KR102358689B1 - Light emitting device - Google Patents
Light emitting device Download PDFInfo
- Publication number
- KR102358689B1 KR102358689B1 KR1020150120258A KR20150120258A KR102358689B1 KR 102358689 B1 KR102358689 B1 KR 102358689B1 KR 1020150120258 A KR1020150120258 A KR 1020150120258A KR 20150120258 A KR20150120258 A KR 20150120258A KR 102358689 B1 KR102358689 B1 KR 102358689B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- type semiconductor
- semiconductor layer
- layer
- quantum
- conductivity
- Prior art date
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 100
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 12
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 145
- 239000000463 material Substances 0.000 description 14
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 8
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 5
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 3
- VRIVJOXICYMTAG-IYEMJOQQSA-L iron(ii) gluconate Chemical compound [Fe+2].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O VRIVJOXICYMTAG-IYEMJOQQSA-L 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019897 RuOx Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dizinc;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].[Zn+2].[Zn+2] JAONJTDQXUSBGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N stibanylidynetin;hydrate Chemical compound O.[Sn].[Sb] SKRWFPLZQAAQSU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910005555 GaZnO Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DZLPZFLXRVRDAE-UHFFFAOYSA-N [O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Zn++].[In+3] Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Zn++].[In+3] DZLPZFLXRVRDAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N gallium tin Chemical compound [Ga].[Sn] YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N indium;oxozinc;tin Chemical compound [In].[Sn].[Zn]=O HRHKULZDDYWVBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Substances [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 description 1
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010944 silver (metal) Substances 0.000 description 1
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers 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 having potential barriers 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 having potential barriers 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 having potential barriers 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 having potential barriers 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 having potential barriers 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
- H01L33/14—Semiconductor devices having potential barriers 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 carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure
- H01L33/145—Semiconductor devices having potential barriers 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 carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure with a current-blocking structure
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
실시예는 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상의 활성층; 및 상기 활성층 상의 제2 도전형 반도체층을 포함하고, 상기 활성층은 다중 양자 우물 구조로 이루어지고, 상기 다중 양자 우물 구조 내의 양자벽 중 상기 제2 도전형 반도체층에 가장 인접한 양자벽이 전자 차단층으로 작용하는 발광소자를 제공한다.The embodiment includes a first conductivity type semiconductor layer; an active layer on the first conductivity type semiconductor layer; and a second conductivity-type semiconductor layer on the active layer, wherein the active layer has a multi-quantum well structure, and among quantum walls in the multi-quantum well structure, a quantum wall closest to the second conductivity-type semiconductor layer is an electron blocking layer To provide a light emitting device that acts as
Description
실시예는 발광소자에 관한 것이다.The embodiment relates to a light emitting device.
GaN, AlGaN 등의 3-5 족 화합물 반도체는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점으로 인해 광 전자 공학 분야(optoelectronics)와 전자 소자를 위해 등에 널리 사용된다.Group 3-5 compound semiconductors, such as GaN and AlGaN, are widely used in optoelectronics fields and electronic devices due to their many advantages, such as wide and easily tunable band gap energy.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.In particular, light emitting devices such as light emitting diodes or laser diodes using group 3-5 or group 2-6 compound semiconductor materials of semiconductors are developed in thin film growth technology and device materials such as red, green, blue, and ultraviolet light. Various colors can be realized, and efficient white light can be realized by using fluorescent materials or combining colors. It has the advantage of being friendly.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.Accordingly, a light emitting diode backlight that replaces a Cold Cathode Fluorescence Lamp (CCFL) constituting a transmission module of an optical communication means, a backlight of a liquid crystal display (LCD) display device, and white light emission that can replace a fluorescent lamp or incandescent light bulb Applications are expanding to diode lighting devices, automobile headlights and traffic lights.
도 1은 종래의 발광소자를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional light emitting device.
종래의 발광소자(100)는 사파이어 등으로 이루어진 기판(110) 위에 제1 도전형 반도체층(122)과 활성층(124) 및 제2 도전형 반도체층(126)을 포함하는 발광구조물(120)이 형성되고, 제2 도전형 반도체층(126) 상에는 투광성 도전층(150)이 배치될 수 있고, 활성층(124)과 제2 도전형 반도체층(126)의 사이에는 전자 차단층(130)이 배치될 수 있으며, 제1 도전형 반도체층(122)과 제2 도전형 반도체층(126) 상에 각각 제1 전극(162)과 제2 전극(166)이 배치된다.The conventional light emitting device 100 includes a
발광소자(100)는 제1 도전형 반도체층(122)을 통해서 주입되는 전자와 제2 도전형 반도체층(126)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(124)을 이루는 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출한다. 활성층(124)에서 방출되는 빛은 활성층(124)을 이루는 물질의 조성에 따라 다를 수 있다.In the light emitting device 100, electrons injected through the first conductivity
전자(electron)는 정공(hole)에 비하여 이동성(mobility)가 커서, 활성층(124) 내에서 정공과 결합되지 않은 전자가 제2 도전형 반도체층(126) 방향으로 진행할 수 있다. 따라서, 활성층(124)과 제2 도전형 반도체층(126)의 사이에 전자 차단층(Electron blocking layer, 130)을 배치할 수 있다.Electrons have greater mobility than holes, so that electrons that are not coupled to holes in the
전자 차단층(130)은 예를 들어 제2 도전형 도펀트로 도핑된 AlGaN이 배치될 수 있고, 알루미늄의 조성비를 달리하는 GaN이 층(layer)을 이루어 복수 개 서로 교번하여 배치될 수도 있다.In the
도 2에서 활성층(MQW)은 양자벽과 양자 우물로 이루어지고, 양자 벽의 에너지 밴드 갭(EQB)은 양자 우물의 에너지 밴드 갭(EQW)보다 클 수 있다. 그리고, 제1 도전형 반도체층(n-GaN)의 에너지 밴드 갭(En)과 제2 도전형 반도체층(p-GaN)의 에너지 밴드 갭(Ep)은 서로 동일하고, 예를 들면 양자 벽의 에너지 밴드 갭(EQB)은 전자 차단층(EBL)의 에너지 밴드 갭(EEBL)보다 작을 수 있다.In FIG. 2 , the active layer MQW includes a quantum wall and a quantum well, and the energy band gap E QB of the quantum wall may be larger than the energy band gap E QW of the quantum well. In addition, the energy band gap En of the first conductivity type semiconductor layer (n-GaN) and the energy band gap Ep of the second conductivity type semiconductor layer (p-GaN) are the same, for example, the The energy band gap E QB may be smaller than the energy band gap E EBL of the electron blocking layer EBL.
그러나, 상술한 종래의 발광소자는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the conventional light emitting device described above has the following problems.
청색광이나 녹색광을 방출하는 발광소자의 경우 활성층 내에 InGaN이 포함되며, 녹색광을 방출하는 발광소자의 경우 In(인듐)의 함량이 약23% 로 청색광을 방출하는 발광소자의 인듐 함량인 14%보다 상대적으로 높다.In the case of a light emitting device emitting blue or green light, InGaN is included in the active layer, and in the case of a light emitting device emitting green light, the content of In (indium) is about 23%, which is relatively higher than the indium content of the light emitting device emitting blue light of 14%. as high as
이때, InN 의격자 사이즈가 GaN의 격자 사이즈보다 크기 때문에, 활성층인 InGaN은 GaN에 비하여 큰 압축 응력(compressive strain)이 걸리게 된다. 그리고, 녹색광을 방출하는 발광소자의 경우 인듐 함량이 상대적으로 많기 때문에 활성층에서 더 높은 압축 응력이 걸리게 된다.At this time, since the lattice size of InN is larger than the lattice size of GaN, the active layer InGaN is subjected to a greater compressive strain than that of GaN. In addition, in the case of a light emitting device emitting green light, a higher compressive stress is applied to the active layer because the content of indium is relatively high.
여기서, 높은 압축 응력은 활성층의 결정성을 악화시키고 두께를 더 얇게 한정시키게 되며, 압전 분극 현상도 더 강화될 수 있다.Here, the high compressive stress deteriorates the crystallinity of the active layer and limits the thickness to be thinner, and the piezoelectric polarization phenomenon may be further strengthened.
또한, 양자벽과 양자 우물의 에너지 준위가 충분히 크지 않을 경우, 활성층 내의 양자 우물에서 탈출하는 전자가 증가하게 된다. 이러한 전자는 발광효율에 기여하지 못하므로 발광소자의 광효율이 저하될 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 p형 도전형 반도체층 바로 앞에 상술한 전자 차단층을 배치할 경우, 전자 차단층은 전자의 이동 외에 정공의 이동도 방해할 수 있으므로, 활성층 내로 진행하는 정공의 개수가 감소하여 발광소자의 광효율이 저하될 수 있다.In addition, when the energy levels of the quantum wall and the quantum well are not large enough, electrons escaping from the quantum well in the active layer increase. Since these electrons do not contribute to the luminous efficiency, the luminous efficiency of the light emitting device may be deteriorated. In order to solve this problem, when the electron blocking layer is disposed immediately in front of the p-type conductivity type semiconductor layer, the electron blocking layer can prevent the movement of holes in addition to the movement of electrons, so that the number of holes proceeding into the active layer is reduced. Therefore, the light efficiency of the light emitting device may be reduced.
실시예는 활성층의 결정성이 향상되고, 활성층 내의 압전 분극이 감소하며, 활성층 내의 양자 우물에서 전자와 정공의 결합 빈도가 증가하여 광효율이 향상되는 발광소자를 제공하고자 한다.The embodiment is intended to provide a light emitting device in which the crystallinity of the active layer is improved, the piezoelectric polarization in the active layer is reduced, and the coupling frequency of electrons and holes in the quantum well in the active layer is increased, so that light efficiency is improved.
실시예는 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상의 활성층; 및 상기 활성층 상의 제2 도전형 반도체층을 포함하고, 상기 활성층은 다중 양자 우물 구조로 이루어지고, 상기 다중 양자 우물 구조 내의 양자벽 중 상기 제2 도전형 반도체층에 가장 인접한 양자벽이 전자 차단층으로 작용하는 발광소자를 제공한다.The embodiment includes a first conductivity type semiconductor layer; an active layer on the first conductivity type semiconductor layer; and a second conductivity-type semiconductor layer on the active layer, wherein the active layer has a multi-quantum well structure, and among quantum walls in the multi-quantum well structure, a quantum wall closest to the second conductivity-type semiconductor layer is an electron blocking layer To provide a light emitting device that acts as
양자벽의 에너지 밴드 갭은, 상기 제1 도전형 반도체층의 에너지 밴드 갭 또는 상기 제2 도전형 반도체층의 에너지 밴드 갭보다 클 수 있다.An energy band gap of the quantum wall may be greater than an energy band gap of the first conductivity type semiconductor layer or an energy band gap of the second conductivity type semiconductor layer.
제1 도전형 반도체층의 에너지 밴드 갭은 상기 제2 도전형 반도체층의 에너지 밴드 갭과 동일할 수 있다.The energy band gap of the first conductivity type semiconductor layer may be the same as that of the second conductivity type semiconductor layer.
제1 도전형 반도체층은 n형 반도체층이고, 상기 제2 도전형 반도체층은 p형 반도체층일 수 있다.The first conductivity-type semiconductor layer may be an n-type semiconductor layer, and the second conductivity-type semiconductor layer may be a p-type semiconductor layer.
제1 도전형 반도체층의 에너지 밴드 갭과 상기 제2 도전형 반도체층의 에너지 밴드 갭은 3.42 eV일 수 있다.The energy band gap of the first conductivity type semiconductor layer and the energy band gap of the second conductivity type semiconductor layer may be 3.42 eV.
다중 양자 우물 구조 내의 양자벽의 에너지 밴드 갭은 3.62 eV일 수 있다.The energy band gap of the quantum wall in the multi-quantum well structure may be 3.62 eV.
다중 양자 우물 구조 내의 양자우물의 에너지 밴드 갭은 2.39 eV일 수 있다.The energy band gap of the quantum well in the multi-quantum well structure may be 2.39 eV.
전자 차단층으로 작용하는 양자벽의 두께는 다른 양자벽의 두께보다 두꺼울 수 있다.The thickness of the quantum wall serving as the electron blocking layer may be thicker than that of other quantum walls.
양자벽의 두께는 양자 우물의 두께의 2/3 이하일 수 있다.The thickness of the quantum wall may be less than or equal to 2/3 the thickness of the quantum well.
다른 실시예는 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상의 활성층; 및 상기 활성층 상의 제2 도전형 반도체층을 포함하고, 상기 활성층은 다중 양자 우물 구조로 이루어지고, 상기 다중 양자 우물 구조 내의 양자벽은 AlGaN으로 이루어지고 양자 우믈은 InGaN으로 이루어지는 발광소자를 제공한다.Another embodiment is a first conductivity type semiconductor layer; an active layer on the first conductivity type semiconductor layer; and a second conductivity-type semiconductor layer on the active layer, wherein the active layer has a multi-quantum well structure, a quantum wall in the multi-quantum well structure is made of AlGaN, and the quantum well is made of InGaN.
제1 도전형 반도체층은, n형 도펀트가 도핑된 GaN으로 이루어질 수 있다.The first conductivity type semiconductor layer may be formed of GaN doped with an n-type dopant.
제2 도전형 반도체층은, p형 도펀트가 도핑된 GaN으로 이루어질 수 있다.The second conductivity type semiconductor layer may be formed of GaN doped with a p-type dopant.
양자벽 내에서 상기 Al(알루미늄)의 조성비는 0.1일 수 있다.The composition ratio of Al (aluminum) in the quantum wall may be 0.1.
양자 우물 내에서 상기 In(인)의 조성비는 0.23일 수 있다.The composition ratio of In (phosphorus) in the quantum well may be 0.23.
활성층에서 녹색 파장 영역의 광이 방출될 수 있다.Light of a green wavelength region may be emitted from the active layer.
실시예들에 따른 발광소자는 양자벽과 양자우물의 에너지 밴드 갭이 종래보다 커져서 활성층 내의 양자 우물에서 전자가 탈출하기 어려울 수 있다. 따라서, 활성층 내에서 전자와 정공의 결합이 증가하여 발광소자의 광효율이 향상될 수 있다.In the light emitting device according to the exemplary embodiment, since the energy band gap between the quantum wall and the quantum well is larger than that of the related art, it may be difficult for electrons to escape from the quantum well in the active layer. Accordingly, the luminous efficiency of the light emitting device may be improved by increasing the coupling of electrons and holes in the active layer.
또한, 발광소자 내의 활성층 중 양자벽이 GaN이 아닌 InGaN으로 이루어지므로 활성층에 걸리는 압축 응력이 감소하여, 활성층의 결정성이 향상되고 압전 분극 현상도 감소할 수 있다.In addition, since the quantum wall of the active layer in the light emitting device is made of InGaN instead of GaN, compressive stress applied to the active layer is reduced, so that crystallinity of the active layer is improved and the piezoelectric polarization phenomenon can be reduced.
도 1은 종래의 발광소자를 나타낸 도면이고,
도 2는 도 1의 발광소자의 에너지 밴드 갭을 나타낸 도면이고,
도 3은 발광소자의 일실시예를 나타낸 도면이고,
도 4는 도 3의 발광소자의 에너지 밴드 갭을 나타내 도면이고,
도 5는 발광소자가 배치된 발광소자 패키지의 일실시예를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional light emitting device,
Figure 2 is a view showing the energy band gap of the light emitting device of Figure 1,
3 is a view showing an embodiment of a light emitting device,
4 is a view showing the energy band gap of the light emitting device of FIG. 3,
5 is a view showing an embodiment of a light emitting device package in which a light emitting device is disposed.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention that can specifically realize the above objects will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 상(위) 또는 하(아래)(on or under) 등으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case where it is described as being formed on "on or under" of each element, on (above) or below (on) or under) includes both elements in which two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are disposed between the two elements indirectly. In addition, when expressed as up (up) or down (down) (on or under), the meaning of not only an upward direction but also a downward direction based on one element may be included.
도 3은 발광소자의 일실시예를 나타낸 도면이다.3 is a view showing an embodiment of a light emitting device.
발광소자(200)는 기판(210) 상의 버퍼층(215) 상에 발광 구조물(220)이 배치되고, 발광 구조물(220) 상에 투광성 도전층(250)이 배치되며, 제1 도전형 반도체층(222)과 투광성 도전층(250) 상에 각각 제1 전극(262)과 제2 전극(266)이 배치될 수 있다.In the
기판(210)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질이나 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있으며, 열 전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있고, 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함할 수 있다. 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiO2, SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.The
기판(210)과 발광 구조물(220)은 이종의 재료이므로 격자 상수 부정합(lattice mismatch)이 매우 크고 이들 사이에 열 팽창 계수 차이도 매우 크기 때문에, 결정성을 악화시키는 전위(dislocation), 멜트 백(melt-back), 크랙(crack), 피트(pit), 표면 모폴로지(surface morphology) 불량 등이 발생할 수 있다.Since the
상술한 문제점을 해결하고자 기판(210)과 발광 구조물(220)의 사이에 버퍼층(215)을 형성할 수 있다.In order to solve the above-described problem, the
발광 구조물(220)은 제1 도전형 반도체층(222)과 활성층(224) 및 제2 도전형 반도체층(226)을 포함하여 이루어질 수 있다.The
제1 도전형 반도체층(222)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다.The first conductivity-type semiconductor layer 222 may be implemented with a group III-V or group II-VI compound semiconductor, and may be doped with a first conductivity-type dopant.
상세하게는 제1 도전형 반도체층(222)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.In detail, the first conductivity type semiconductor layer 222 is a semiconductor having a composition formula of Al x In y Ga (1-xy) N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1). The material may be formed of any one or more of AlGaN, GaN, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, and AlGaInP.
제1 도전형 반도체층(222)이 n형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(222)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.When the first conductivity-type semiconductor layer 222 is an n-type semiconductor layer, the first conductivity-type dopant may include an n-type dopant such as Si, Ge, Sn, Se, Te, or the like. The first conductivity type semiconductor layer 222 may be formed as a single layer or a multilayer, but is not limited thereto.
활성층(224)은 제1 도전형 반도체층(222)과 제2 도전형 반도체층(226) 사이에 배치되며, 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(MQW:Multi Quantum Well) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 예를 들면 다중 양자 우물 구조로 이루어질 수 있다.The
활성층(224)은 Ⅲ-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층, 예를 들면 AlGaN/AlGaN, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP, InGaN/AlGaN 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있다.The
우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 활성층(224)이 녹색 파장 영역의 광을 방출할 때, 활성층(224)은 다중양자우물 구조로 이루어질 수 있고, 예를 들면 InGaN/AlGaN 구조의 양자우물/양자벽으로 이루어질 수 있고, 상세하게는 In0 .23GaN/Al0 .1GaN 구조의 양자우물층/양자벽층의 페어(pair) 구조가 1주기 이상인 다중 양자 우물 구조일 수 있고, 양자 우물은 후술하는 제2 도전형 도펀트를 포함할 수 있다.The well layer may be formed of a material having an energy band gap smaller than that of the barrier layer. When the
제2 도전형 반도체층(226)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 예컨대, InxAlyGa1 -x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 제2 도전형 반도체층(226)이 AlxGa(1-x)N으로 이루어질 수 있다.The second conductivity type semiconductor layer 226 may be formed of a semiconductor compound. The second conductivity-type semiconductor layer 226 may be implemented with a group III-V or group II-VI compound semiconductor, and may be doped with a second conductivity-type dopant. The second conductivity type semiconductor layer 226 is, for example, a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1 -xy N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1), AlGaN , GaN AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, may be formed of any one or more of AlGaInP, for example, the second conductivity type semiconductor layer 226 may be made of Al x Ga (1-x) N.
제2 도전형 반도체층(226)이 p형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.When the second conductivity-type semiconductor layer 226 is a p-type semiconductor layer, the second conductivity-type dopant may be a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, or Ba. The second conductivity type semiconductor layer 226 may be formed as a single layer or a multilayer, but is not limited thereto.
도 4는 도 3의 발광소자의 에너지 밴드 갭을 나타내 도면이다.4 is a diagram illustrating an energy band gap of the light emitting device of FIG. 3 .
활성층(MQW)은 양자벽과 양자 우물로 이루어지고, 양자 벽의 에너지 밴드 갭(EQB)은 양자 우물의 에너지 밴드 갭(EQW)보다 클 수 있다. 그리고, 제1 도전형 반도체층(n-GaN)의 에너지 밴드 갭(En)과 제2 도전형 반도체층(p-GaN)의 에너지 밴드 갭(Ep)은 서로 동일할 수 있다.The active layer MQW includes a quantum wall and a quantum well, and an energy band gap E QB of the quantum wall may be larger than an energy band gap E QW of the quantum well. In addition, the energy band gap En of the first conductivity type semiconductor layer (n-GaN) and the energy band gap Ep of the second conductivity type semiconductor layer (p-GaN) may be the same.
여기서, 양자 벽의 에너지 밴드 갭(EQB)은 제1 도전형 반도체층(n-GaN)의 에너지 밴드 갭(En)과 제2 도전형 반도체층(p-GaN)의 에너지 밴드 갭(Ep)보다 클 수 있으며, 따라서 양자벽 중 제2 도전형 반도체층(p-GaN)에 가장 인접한 양자벽이 전자 차단층(EBL)으로 작용할 수 있다.Here, the energy band gap (E QB ) of the quantum wall is the energy band gap (En) of the first conductivity type semiconductor layer (n-GaN) and the energy band gap (Ep) of the second conductivity type semiconductor layer (p-GaN) It may be larger, and thus, the quantum wall closest to the second conductivity type semiconductor layer (p-GaN) among the quantum walls may act as the electron blocking layer (EBL).
상세하게는 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층이 각각 GaN으로 이루어지고 두께가 340 나노미터 내지 380 나노미터일 수 있고 예를 들면 363 나노미터일 수 있으며, 에너지 밴드 갭(En, Ep)은 각각 3.42eV일 수 있다. 그리고, 활성층(MQW)을 이루는 양자벽은 Al0 .1GaN으로 이루어지고 두께가 320 나노미터 내지 360 나노미터일 수 있고, 예를 들면 342 나노미터 일 수 있으며, 에너지 밴드 갭(EQB)은 3.62eV일 수 있다. 또한, 활성층(MQW)을 이루는 양자우물은 In0 .14GaN으로 이루어지고 두께가 500 나노미터 내지 550 나노미터일 수 있고 예를 들면 520 나노미터 일 수 있으며, 에너지 밴드 갭(EQB)은 2.39eV일 수 있다. 또한, 양자벽의 두께는 양자 우물의 두께의 2/3 이하일 수 있다.In detail, the first conductivity-type semiconductor layer and the second conductivity-type semiconductor layer are each made of GaN and have a thickness of 340 nanometers to 380 nanometers, for example, 363 nanometers, and an energy band gap (En, Ep) may each be 3.42 eV. And, the quantum wall constituting the active layer ( MQW ) is made of Al 0.1 GaN and may have a thickness of 320 nanometers to 360 nanometers, for example, 342 nanometers, and the energy band gap E QB is It may be 3.62 eV. In addition, the quantum well constituting the active layer ( MQW) is made of In 0.14 GaN and may have a thickness of 500 nanometers to 550 nanometers, for example, 520 nanometers, and an energy band gap (E QB ) of 2.39 eV. Also, the thickness of the quantum wall may be 2/3 or less of the thickness of the quantum well.
그리고, 양자벽들 중 전자 차단층으로 작용할 수 있는 제2 도전형 반도체층(p-GaN)에 가장 인접한 양자벽의 두께는 다른 양자벽들의 두께보다 더 두꺼울 수도 있다.In addition, the thickness of the quantum wall closest to the second conductivity type semiconductor layer (p-GaN) that can act as an electron blocking layer among the quantum walls may be thicker than the thickness of the other quantum walls.
발광 구조물(220) 상에는 투광성 도전층(250)이 배치될 수 있다. 투광성 도전층(250)은 제2 전극(266)으로 주입된 정공을 제2 도전형 반도체층(226)에 고루 주입하는 작용을 하며, 예를 들면 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-GaZnO), IGZO(In-GaZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.A light-transmitting
그리고, 발광소자(200)의 일부 영역에서 투광성 도전층(250)으로부터 제1 도전형 반도체층(222)의 일부 높이까지 메사 식각되어 제1 도전형 반도체층(222)의 일부가 노출될 수 있다.In addition, a portion of the first conductivity type semiconductor layer 222 may be exposed by mesa etching in a partial region of the
노출된 제1 도전형 반도체층(222)과 제2 도전형 반도체층(226)에는 각각 제1 전극(262)과 제2 전극(266)이 배치될 수 있다.A
제1 전극(262)과 제2 전극(266)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Cu) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.The
도 3에 도시된 바와 같이 발광 구조물(220)의 측면은 경사를 이루며 배치될 수 있고, 도시되지는 않았으나 패시베이션층이 발광 구조물의 둘레에 배치되어 발광 구조물을 보호할 수 있다. 패시베이션층은 절연물질로 이루어질 수 있으며, 절연물질은 비전도성인 산화물이나 질화물로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 패시베이션층 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 3 , the side surface of the
도 3에서 수평형 발광소자가 도시되고 있으나, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층(222)과 활성층(224) 및 제2 도전형 반도체층(226)의 에너지 밴드 갭은 수직형 발광소자 또는 플립 칩 형상의 발광소자에도 적용될 수 있다.Although the horizontal light emitting device is illustrated in FIG. 3 , the energy band gap of the first conductivity type semiconductor layer 222 , the
종래의 청색광을 방출하는 발광소자의 경우 양자 우물과 전자 차단층의 에너지 밴드 갭이 0.96eV 정도였으나, 실시예에 따른 발광소자는 양자벽과 양자우물의 에너지 밴드 갭이 1.23eV 정도이므로 활성층 내의 양자 우물에서 전자가 탈출하기 어려울 수 있다. 따라서, 활성층 내에서 전자와 정공의 결합이 증가하여 발광소자의 광효율이 향상될 수 있다.In the case of a conventional light emitting device emitting blue light, the energy band gap between the quantum well and the electron blocking layer was about 0.96 eV, but in the light emitting device according to the embodiment, the energy band gap between the quantum wall and the quantum well is about 1.23 eV, so It can be difficult for electrons to escape from the well. Accordingly, the luminous efficiency of the light emitting device may be improved by increasing the coupling of electrons and holes in the active layer.
또한, 발광소자 내의 활성층 중 양자 우물의 In(인듐)의 함량이 약 23%로 높으나, 양자벽이 GaN이 아닌 InGaN으로 이루어지므로 활성층에 걸리는 압축 응력이 감소하여, 활성층의 결정성이 향상되고 압전 분극 현상도 감소할 수 있다.In addition, the content of In (indium) in the quantum well of the active layer in the light emitting device is as high as about 23%, but since the quantum wall is made of InGaN instead of GaN, the compressive stress applied to the active layer is reduced, the crystallinity of the active layer is improved, and the piezoelectric Polarization can also be reduced.
도 5는 발광소자가 배치된 발광소자 패키지의 일실시예를 나타낸 도면이다.5 is a view showing an embodiment of a light emitting device package in which a light emitting device is disposed.
발광소자 패키지(300)는 캐비티(cavity)를 가지는 패키지 몸체(310)에 제1 리드 프레임(322) 및 제2 리드 프레임(326)이 배치될 수 있으며, 제1 리드 프레임(322) 및 제2 리드 프레임(326)이 패키지 몸체(310)를 관통하며 배치되고 있으나 다른 형상으로 배치될 수도 있다.In the light emitting
발광 소자(200)는 제1 리드 프레임(322) 및 제2 리드 프레임(326)와 와이어(330)로 전기적으로 연결되며 배치되고, 캐비티 내에는 몰딩부(340)가 채워지며, 몰딩부(340)는 형광체(345)를 포함할 수 있다.The
도 5의 발광소자 패키지(300)에서, 발광소자(200)에서 제1 파장 영역의 광 예를 들면 녹색 파장 영역의 광이 방출되고, 형광체(345)가 제1 파장 영역의 광에 의하여 여기되어 보다 장파장인 제2 파장 영역의 광을 방출할 수 있으며, 제1 파장 영역의 광과 제2 파장 영역의 광이 혼합되어 제3 파장 영역의 광 예를 들면 백색광을 구현할 수 있다.In the light emitting
발광소자 패키지는 상술한 실시예들에 따른 발광소자를 하나 또는 복수 개로 탑재할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light emitting device package may mount one or a plurality of light emitting devices according to the above-described embodiments, but is not limited thereto.
상술한 발광소자 패키지는 조명 시스템의 광원으로 사용될 수 있으며, 예를 들면 영상표시장치와 조명장치에 사용될 수 있다.The above-described light emitting device package may be used as a light source of a lighting system, for example, may be used in an image display device and a lighting device.
상술한 발광소자 패키지는 회로 기판 상에 하나의 라인(line) 형상으로 배치되어 조명 장치에 사용되거나 영상표시장치에서 에지 타입의 광원으로 사용될 수 있다.The above-described light emitting device package may be disposed in a single line shape on a circuit board and used in a lighting device or may be used as an edge-type light source in an image display device.
그리고, 발광소자 패키지는 회로 기판에 복수 개의 발광소자가 복수 개의 열과 행으로 배치될 수도 있으며, 특히 영상표시장치에서 직하 타입의 광원으로 사용될 수 있다.In addition, in the light emitting device package, a plurality of light emitting devices may be arranged in a plurality of columns and rows on a circuit board, and in particular, it may be used as a direct type light source in an image display device.
상술한 발광소자들이 영상표시장치나 조명장치의 광원으로 사용될 때, 발광소자의 광효율이 향상되고 활성층의 결정성이 향상되고 압전 분극 현상도 감소하여 발광소자의 품질이 향상될 수 있다. 또한, 녹색광을 방출하는 발광소자가 사용되어 연색성이 향상되고 광의 반치폭이 감소하여 색재현성도 향상될 수 있다.When the above-described light emitting devices are used as a light source of an image display device or a lighting device, the light efficiency of the light emitting device is improved, the crystallinity of the active layer is improved, and the piezoelectric polarization phenomenon is reduced, so that the quality of the light emitting device can be improved. In addition, since a light emitting device emitting green light is used, color rendering is improved and the half width of light is reduced, thereby improving color reproducibility.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 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 규정하는 본 발명의 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 present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are not exemplified above in the range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It can be seen that various modifications and applications 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 present invention defined in the appended claims.
100, 200: 발광소자 110, 210: 기판
120: 220: 발광 구조물 122, 222: 제1 도전형 반도체층
124, 224: 활성층 126, 226: 제2 도전형 반도체층
130: 전자 차단층
150, 250: 투광성 도전층 162, 261: 제1 전극
166, 266: 제2 전극 215: 버퍼층
300: 발광소자 패키지 310: 패키지 몸체
322: 제1 리드 프레임 326: 제2 리드 프레임
330: 와이어 340: 몰딩부
345: 형광체100, 200: light emitting
120: 220:
124, 224:
130: electron blocking layer
150, 250: light-transmitting
166, 266: second electrode 215: buffer layer
300: light emitting device package 310: package body
322: first lead frame 326: second lead frame
330: wire 340: molding unit
345: phosphor
Claims (15)
상기 제1 도전형 반도체층 상의 활성층; 및
상기 활성층 상의 제2 도전형 반도체층을 포함하고,
상기 활성층은 다중 양자 우물 구조로 이루어지고, 상기 다중 양자 우물 구조 내의 양자벽 중 상기 제2 도전형 반도체층에 가장 인접한 양자벽이 전자 차단층으로 작용하고,
상기 양자벽의 에너지 밴드 갭은, 상기 제1 도전형 반도체층의 에너지 밴드 갭 또는 상기 제2 도전형 반도체층의 에너지 밴드 갭보다 크고,
상기 제1 도전형 반도체층의 에너지 밴드 갭은 상기 제2 도전형 반도체층의 에너지 밴드 갭과 동일한 발광소자.a first conductivity type semiconductor layer;
an active layer on the first conductivity type semiconductor layer; and
a second conductivity-type semiconductor layer on the active layer;
The active layer has a multi-quantum well structure, and among quantum walls in the multi-quantum well structure, a quantum wall closest to the second conductivity-type semiconductor layer serves as an electron blocking layer,
The energy band gap of the quantum wall is larger than the energy band gap of the first conductivity type semiconductor layer or the energy band gap of the second conductivity type semiconductor layer,
The energy band gap of the first conductivity type semiconductor layer is the same as the energy band gap of the second conductivity type semiconductor layer.
상기 제1 도전형 반도체층은 n형 반도체층이고, 상기 제2 도전형 반도체층은 p형 반도체층이고, 상기 제1 도전형 반도체층의 에너지 밴드 갭과 상기 제2 도전형 반도체층의 에너지 밴드 갭은 3.42 eV이고, 상기 다중 양자 우물 구조 내의 양자벽의 에너지 밴드 갭은 3.62 eV이고, 상기 다중 양자 우물 구조 내의 양자우물의 에너지 밴드 갭은 2.39 eV인 발광소자.According to claim 1,
The first conductivity type semiconductor layer is an n-type semiconductor layer, the second conductivity type semiconductor layer is a p-type semiconductor layer, and an energy band gap of the first conductivity type semiconductor layer and an energy band of the second conductivity type semiconductor layer The gap is 3.42 eV, the energy band gap of the quantum wall in the multi-quantum well structure is 3.62 eV, and the energy band gap of the quantum well in the multi-quantum well structure is 2.39 eV.
상기 전자 차단층으로 작용하는 양자벽의 두께는 다른 양자벽의 두께보다 두꺼운 발광소자.According to claim 1,
The thickness of the quantum wall acting as the electron blocking layer is thicker than the thickness of other quantum walls of the light emitting device.
상기 양자벽의 두께는 양자 우물의 두께의 2/3 이하인 발광소자.According to claim 1,
The thickness of the quantum wall is 2/3 or less of the thickness of the quantum well.
상기 제1 도전형 반도체층 상의 활성층; 및
상기 활성층 상의 제2 도전형 반도체층을 포함하고,
상기 활성층은 다중 양자 우물 구조로 이루어지고, 상기 다중 양자 우물 구조 내의 양자벽은 AlGaN으로 이루어지고 양자 우믈은 InGaN으로 이루어지고, 상기 다중 양자 우물 구조 내의 양자벽 중 상기 제2 도전형 반도체층에 가장 인접한 양자벽이 전자 차단층으로 작용하고,
상기 제1 도전형 반도체층은, n형 도펀트가 도핑된 GaN으로 이루어지고, 상기 제2 도전형 반도체층은, p형 도펀트가 도핑된 GaN으로 이루어지며,
상기 활성층에서 녹색 파장 영역의 광이 방출되는 발광소자.a first conductivity type semiconductor layer;
an active layer on the first conductivity type semiconductor layer; and
a second conductivity-type semiconductor layer on the active layer;
The active layer has a multi-quantum well structure, a quantum wall in the multi-quantum well structure is made of AlGaN, and the quantum well is made of InGaN, and among the quantum walls in the multi-quantum well structure, the second conductivity type semiconductor layer is the most The adjacent quantum wall acts as an electron blocking layer,
The first conductivity-type semiconductor layer is made of GaN doped with an n-type dopant, and the second conductivity-type semiconductor layer is made of GaN doped with a p-type dopant,
A light emitting device emitting light in a green wavelength region from the active layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150120258A KR102358689B1 (en) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Light emitting device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150120258A KR102358689B1 (en) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Light emitting device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170024788A KR20170024788A (en) | 2017-03-08 |
| KR102358689B1 true KR102358689B1 (en) | 2022-02-04 |
Family
ID=58404651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150120258A KR102358689B1 (en) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | Light emitting device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102358689B1 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002084000A (en) * | 2000-07-03 | 2002-03-22 | Toyoda Gosei Co Ltd | Iii group nitride based compound light emitting semiconductor element |
| KR20090117538A (en) * | 2008-05-09 | 2009-11-12 | 삼성전기주식회사 | Nitride semiconductor light emitting device |
-
2015
- 2015-08-26 KR KR1020150120258A patent/KR102358689B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20170024788A (en) | 2017-03-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102322841B1 (en) | Light emittng device and light emitting device array including the same | |
| KR101712049B1 (en) | Light emitting device | |
| JP6081709B2 (en) | Light emitting element | |
| KR101998763B1 (en) | Light emittng device | |
| KR102189129B1 (en) | Light emitting device module | |
| KR20120111364A (en) | Light emitting device and light emitting device package | |
| KR102376468B1 (en) | Red light emitting device and lighting system | |
| KR102461317B1 (en) | Uv light emitting device, light emitting device package and lighting device | |
| KR102359824B1 (en) | Uv light emitting device and light emitting device package | |
| KR102358689B1 (en) | Light emitting device | |
| KR102050053B1 (en) | Light emitting device | |
| KR102007401B1 (en) | Light emitting device | |
| KR102302320B1 (en) | Light emitting device | |
| KR102455223B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package including the same | |
| KR102199997B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package | |
| KR102419857B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package including the same | |
| KR102356226B1 (en) | Semiconductor device and Semiconductor device package | |
| KR20180018095A (en) | Uv light emitting device and lighting system | |
| KR102393057B1 (en) | Light emitting device and light emitting device package including the same | |
| KR102464031B1 (en) | Light emitting device | |
| KR20180051848A (en) | Semiconductor device | |
| KR102369976B1 (en) | Light emittng device | |
| KR102403958B1 (en) | Light emitting device | |
| KR102320865B1 (en) | Light emitting device | |
| KR101983775B1 (en) | Light emitting device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |