스트 양자벽(114BL)으로 갈수록 얇아지고, 복수의 양자우물(114W)의 인듐(In) 조성이 라스트 양자우물(114WL)으로 갈수록 높아져 전체 양자우물(114W)의 볼륨을 유지하면서 광도(Po)를 향상시킬 수 있다.In the second embodiment, in the ultraviolet light emitting device, the thickness of the plurality of
도 4는 제3 실시 예에 따른 발광소자의 밴드 다이어그램을 도시한 도면이다.4 is a diagram illustrating a band diagram of a light emitting device according to a third embodiment.
도 4에 도시된 바와 같이, 제3 실시 예에 따른 발광소자는 제1 및 제2 도전형 반도체층(112, 116) 사이에 위치한 활성층(114)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the light emitting device according to the third embodiment may include an
상기 활성층(114)은 복수의 양자벽(114B) 및 복수의 양자우물(114W)을 포함할 수 있다.The
상기 복수의 양자벽(114B)은 언도프트 AlxGa1-xN층(0≤x≤1) 및 n형 AlyGa1-yN층(0≤y≤1)을 포함할 수 있다. 상기 언도프트 AlxGa1-xN층은 상기 n형 AlyGa1-yN층의 양측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 n형 AlyGa1-yN층은 상기 언도프트 AlxGa1-xN층들 사이에 배치될 수 있다. 제3 실시 예의 복수의 양자벽(114B)은 언도프트 AlxGa1-xN층(0≤x≤1) 및 n형 AlyGa1-yN층(0≤y≤1)을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 양자벽(114B)은 P형 AlzGa1-zN층(0≤z≤1)을 포함할 수도 있고, 언도프트 AlxGa1-xN층(0≤x≤1)으로만 구성될 수도 있다.The plurality of
상기 복수의 양자벽(114B)은 제2 도전형 반도체층(116)과 인접한 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)를 포함할 수 있다. 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께는 제1 도전형 본도체층(112)과 인접한 양자벽(114B)들보다 얇을 수 있다. 예컨대, 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)은 상기 제2 도전형 반도체층(116)과 인접하고, 제1 내지 제3 양자벽(114B)은 제1 도전형 반도체층(112)과 인접하거나 활성층(114)의 중간영역에 위치할 수 있다. 상기 라스트 양자벽(114BL)의 두께는 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1)의 두께보다 얇을 수 있다.The plurality of
상기 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께는 얇아질수록 빛의 파장이 짧아질 수 있다. 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께는 얇아질수록 피에조효과를 개선할 수 있다. 예컨대 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 n형 AlyGa1-yN층의 두께는 1nm 내지 9nm일 수 있다. 상기 라스트 양자벽(114BL)의 두께는 3nm 내지 6nm일 수 있다. 제3 실시 예의 n형 AlyGa1-yN층의 두께는 라스트-1 양자벽(114BL-1) 보다 라스트 양자벽(114BL)이 더 얇을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. As the thickness of the last-1 quantum wall 114BL-1 and the last quantum wall 114BL decreases, the wavelength of light may be shortened. As the thicknesses of the last-1 quantum wall 114BL-1 and the last quantum wall 114BL become thinner, the piezoelectric effect may be improved. For example, the thickness of the n-type Al y Ga 1-y N layer of the last-1 quantum wall 114BL-1 and the last quantum wall 114BL may be 1 nm to 9 nm. The thickness of the last quantum wall 114BL may be 3 nm to 6 nm. The thickness of the n-type Al y Ga 1-y N layer of the third embodiment may be thinner in the last quantum wall 114BL than the last quantum wall 114BL-1, but is not limited thereto.
상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 n형 AlyGa1-yN층의 두께가 1nm 미만일 경우, 전자 차단 효과가 저하되므로 전자 오버플로우에 의해 광도(Po)가 저하될 수 있다. 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 n형 AlyGa1-yN층의 두께가 9nm 초과일 경우, 피에조효과의 개선이 낮아 광도(Po)가 저하될 수 있다. 제3 실시 예는 전체 양자우물(114W)의 볼륨을 유지하면서, 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께가 얇아져 짧아진 파장만큼 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114WL)에 인듐(In) 농도를 높여 활성층(114)의 파장을 유지하면서 광도(Po)를 향상할 수 있다. 즉, 상기 활성층(114)은 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께가 얇아져 파장이 짧아지므로 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In) 조성을 높일 수 있다. 여기서, 상기 양자우물(114WL)은 인듐(In) 조성이 높아질수록 파장은 길어질 수 있다. 제3 실시 예의 상기 복수의 양자우물(114W)은 언도프트 InpGa1-pN층(0≤p≤1)일 수 있고, 라스트-1 양자우물(114WL-1)의 인듐(In) 조성은 0.014일 수 있고, 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In) 조성은 0.015일 수 있고, 다른 양자우물(114W)의 인듐(In) 조성은 0.010일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In) 조성은 특별히 한정되지 않고, 상기 복수의 양자벽(114B)의 두께가 얇아짐에 따라 짧아지는 파장에 대응되게 인듐(In)의 조성이 가변될 수 있다. When the thickness of the n-type Al y Ga 1-y N layer of the last-1 quantum wall 114BL-1 and the last quantum wall 114BL is less than 1 nm, the electron blocking effect is reduced, so that the luminous intensity (Po ) may be lowered. When the thickness of the n-type Al y Ga 1-y N layer of the last-1 quantum wall 114BL-1 and the last quantum wall 114BL is more than 9 nm, the improvement of the piezo effect is low, so that the luminous intensity Po is lowered. can In the third embodiment, while maintaining the volume of the entire
한편, 실질적으로 대부분의 발광은 제2 도전형 반도체층(116)에 가장 인접한 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114LW)에서 진행이 될 수 있다. 제3 실시 예는 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께는 다른 양자벽(114B) 보다 얇고, 제2 도전형 반도체층(116)과 인접할수록 얇아질 수 있다. 제3 실시 예는 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께에 의해 짧아지는 파장에 따라 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In)의 농도를 높여 발광효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In) 농도는 다른 양자우물(114W)보다 높고, 제2 도전형 반도체층(116)으로 갈수록 높을 수 있다.Meanwhile, substantially most of the light emission may proceed in the last first quantum well 114WL-1 and the last quantum well 114LW closest to the second conductivity
제3 실시 예에 자외선 발광소자는 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께가 다른 양자벽(114B) 보다 얇고, 제2 도전형 반도체층(116)과 인접할수록 얇아지고, 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In) 조성을 높여 전체 양자우물(114W)의 볼륨을 유지하면서 광도(Po)를 향상시킬 수 있다.In the third embodiment, in the UV light emitting device, the thickness of the last-1 quantum wall 114BL-1 and the last quantum wall 114BL is thinner than that of the other
도 5는 제4 실시 예에 따른 발광소자의 밴드 다이어그램을 도시한 도면이다.5 is a diagram illustrating a band diagram of a light emitting device according to a fourth embodiment.
도 5에 도시된 바와 같이, 제4 실시 예에 따른 발광소자는 제1 및 제2 도전형 반도체층(112, 116) 사이에 위치한 활성층(114)을 포함할 수 있다.5 , the light emitting device according to the fourth embodiment may include an
상기 활성층(114)은 복수의 양자벽(114B) 및 복수의 양자우물(114W)을 포함할 수 있다.The
상기 복수의 양자벽(114B)은 도 4의 제3 실시 예의 자외선 발광소자의 기술적 특징을 채용할 수 있다. The plurality of
제4 실시 예는 전체 양자우물(114W)의 볼륨을 유지하면서, 제2 도전형 반도체층(116)과 인접한 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께가 다른 양자벽보다 얇을 수 있다. 여기서, 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께는 동일 할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114WL)은 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께가 얇아져 파장이 짧아지므로 인듐(In) 조성을 높일 수 있다. 여기서, 상기 양자우물(114W)은 인듐(In) 조성이 높아질수록 파장은 길어질 수 있다. 제4 실시 예의 상기 복수의 양자우물(114W)은 언도프트 InpGa1-pN층(0≤p≤1)일 수 있다. 상기 복수의 양자우물(114W)의 인듐(In) 조성은 상기 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114WL)이 다른 양자우물(114W)보다 높을 수 있다. 예컨대 상기 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In) 조성은 0.015일 수 있고, 다른 양자우물(114W)의 인듐(In) 조성은 0.010일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the fourth embodiment, while maintaining the volume of the entire
한편, Blue LED와 달리 자외선(UV) LED에서는 양자우물(114W)에 인듐(In)의 농도가 상대적으로 낮기 때문에, 격자상수 차에 의해 발생하는 피에조효과가 거의 발생하지 않기 때문에, 인듐(In)의 농도를 높일 수 있다. 또한, 실질적으로 대부분의 발광은 제2 도전형 반도체층(116)에 가장 인접한 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114WL)에서 진행이 될 수 있다. 제4 실시 예는 상기 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께가 다른 양자벽(114B)보다 얇아져 파장이 짧아질 수 있다. 이에 따라 제4 실시 예는 상기 상기 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In)의 조성이 다른 양자우물(114W)보다 높아져 발광효율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, unlike the blue LED, since the concentration of indium (In) in the
제4 실시 예에 자외선 발광소자는 라스트-1 양자벽(114BL-1) 및 라스트 양자벽(114BL)의 두께가 다른 양자벽(114B) 보다 얇고, 라스트-1 양자우물(114WL-1) 및 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In) 조성을 높여 전체 양자우물(114W)의 볼륨을 유지하면서 광도(Po)를 향상시킬 수 있다.In the fourth embodiment, in the ultraviolet light emitting device, the last-1 quantum wall 114BL-1 and the last quantum wall 114BL are thinner than the other
도 6은 비교 예와 실시 예의 발광 효율을 도시한 데이터이다.6 is data showing luminous efficiency of Comparative Examples and Examples.
도 6에 도시된 바와 같이, 실시 예는 비교 예보다 발광 효율이 현저히 향상되었다.As shown in FIG. 6 , the luminous efficiency of the Example was significantly improved than that of the Comparative Example.
제1 실시 예의 자외선 발광소자(도2)는 비교 예에 비해 동작전압을 유지하면서 광도(Po)가 향상되었다.In the ultraviolet light emitting device of the first embodiment (FIG. 2), the luminous intensity (Po) was improved while maintaining the operating voltage compared to the comparative example.
즉, 제1 실시 예에 자외선 발광소자는 복수의 양자벽의 두께가 라스트 양자벽으로 갈수록 얇아지고, 라스트 양자우물의 인듐(In) 조성을 높여 전체 양자우물의 볼륨을 유지하면서 광도(Po)를 향상시킬 수 있다.That is, in the ultraviolet light emitting device according to the first embodiment, the thickness of the plurality of quantum walls becomes thinner toward the last quantum wall, and the indium (In) composition of the last quantum well is increased to maintain the volume of the entire quantum well while improving the luminous intensity (Po). can do it
도 7은 내지 도 10은 실시 예에 따른 자외선 발광소자의 제조방법을 도시한 도면이다.7 to 10 are views illustrating a method of manufacturing an ultraviolet light emitting device according to an embodiment.
도 7을 참조하면, 버퍼층(106)은 기판(105) 상에 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7 , the
상기 기판(105)은 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일수 있다. 예컨대 상기 기판(105)은 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 상기 기판(105) 상에는 요철 구조가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
상기 버퍼층(106)은 상기 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. 예컨대 상기 버퍼층(106)은 언도프트 GaN일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 버퍼층(106)은 적어도 하나 이상일 수 있다. 즉, 상기 버퍼층(106)은 2 이상의 복수의 층일 수 있다. The
도 8을 참조하면, 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함하는 발광구조물(110)은 상기 버퍼층(106) 상에 형성될 수 있다. Referring to FIG. 8 , a
상기 제1 도전형 반도체층(112)은 반도체 화합물, 예컨대 Ⅱ족-Ⅳ족 및 Ⅲ족-Ⅴ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있고, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예컨대 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 AlnGa1-nN (0≤n≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(112)이 n형 반도체층인 경우, n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The first conductivity-
활성층(114)은 제1 도전형 반도체층(112) 상에 형성될 수 있고, 상기 활성층(114)은 도 2 내지 도 5의 제1 내지 제4 실시예의 활성층 중 어느 하나의 기술적 특징을 채용할 수 있다.The
상기 활성층(114)은 상기 제1 도전형 반도체층(112)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 상기 제2 도전형 반도체층(116)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 서로 만나서, 상기 활성층(114)의 형성 물질에 따른 에너지 밴드(Energy Band)의 밴드갭(Band Gap) 차이에 의해서 빛을 방출하는 층이다.In the
상기 활성층(114)는 화합물 반도체로 구성될 수 있다. 상기 활성층(114)는 예로서 Ⅱ족-Ⅳ족 및 Ⅲ족-Ⅴ족 화합물 반도체 중에서 적어도 하나로 구현될 수 있다.The
상기 활성층(114)은 양자우물과 양자벽을 포함할 수 있다. 상기 활성층(114)이 다중 양자 우물 구조로 구현된 경우, 양자우물과 양자벽이 교대로 배치될 수 있다. 상기 양자우물과 양자벽은 각각 InxAlyGa1-x-yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료로 배치될 수 있거나, AlGaN/GaN, AlGaN/AlGaN, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, InAlGaN/GaN, GaAs/AlGaAs, InGaAs/AlGaAs, GaP/AlGaP, InGaP AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The
상기 제2 도전형 반도체층(116)은 반도체 화합물, 예컨대 Ⅱ족-Ⅳ족 및 Ⅲ족-Ⅴ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 예컨대 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 AlpGa1-pN (0≤p≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(116)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2 도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.The second conductivity-
상기 제1 도전형 반도체층(112)을 p형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(116)을 n형 반도체층으로 형성할 수도 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.The first conductivity-
도 9를 참조하면, 실시 예의 자외선 발광소자는 발광구조물(110) 아래에 전류 블록킹층(161), 채널층(163) 및 제2 전극(170)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 9 , in the ultraviolet light emitting device of the embodiment, a
상기 전류 블록킹층(161)은 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 발광구조물(110)과 제2 전극(170) 사이에 적어도 하나가 형성될 수 있다.The
상기 전류 블록킹층(161)은 상기 발광구조물(110) 위에 배치된 제1 전극(150)과 상기 발광구조물(110)의 두께 방향으로 대응되게 배치된다. 상기 전류 블록킹층(161)은 상기 제2 전극(170)으로부터 공급되는 전류를 차단하여, 다른 경로로 확산시켜 줄 수 있다.The
상기 채널층(163)은 상기 제2 도전형 AlGaN 계열 반도체층(116)의 하면 둘레를 따라 형성되며, 링 형상, 루프 형상 또는 프레임 형상으로 형성될 수 있다. 상기 채널층(163)은 ITO, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 채널층(163)의 내측부는 상기 제2 도전형 AlGaN 계열 반도체층(116) 아래에 배치되고, 외측부는 상기 발광 구조물(110)의 측면보다 더 외측에 배치될 수 있다. The
상기 제2 전극(170)은 컨택층(165), 반사층(167), 및 본딩층(169)을 포함할 수 있다.The
상기 컨택층(165)은 캐리어 주입을 효율적으로 할 수 있도록 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다. 상기 컨택층(165)은 반도체와 전기적인 접촉인 우수한 물질로 형성될 수 있다. 예컨대 상기 컨택층(165)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, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 반사층(167)은 상기 컨택층(165) 상에 위치할 수 있다. 상기 반사층(167)은 반사성이 우수하고, 전기적인 접촉이 우수한 물질로 형성될 수 있다. 예컨대 상기 반사층(167)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. The
또한, 상기 반사층(167)은 상기 금속 또는 합금과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 단층 또는 다층으로 형성할 수 있으며, 예컨대 IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 적층할 수 있다.In addition, the
상기 반사층(167) 아래에는 본딩층(169)이 형성되며, 상기 본딩층(169)은 베리어 금속 또는 본딩 금속으로 사용될 수 있으며, 그 물질은 예를 들어, Ti, Au, Sn, Ni, Cr, Ga, In, Bi, Cu, Ag 및 Ta와 선택적인 합금 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. A
상기 본딩층(169) 아래에는 지지 부재(173)가 형성되며, 상기 지지 부재(173)는 전도성 부재로 형성될 수 있으며, 그 물질은 구리(Cu-copper), 금(Au-gold), 니켈(Ni-nickel), 몰리브덴(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC 등)와 같은 전도성 물질로 형성될 수 있다. 상기 지지부재(173)는 다른 예로서, 전도성 시트로 구현될 수 있다.A
도 10을 참조하면, 기판(105), 버퍼층(106)은 상기 발광구조물(110)로부터 제거될 수 있다. 예컨대 상기 기판(105), 버퍼층(106)의 제거 방법은 화학적 식각 방법을 사용할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the
상기 기판(105), 버퍼층(106)이 제거되어 노출된 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 광 추출 효율을 향상시키는 광 추출 패턴(119)이 형성될 수 있다. 상기 광 추출 패턴(119)은 PEC 등의 방법으로 형성될 수 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 광 추출 패턴(119)은 규칙적인 형상 및 배열을 갖도록 형성할 수 있고, 불규칙적인 형상 및 배열을 갖도록 형성할 수도 있다.A light extraction pattern 119 for improving light extraction efficiency may be formed on the first conductivity-
상기 광 추출 패턴(119)은 활성층(114)으로부터 생성된 빛을 외부로 굴절시켜 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.The light extraction pattern 119 may improve light extraction efficiency by refracting the light generated from the
실시 예의 자외선 발광소자(100)는 제2 도전형 반도체층(116)과 인접한 라스트 양자벽(114BL)의 두께를 얇게 하거나, 라스트 양자벽(114BL)으로 갈수록 얇아지고, 라스트 양자우물(114WL)의 인듐(In) 조성을 높이거나, 라스트 양자우물(114WL)로 갈수록 인듐(In) 조성을 높여 전체 양자우물(114W)의 볼륨을 유지하면서 광도(Po)를 향상시킬 수 있다.In the ultraviolet
실시 예의 자외선 발광소자는 제1 전극(150)을 포함할 수 있다.The ultraviolet light emitting device of the embodiment may include the
상기 제1 전극(150)은 상기 제1 도전형 반도체층(112) 위에 위치할 수 있다. The
실시 예의 자외선 발광소자는 수직형 타입으로 설명하고 있지만, 전극들이 상기 발광조조물(110)의 상부면 상에 위치한 수평 타입에 적용될 수도 있다.Although the ultraviolet light emitting device of the embodiment is described as a vertical type, the electrodes may be applied to a horizontal type positioned on the upper surface of the
도 11은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 도시한 단면도이다.11 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device package according to an embodiment.
실시 예에 따른 발광 소자 패키지(200)는 패키지 몸체부(205)와, 상기 패키지 몸체부(205)에 설치된 제1 리드전극(213) 및 제2 리드전극(214)과, 상기 패키지 몸체부(205)에 설치되어 상기 제1 리드전극(213) 및 제2 리드전극(214)과 전기적으로 연결되는 자외선 발광소자(100)와, 상기 자외선 발광소자(100)를 포위하는 몰딩부재(230)가 포함된다.The light emitting
상기 제1 리드전극(213) 및 제2 리드전극(214)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 자외선 발광소자(100)에 전원을 제공하는 역할을 한다. 또한, 상기 제1 리드전극(213) 및 제2 리드전극(214)은 상기 자외선 발광소자(100)에서 발광된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 기능을 포함할 수 있으며, 상기 자외선 발광소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 기능을 포함 수도 있다.The first
상기 자외선 발광소자(100)는 상기 제1 리드전극(213) 또는 제2 리드전극(214)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다. The ultraviolet
상기 자외선 발광소자(100)는 도 1 내지 도 10의 제1 내지 제4 자외선 발광소자 중 어느 하나일 수 있다.The UV
상기 몰딩부재(230)에는 형광체(232)가 포함되어 백색광의 발광소자 패키지가 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
상기 몰딩부재(230)의 상면은 평평하거나 오목 또는 볼록하게 형성될 수 있으며 이에 한정하지 않는다.The upper surface of the
실시예에 따른 발광소자는 백라이트 유닛, 조명 유닛, 디스플레이 장치, 지시 장치, 램프, 가로등, 차량용 조명장치, 차량용 표시장치, 스마트 시계 등에 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The light emitting device according to the embodiment may be applied to a backlight unit, a lighting unit, a display device, an indicator device, a lamp, a street lamp, a vehicle lighting device, a vehicle display device, a smart watch, and the like, but is not limited thereto.
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, etc. described in the above embodiments are included in at least one embodiment, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified for other embodiments by those of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted 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.In the above, the embodiment has been mainly described, but this is only an example and does not limit the embodiment, and those of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs are provided with several examples not illustrated above within the range that does not deviate from the essential characteristics of the embodiment. It can be seen that variations and applications of branches are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be implemented by modification. And differences related to such modifications and applications should be construed as being included in the scope of the embodiments set forth in the appended claims.
114B: 양자벽 114BL: 라스트 양자벽
114BL-1: 라스트-1 양자벽 114W: 양자우물
114WL: 라스트 양자우물 114WL-1: 라스트-1 양자우물114B: quantum wall 114BL: last quantum wall
114BL-1: Last-1
114WL: Last quantum well 114WL-1: Last-1 quantum well
Claims (11)
복수의 양자벽 및 복수의 양자우물을 포함하고, 상기 제1 도전형 반도체층 상에 배치된 활성층; 및
상기 활성층 상에 배치된 제2 도전형 반도체층을 포함하고,
상기 복수의 양자벽은 다른 양자벽보다 얇고, 상기 제2 도전형 반도체층과 인접하게 배치된 라스트 양자벽을 포함하고,
상기 복수의 양자우물은 다른 양자우물보다 인듐 조성이 높고, 상기 제2 도전형 반도체층과 인접하게 배치된 라스트 양자우물을 포함하고,
상기 복수의 양자벽 각각은, n형 AlyGa1-yN층(0≤y≤1) 및 상기 n형 AlyGa1-yN층(0≤y≤1)의 상하부에 각각 배치되는 언도프트 AlyGa1-yN층(0≤y≤1)을 포함하고,
상기 라스트 양자벽의 두께는, 상기 복수의 양자벽 중 가장 얇은 두께를 가지는 자외선 발광소자.a first conductivity type semiconductor layer;
an active layer including a plurality of quantum walls and a plurality of quantum wells, the active layer disposed on the first conductivity-type semiconductor layer; and
a second conductivity-type semiconductor layer disposed on the active layer;
The plurality of quantum walls are thinner than other quantum walls and include a last quantum wall disposed adjacent to the second conductivity type semiconductor layer,
The plurality of quantum wells has a higher indium composition than other quantum wells, and includes a last quantum well disposed adjacent to the second conductivity-type semiconductor layer,
Each of the plurality of the two walls, n-type Al y Ga 1-y N layer (0≤y≤1) and which are respectively disposed on upper and lower portions of the n-type Al y Ga 1-y N layer (0≤y≤1) Including an undoped Al y Ga 1-y N layer (0 ≤ y ≤ 1),
The thickness of the last quantum wall is an ultraviolet light emitting device having the thinnest thickness among the plurality of quantum walls.
상기 라스트 양자벽의 n형 AlyGa1-yN층은 1nm 내지 9nm의 두께를 갖는 자외선 발광소자.According to claim 1,
The n-type Al y Ga 1-y N layer of the last quantum wall is an ultraviolet light emitting device having a thickness of 1 nm to 9 nm.
상기 복수의 양자우물은 상기 라스트 양자우물로 갈수록 인듐 조성이 높아지는 자외선 발광소자.According to claim 1,
The plurality of quantum wells is an ultraviolet light emitting device in which the indium composition increases toward the last quantum well.
상기 복수의 양자우물은 상기 라스트 양자우물과 인접한 라스트-1 양자우물을 포함하고, 상기 라스트 양자우물은 상기 라스트-1 양자우물보다 높은 인듐 조성을 갖는 자외선 발광소자.According to claim 1,
The plurality of quantum wells includes a last-1 quantum well adjacent to the last quantum well, and the last quantum well has a higher indium composition than the last-1 quantum well.
복수의 양자벽 및 복수의 양자우물을 포함하고, 상기 제1 도전형 반도체층 상에 배치된 활성층; 및
상기 활성층 상에 배치된 제2 도전형 반도체층을 포함하고,
상기 복수의 양자벽은 다른 양자벽보다 얇고, 상기 제2 도전형 반도체층과 인접하게 배치된 라스트 양자벽을 포함하고,
상기 복수의 양자우물은 상기 제2 도전형 반도체층과 인접하게 배치된 라스트 양자우물 및 상기 라스트 양자우물과 인접하게 배치된 라스트-1 양자우물을 포함하고,
상기 복수의 양자벽 각각은, n형 AlyGa1-yN층(0≤y≤1) 및 상기 n형 AlyGa1-yN층(0≤y≤1)의 상하부에 각각 배치되는 언도프트 AlyGa1-yN층(0≤y≤1)을 포함하고,
상기 라스트 양자벽의 두께는, 상기 복수의 양자벽 중 가장 얇은 두께를 가지며,
상기 라스트 양자우물 및 상기 라스트-1 양자우물의 인듐 조성은 다른 양자우물의 인듐 조성보다 높은 자외선 발광소자.a first conductivity type semiconductor layer;
an active layer including a plurality of quantum walls and a plurality of quantum wells, the active layer disposed on the first conductivity-type semiconductor layer; and
a second conductivity-type semiconductor layer disposed on the active layer;
The plurality of quantum walls are thinner than other quantum walls and include a last quantum wall disposed adjacent to the second conductivity type semiconductor layer,
The plurality of quantum wells include a last quantum well disposed adjacent to the second conductivity type semiconductor layer and a last-1 quantum well disposed adjacent to the last quantum well,
Each of the plurality of the two walls, n-type Al y Ga 1-y N layer (0≤y≤1) and which are respectively disposed on upper and lower portions of the n-type Al y Ga 1-y N layer (0≤y≤1) Including an undoped Al y Ga 1-y N layer (0 ≤ y ≤ 1),
The thickness of the last quantum wall has the thinnest thickness among the plurality of quantum walls,
The indium composition of the last quantum well and the last-1 quantum well is higher than the indium composition of other quantum wells.
상기 라스트 양자우물 및 상기 라스트-1 양자우물은 동일한 인듐 조성을 갖는 자외선 발광소자.6. The method of claim 5,
The last quantum well and the last-1 quantum well are ultraviolet light emitting devices having the same indium composition.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150097292A KR102353844B1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Uv light emitting device and light emitting device package |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150097292A KR102353844B1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Uv light emitting device and light emitting device package |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170006536A KR20170006536A (en) | 2017-01-18 |
KR102353844B1 true KR102353844B1 (en) | 2022-01-20 |
Family
ID=57992046
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020150097292A KR102353844B1 (en) | 2015-07-08 | 2015-07-08 | Uv light emitting device and light emitting device package |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102353844B1 (en) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101644156B1 (en) * | 2010-01-18 | 2016-07-29 | 서울바이오시스 주식회사 | Light emitting device having active region of quantum well structure |
KR101836122B1 (en) * | 2011-08-24 | 2018-04-19 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device |
KR102098295B1 (en) * | 2013-07-29 | 2020-04-07 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device and lighting system |
-
2015
- 2015-07-08 KR KR1020150097292A patent/KR102353844B1/en active IP Right Grant
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20170006536A (en) | 2017-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102623615B1 (en) | Light emitting device, light emitting device package and light emitting apparatus | |
KR102212666B1 (en) | Light emitting device | |
KR20120005756A (en) | Light emitting device | |
KR102376468B1 (en) | Red light emitting device and lighting system | |
EP3073538B1 (en) | Red light emitting device and lighting system | |
KR20160013553A (en) | Light emitting device and lighting system | |
US10510926B2 (en) | Ultraviolet light emitting diode and light emitting diode package | |
KR102461317B1 (en) | Uv light emitting device, light emitting device package and lighting device | |
KR20130007314A (en) | Light emitting device | |
KR102356232B1 (en) | Uv light emitting device and light emitting device package | |
KR102353844B1 (en) | Uv light emitting device and light emitting device package | |
KR102397266B1 (en) | Light emitting device and lighting apparatus | |
KR102447089B1 (en) | Uv light emitting device and light emitting device package | |
KR102342713B1 (en) | Light emitting device | |
KR102224164B1 (en) | Light emitting device and lighting system having the same | |
KR102322696B1 (en) | Uv light emitting device and light emitting device package | |
KR102175346B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package | |
KR20130019276A (en) | Light emitting device | |
KR102376672B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package | |
KR102486036B1 (en) | Uv light emitting device, method of manufacturing uv light emitting device and light emitting device package | |
KR102432015B1 (en) | Uv light emitting device and light emitting device package | |
KR102398435B1 (en) | Red light emitting device and lighting system | |
KR102346649B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package having thereof | |
KR102356516B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package | |
KR102330022B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
N231 | Notification of change of applicant | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |