KR102354251B1 - Light emitting device and lighting device - Google Patents
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Abstract
실시예는 발광소자, 발광소자 패키지 및 조명장치에 관한 것이다.
실시 예에 따른 발광소자는 제1 도전형 반도체층과, 제1 도전형 반도체층 상에 위치한 활성층, 및 활성층 상에 배치된 제2 도전형 반도체층을 포함하고, 활성층은 복수의 장벽층 및 복수의 우물층을 포함하고, 상기 복수의 장벽층 각각은 P형 도펀트가 도핑된 P형 장벽층과 상기 p형 장벽층 상에 배치된 언도프트 장벽층을 포함할 수 있다.The embodiment relates to a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting device.
A light emitting device according to an embodiment includes a first conductivity type semiconductor layer, an active layer disposed on the first conductivity type semiconductor layer, and a second conductivity type semiconductor layer disposed on the active layer, wherein the active layer includes a plurality of barrier layers and a plurality of and a well layer of , wherein each of the plurality of barrier layers may include a P-type barrier layer doped with a P-type dopant and an undoped barrier layer disposed on the p-type barrier layer.
Description
실시예는 발광소자, 발광소자 패키지 및 조명장치에 관한 것이다.The embodiment relates to a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting device.
발광소자(Light Emitting Device)는 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드를 주기율표상에서 3Ⅲ족과 Ⅴ족 등의 화합물 반도체로 생성될 수 있고, 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.A light emitting device (Light Emitting Device) is a pn junction diode having the characteristic of converting electrical energy into light energy, and can be produced with compound semiconductors such as Group 3III and Group V on the periodic table, and various colors can be realized by adjusting the composition ratio of the compound semiconductor. It is possible.
발광소자는 순방향전압 인가 시에 n층의 전자와 p층의 정공(hole)이 결합하여 전도대(Conduction band)와 가전대(Valance band)의 밴드갭 에너지에 해당하는 만큼의 에너지를 발산한다. 여기서, 상기 에너지가 빛의 형태로 발산되면 발광소자가 될 수 있다. 예컨대 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.When a forward voltage is applied, the electrons of the n-layer and the holes of the p-layer combine to emit energy corresponding to the bandgap energy of the conduction band and the valence band. Here, when the energy is emitted in the form of light, it may become a light emitting device. For example, 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, 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.
상기 발광소자는 빛의 에너지가르 발산하는 활성층을 포함하고, 활성층은 에너지 밴드갭이 작은 양자우물과 에너지 밴드갭이 큰 양자벽을 반복적층하여 이루어지며, n형 반도체층에서 주입된 전자와 p형 반도체층에서 주입된 정공이 양자우물에서 서로 만나 발광결합 하여 빛을 방출시킨다.The light emitting device includes an active layer that emits energy of light, and the active layer is formed by repeatedly stacking a quantum well having a small energy band gap and a quantum wall having a large energy band gap, and electrons injected from the n-type semiconductor layer and the p-type Holes injected from the semiconductor layer meet each other in the quantum well, combine to emit light, and emit light.
한편, 종래기술의 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 of the prior art has a droop problem in that the luminous efficiency is lowered when the amount of injection current increases, 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 the 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, 일반적으로 정공의 이동도는 전자의 이동도보다 낮아 활성층에 주입효율이 낮게된다. 따라서, 전자는 활성층을 지나 p형 반도체층 영역으로 넘어가게 된다. 이와 같은 현상은 전자의 오버플로우(overflow)라고 하고, 전자의 오버플로우는 고전류밀도로 갈수록 더 심화된다. 즉, 종래기술의 발광소자는 캐리어 농도가 높아지는 고전류 밀도로 갈수록 외부 양자 효율은 감소하게 된다.In addition, in general, the mobility of holes is lower than that of electrons, so that the injection efficiency into the active layer is low. Accordingly, electrons pass through the active layer to the p-type semiconductor layer region. Such a phenomenon is called an electron overflow, and the electron overflow intensifies as the current density increases. That is, in the light emitting device of the prior art, the external quantum efficiency decreases as the carrier concentration increases as the high current density increases.
실시 예는 발광 효율을 향상시킬 수 있는 발광소자, 발광소자 패키지 및 조명장치를 제공할 수 있다.The embodiment may provide a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting device capable of improving luminous efficiency.
실시 예에 따른 발광소자는 제1 도전형 반도체층(112); 상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치한 활성층(114); 상기 활성층(114) 상에 배치된 제2 도전형 반도체층(116)을 포함하고, 상기 활성층(114)은 복수의 장벽층(114QB) 및 복수의 우물층(114QW)을 포함하고, 상기 복수의 장벽층(114QB) 각각은 P형 도펀트가 도핑된 P형 장벽층(114PB)과 상기 p형 장벽층(114PB) 상에 배치된 언도프트 장벽층(114UB)을 포함할 수 있다.The light emitting device according to the embodiment includes a first
실시 예에 따른 조명장치는 상기 발광소자를 포함할 수 있다.The lighting device according to the embodiment may include the light emitting device.
실시 예의 발광소자는 언도포트 양자장벽층 아래에 P형 양자장벽층이 배치되어 양자우물층 상부에 음전하가 형성되고, 양자우물층의 하부에서 양전하가 형성되어 압전극성이 완화되어 발광 효율이 향상될 수 있다.In the light emitting device of the embodiment, a P-type quantum barrier layer is disposed under the undo port quantum barrier layer, so that negative charges are formed on the upper quantum well layer, and positive charges are formed on the lower portion of the quantum well layer. can
도 1은 실시 예에 따른 발광소자의 에너지 밴드를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 A를 도시한 도면이다.
도 3은 비교 예와 실시 예의 내부 양자 효율을 비교한 도면이다.
도 4는 실시 예에 따른 수직 타입 발광소자를 도시한 단면도이다.
도 5는 실시 예에 따른 수평 타입 발광소자를 도시한 단면도이다.
도 6은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an energy band of a light emitting device according to an embodiment.
FIG. 2 is a view showing A of FIG. 1 .
3 is a diagram comparing the internal quantum efficiency of a comparative example and an embodiment.
4 is a cross-sectional view illustrating a vertical type light emitting device according to an embodiment.
5 is a cross-sectional view illustrating a horizontal type light emitting device according to an embodiment.
6 is a view showing 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 발광소자의 에너지 밴드를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 A를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating an energy band of a light emitting device according to an embodiment, and FIG. 2 is a diagram illustrating A of FIG. 1 .
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 실시 예에 따른 발광소자의 활성층(114)은 제1 도전형 반도체층(112) 및 제2 도전형 반도체층(116) 사이에 위치한다.1 and 2 , the
상기 활성층(114)은 화합물 반도체일 수 있고, 예컨대 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 양자우물층(114QW)과 양자장벽층(114QB)을 포함할 수 있다. 상기 활성층(114)이 다중 양자 우물 구조로 구현된 경우, 양자우물층(114QW)과 양자장벽층(114QB)이 교대로 배치될 수 있다. 상기 양자우물층(114QW)과 양자장벽층(114QB)은 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 활성층(114)의 에너지 밴드는 전도대(Conductive Band)와 가전자대(Valence Band)로 구분되고, 각각 전도대 에너지 준위(Ec)와 가전자대 에너지 준위(Ev)는 양자우물층(114QW)의 에너지 준위는 낮고, 양자장벽층(114QB)의 에너지 준위는 높게 형성된다.The energy band of the
도면에 도시된 바와 같이, 활성층(114)의 전도대 에너지 준위(Ec)와 가전자대 에너지 준위(Ev)는 에너지 밴드 파형을 갖는데, 이와 같은 에너지 밴드 파형은 양자우물층(114QW)과 양자장벽층(114QB) 영역에서의 정공과 전자들의 파동함수에 의해 형성된다.As shown in the figure, the conduction band energy level (Ec) and the valence band energy level (Ev) of the
상기 활성층(114)은 일예로 InzGa1-zN(0≤z≤1) 양자우물층(114QW) 및 GaN계열 양자장벽층(114QB)으로 구성된 구조를 설명하도록 한다.The
상기 양자장벽층(114QB)은 P형 GaN층(114PB) 및 언도프트 GaN층(114UB)을 포함할 수 있다. 상기 P형 GaN층(114PB)은 P형 도펀트를 포함할 수 있다. 상기 P형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다. 실시 예의 P형 GaN층(114PB)은 Mg을 포함할 수 있다. 상기 P형 GaN층(114PB)은 상기 언도프트 GaN층(114UB) 아래에 위치할 수 있다. 즉, 실시 예의 활성층(114)은 양자우물층(114QW), P형 GaN층(114PB), 언도프트 GaN층(114UB)이 적어도 3 페어 이상 교대로 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The quantum barrier layer 114QB may include a P-type GaN layer 114PB and an undoped GaN layer 114UB. The P-type GaN layer 114PB may include a P-type dopant. The P-type dopant may include Mg, Zn, Ca, Sr, Ba, or the like. The P-type GaN layer 114PB of the embodiment may include Mg. The P-type GaN layer 114PB may be positioned under the undoped GaN layer 114UB. That is, in the
상기 P형 GaN층(114PB)의 Mg 도핑 농도는 1 x 1017 ㎝-3이상일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예컨대 Mg 도핑 농도는 1 x 1017 ㎝-3내지 1 x 1019 ㎝-3일 수 있다. 상기 P형 GaN층(114PB)의 Mg 도핑 농도가 1 x 1017㎝-3미만일 경우, 활성화되는 Mg에 의한 InzGa1-zN(0≤z≤1) 양자우물층(114QW) 상부의 음전하(NC)와 양자우물층 하부의 계면 전하보다 낮아져 차단(screening) 효과가 없으므로 내부양자 효율이 저하될 수 있다. 상기 기 P형 GaN층(114PB)의 Mg 도핑 농도가 1 x 1019㎝-3초과일 경우, InzGa1-zN(0≤z≤1) 양자우물층(114QW)으로 Mg이 확산되어 비발광 재결합(Non-recombination)에 의해 발광 특성이 저하될 수 있다.The Mg doping concentration of the P-type GaN layer 114PB may be 1×10 17 cm −3 or more, but is not limited thereto. For example, the Mg doping concentration may be 1 x 10 17 cm -3 to 1 x 10 19 cm -3 . When the Mg doping concentration of the P-type GaN layer 114PB is less than 1 x 10 17 cm -3 , the In z Ga 1-z N (0≤z≤1) quantum well layer 114QW by the activated Mg Since the negative charge (NC) is lower than the interfacial charge of the lower part of the quantum well layer, there is no screening effect, so the internal quantum efficiency may be reduced. When the Mg doping concentration of the P-type GaN layer 114PB is greater than 1 x 10 19 cm -3 , Mg is diffused into the In z Ga 1-z N (0≤z≤1) quantum well layer 114QW. Light-emitting characteristics may be deteriorated by non-recombination.
상기 양자장벽층(114QB)은 언도프트 GaN층(114UB)의 하부에 P형 GaN층(114PB)이 배치되어 상기 양자장벽층(114QB)의 하부에 주입된 정공에 의해 활성층(114) 내부의 정공 주입 효율이 향상될 수 있다. 즉, 상기 p형 GaN층(114PB)의 Mg에 의해 활성층(114) 내에 정공이 제공되므로 발광효율을 향상시킬 수 있다. 상기 P형 GaN층(114PB)의 두께는 0.3㎚이상일 수 있다. 예컨대 상기 P형 GaN층(114PB)의 두께는 0.3㎚ 내지 5.0㎚일 수 있다. 상기 P형 GaN층(114PB)의 두께는 3.0㎚일 수 있다. 상기 P형 GaN층(114PB)의 두께가 0.3㎚ 미만일 경우, 정공 주입 효율이 저하될 수 있다. 상기 P형 GaN층(114PB)의 두께가 5.0㎚ 초과일 경우, Mg이 상기 언도프트 GaN층(114UB), 양자우물층(114QW)으로 확산되어 비발광 재결합에 의해 발광 효율이 저하될 수 있다.In the quantum barrier layer 114QB, a P-type GaN layer 114PB is disposed under the undoped GaN layer 114UB, and holes in the
예컨대 상기 양자우물층(114QW) 상단과 상기 양자장벽층(114WB)의 계면 전하 밀도(interface charge density)는 4 x 1012 ㎝-2일 수 있고, 실시 예의 상기 P형 GaN층(114PB)의 두께가 3.0㎚일 경우, 5 x 1017 ㎝-3으로 활성화된 Mg에 의한 전하 밀도는 -1.5 x 1012 ㎝-2일 수 있다. 즉, 양자우물층(114QW) 상부의 전하밀도는 2.5 x 1012 ㎝-2로 낮아질 수 있다. 또한, 상기 양자우물층(114QW) 하단과 상기 양자장벽층(114WB)의 계면 전하 밀도는 -4 x 1012 ㎝-2일 수 있고, 양자우물층(114QW)으로부터 활성화된 정공에 의해 상기 양자우물층(114QW)의 하단에서 양전하(PC: Positive charge)가 형성되어 양자우물층(114QW) 상부의 전하밀도는 -2.5 x 1012 ㎝-2로 낮아질 수 있다. For example, the interface charge density of the upper end of the quantum well layer 114QW and the quantum barrier layer 114WB may be 4 x 10 12 cm -2 , and the thickness of the P-type GaN layer 114PB of the embodiment. When is 3.0 nm, the charge density due to Mg activated by 5 x 10 17 cm -3 may be -1.5 x 10 12 cm -2. That is, the charge density on the quantum well layer 114QW may be lowered to 2.5 x 10 12 cm -2. In addition, the interfacial charge density of the lower end of the quantum well layer 114QW and the quantum barrier layer 114WB may be -4 x 10 12 cm -2 , and the quantum well due to holes activated from the quantum well layer 114QW. A positive charge (PC) is formed at the bottom of the layer 114QW, so that the charge density on the upper part of the quantum well layer 114QW may be lowered to -2.5 x 10 12 cm -2.
실시 예의 발광소자는 P형 GaN층(114PB)의 Mg에 의해 InzGa1-zN(0≤z≤1) 양자우물층(114QW) 상부에 음전하(NC: Negative charge)가 형성되고, P형 GaN층(114PB)의 아래에 위치한 InzGa1-zN(0≤z≤1) 양자우물층(114QW)으로 이동된 정공에 의해 InzGa1-zN(0≤z≤1) 양자우물층(114QW)의 하부에서 양전하(PC)가 형성되어 압전극성(Piezoelectirc field)과 반대방향의 전계가 발생된다. 따라서, 실시 예의 발광소자는 압전극성이 완화되어 발광 효율이 향상될 수 있다.In the light emitting device of the embodiment, a negative charge (NC) is formed on the In z Ga 1-z N (0≤z≤1) quantum well layer 114QW by Mg of the P-type GaN layer 114PB, and
도 3은 비교 예와 실시 예의 내부 양자 효율을 비교한 도면이다.3 is a diagram comparing the internal quantum efficiency of a comparative example and an embodiment.
도 3에 도시된 바와 같이, 비교 예는 InGaN 계열 양자우물층과, 언도프트 GaN 계열 양자장벽층의 구조이다. 실시 예는 InGaN 계열 양자우물층과, P형 GaN층/ 언도프트 GaN층의 양자장벽층의 구조이다.As shown in FIG. 3 , a comparative example is a structure of an InGaN-based quantum well layer and an undoped GaN-based quantum barrier layer. The embodiment is a structure of an InGaN-based quantum well layer and a quantum barrier layer of a P-type GaN layer/undoped GaN layer.
실시 예의 발광소자는 양자우물층 상부의 음전하(NC)와 양자우물층 하부의 양전하(PC)에 의해서 압전극성이 완화되므로 차단(screening) 효과에 의해 내부 양자 효율이 증가될 수 있다.In the light emitting device of the embodiment, the piezoelectricity is relieved by the negative charge (NC) on the upper part of the quantum well layer and the positive charge (PC) on the lower part of the quantum well layer, so that the internal quantum efficiency can be increased by the screening effect.
도 4는 실시 예에 따른 수직 타입 발광소자를 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a vertical type light emitting device according to an embodiment.
도 4에 도시된 바와 같이, 수직 타입 발광소자(100)는 도 1 내지 도 2의 활성층(114)의 기술적 특징을 채용할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the vertical type
수직 타입 발광소자는 상기 활성층(114)을 갖는 발광구조물(110)을 포함할 수 있다. 상기 상기 발광구조물(110)은 제1 도전형 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 반도체층(116)을 포함할 수 있다.The vertical type light emitting device may include the
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. 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 광 추출 효율을 향상시키는 광 추출 패턴(119)을 포함할 수 있다.The first conductivity-
상기 활성층(114)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.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. 상기 활성층(114)은 양자우물층과 양자장벽층을 포함할 수 있다. 상기 활성층(114)이 다중 양자 우물 구조로 구현된 경우, 양자우물층과 양자장벽층이 교대로 배치될 수 있다. The
실시 예의 활성층(114)은 일예로 InzGa1-zN(0≤z≤1) 양자우물층과, 언도프트 GaN층과 상기 언도프트 GaN층 아래에 위치한 P형 GaN층을 포함하는 양자장벽층을 포함할 수 있다. 실시 예의 활성층(114)은 P형 GaN층의 P형 도펀트에 의해 InzGa1-zN(0≤z≤1) 양자우물층 상부에 음전하(NC)가 형성되고, P형 GaN층의 아래에 위치한 InzGa1-zN(0≤z≤1) 양자우물층으로 이동된 정공에 의해 InzGa1-zN(0≤z≤1) 양자우물층의 하부에서 양전하(PC)가 형성되어 압전극성과 반대방향의 전계가 발생된다. 따라서, 실시 예의 발광소자는 압전극성이 완화되어 발광 효율이 향상될 수 있다.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)은 n형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 p형 반도체층으로 설명하고 있지만, 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 p형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 n형 반도체층으로 형성할 수도 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제2 도전형 반도체층(116) 위에는 상기 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체 예컨대 n형 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광구조물(110)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.Although the first conductivity-
실시 예의 발광소자는 제1 전극(150)을 포함할 수 있다.The light emitting device of the embodiment may include the
실시 예의 발광소자는 발광구조물(110) 아래에 전류 블록킹층(161), 채널층(163) 및 제2 전극(170)을 포함할 수 있다.The light emitting device of the embodiment may include a
상기 제2 전극(170)은 컨택층(165), 반사층(167), 및 본딩층(169)을 포함할 수 있다.The second electrode 170 may include a
상기 컨택층(165)은 캐리어 주입을 효율적으로 할 수 있도록 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다.The
상기 반사층(167)은 상기 컨택층(165) 상에 위치할 수 있다.The reflective layer 167 may be positioned on the
상기 반사층(167) 아래에는 본딩층(169)이 형성될 수 있다.A
상기 본딩층(169) 아래에는 지지 부재(173)가 형성되며, 상기 지지 부재(173)는 전도성 부재로 형성될 수 있다.A
도 5는 실시 예에 따른 수평 타입 발광소자를 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a horizontal type light emitting device according to an embodiment.
도 5에 도시된 바와 같이, 실시 예에 따른 수평 타입 발광소자(101)는 기파(111) 상에 발광구조물(110)이 배치된다.5 , in the horizontal type
상기 발광구조물(110)은 도 1 내지 도 3의 기술적 특징을 채용할 수 있다.The
실시 예는 제2 도전형 반도체층(116) 상에 상기 제2 도전형 반도체층(116)과 전기적으로 연결되는 제2 전극(152)과, 제1 도전형 반도체층(112) 상에 상기 제1 도전형 반도체층(112)과 각각 전기적으로 연결되는 제1 전극(151)을 포함할 수 있다.In the embodiment, the second electrode 152 is electrically connected to the second conductivity
실시 예의 활성층(114)은 일예로 언도프트 GaN층과 상기 언도프트 GaN층 아래에 위치한 P형 GaN층을 포함하는 양자장벽층을 포함할 수 있다. 실시 예의 활성층(114)은 P형 GaN층의 P형 도펀트에 의해 양자우물층 상부에 음전하(NC)가 형성되고, P형 GaN층의 아래에 위치한 양자우물층으로 이동된 정공에 의해 양자우물층의 하부에서 양전하(PC)가 형성되어 압전극성과 반대방향의 전계가 발생된다. 따라서, 실시 예의 발광소자는 압전극성이 완화되어 발광 효율이 향상될 수 있다.The
도 6은 실시 예에 따른 발광소자 패키지를 도시한 도면이다.6 is a diagram 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 발광소자(100)와, 상기 발광소자(100)를 포위하는 몰딩부재(230)가 포함된다.The light emitting
상기 제1 리드전극(213) 및 제2 리드전극(214)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광소자(100)에 전원을 제공하는 역할을 한다. 또한, 상기 제1 리드전극(213) 및 제2 리드전극(214)은 상기 발광소자(100)에서 발광된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 기능을 포함할 수 있으며, 상기 발광소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 기능을 포함 수도 있다.The first
상기 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
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
실시 예에 따른 발광소자, 발광소자 패키지(200)는 백라이트 유닛, 조명장치, 디스플레이 장치, 지시 장치, 램프, 가로등, 차량용 조명장치, 차량용 표시장치, 스마트 시계 등에 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The light emitting device and the light emitting
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.
114: 활성층 114QB: 양자장벽층
114QW:양자우물층 114PB: P형 GaN층
114UB: 언도프트 GaN층114: active layer 114QB: quantum barrier layer
114QW: quantum well layer 114PB: P-type GaN layer
114UB: undoped GaN layer
Claims (8)
상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치한 활성층;
상기 활성층 상에 배치된 제2 도전형 반도체층을 포함하고,
상기 활성층은 복수의 장벽층 및 복수의 우물층을 포함하고,
상기 복수의 장벽층 각각은, P형 도펀트가 도핑된 P형 장벽층과, 상기 P형 장벽층 상에 배치된 언도프트 장벽층을 포함하고,
상기 복수의 우물층 각각의 상부에는 상기 P형 장벽층이 배치되고, 상기 복수의 우물층 각각의 아래에는 상기 언도프트 장벽층이 배치되고,
상기 P형 장벽층의 두께는 0.3nm 내지 5.0nm이고,
상기 P형 장벽층의 P형 도펀트는 Mg이고, Mg 도핑 농도는 1 x 1017 ㎝-3이상이고,
인접한 우물층 사이에서 배치된 장벽층에서, 상기 도핑된 P형 장벽층은, 상기 언도프트 장벽층 하부에 배치되는 발광소자.a first conductivity type semiconductor layer;
an active layer positioned on the first conductivity-type semiconductor layer;
a second conductivity-type semiconductor layer disposed on the active layer;
the active layer comprises a plurality of barrier layers and a plurality of well layers;
Each of the plurality of barrier layers includes a P-type barrier layer doped with a P-type dopant, and an undoped barrier layer disposed on the P-type barrier layer,
The P-type barrier layer is disposed on each of the plurality of well layers, and the undoped barrier layer is disposed under each of the plurality of well layers,
The thickness of the P-type barrier layer is 0.3 nm to 5.0 nm,
The P-type dopant of the P-type barrier layer is Mg, and the Mg doping concentration is 1×10 17 cm -3 or more,
In the barrier layer disposed between adjacent well layers, the doped P-type barrier layer is disposed under the undoped barrier layer.
상기 P형 장벽층의 상기 Mg 도핑 농도는 1 x 1017 ㎝-3내지 1 x 1019 ㎝-3인 발광소자.According to claim 1,
The Mg doping concentration of the P-type barrier layer is 1 x 10 17 cm -3 to 1 x 10 19 cm -3 A light emitting device.
상기 복수의 우물층은 InGaN, 상기 P형 장벽층은 P형 GaN, 상기 언도프트 장벽층은 언도프트 GaN인 발광소자.According to claim 1,
The plurality of well layers are InGaN, the P-type barrier layer is P-type GaN, and the undoped barrier layer is undoped GaN.
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