KR102398436B1 - Red light emitting device and lighting system - Google Patents

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Abstract

실시예는 적색 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템에 관한 것이다.
실시예에 따른 적색 발광소자는 제1 도전형 제1 반도체층(112); 상기 제1 도전형 제1 반도체층(112) 상에 활성층(114); 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 제2 반도체층(116); 상기 제2 도전형 제2 반도체층(116) 상에 제2 도전형 제3 반도체층(123); 상기 제2 도전형 제3 반도체층(123) 상에 제2 도전형 제5 반도체층(125);을 포함할 수 있다.
상기 제2 도전형 제3 반도체층(123)은 (AlxGa1-x)InP층(단, 0≤x≤1)을 포함하고, 상기 제2 도전형 제3 반도체층(123)에서 Al의 조성이 변할 수 있다.
The embodiment relates to a red light emitting device, a method for manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system.
The red light emitting device according to the embodiment includes a first conductive type first semiconductor layer 112 ; an active layer 114 on the first conductivity-type first semiconductor layer 112; a second conductivity-type second semiconductor layer 116 on the active layer 114; a second conductivity type third semiconductor layer 123 on the second conductivity type second semiconductor layer 116; A second conductivity type fifth semiconductor layer 125 may be included on the second conductivity type third semiconductor layer 123 .
The second conductivity type third semiconductor layer 123 includes an (Al x Ga 1-x )InP layer (provided that 0≤x≤1), and in the second conductivity type third semiconductor layer 123 , Al composition may change.

Figure 112015029081583-pat00001
Figure 112015029081583-pat00001

Description

적색 발광소자 및 조명장치{RED LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHTING SYSTEM}Red light emitting device and lighting device {RED LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHTING SYSTEM}

실시예는 적색 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템에 관한 것이다.The embodiment relates to a red light emitting device, a method for manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system.

발광소자(Light Emitting diode: LED)는 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드로서, 주기율표상에서 반도체화합물의 도펀트가 화합하여 생성될 수 있고, 반도체화합물의 조성비를 조절함으로써 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 자외선(UV) 발광소자, 또는 적색(RED) 발광소자 등 다향한 색상 구현이 가능하다.A light emitting diode (LED) is a p-n junction diode with a characteristic in which electric energy is converted into light energy, and can be generated by combining dopants of a semiconductor compound on the periodic table, and by controlling the composition ratio of the semiconductor compound, blue (Blue) Various colors such as a light emitting device, a green light emitting device, an ultraviolet (UV) light emitting device, or a red (RED) light emitting device can be implemented.

예를 들어, 적색 발광소자로서 AlGaInP계 발광다이오드가 있으며, 이는 주입되는 전기에너지를 약 570nm 내지 약 630nm 범위 내의 파장을 가진 광으로 변환시킬 수 있다. 파장변화는 발광다이오드가 가지는 밴드 갭에너지 크기에 의해 좌우되는데, 밴드갭 크기는 Al과 Ga의 조성비를 변화시킴으로써 조절될 수 있고, Al의 조성비를 증가시킬수록 파장이 짧아질 수 있다.For example, there is an AlGaInP-based light emitting diode as a red light emitting device, which can convert injected electric energy into light having a wavelength within a range of about 570 nm to about 630 nm. The change in wavelength depends on the size of the band gap energy of the light emitting diode, and the size of the band gap can be adjusted by changing the composition ratio of Al and Ga, and the wavelength can be shortened as the composition ratio of Al is increased.

한편, 최근 AlGaInP계 적색 LED는 High CRI(Color Rendering Index) 조명광원 또는 차량용 광원으로 적용영역이 확대되고 있으며, 이에 따른 시장 경쟁이 심화되고 있어, 높은 광 출력 확보 또는 전기적 신뢰성 확보가 중요한 이슈로 대두되고 있다.On the other hand, recently, AlGaInP-based red LEDs are being applied to high CRI (Color Rendering Index) lighting sources or vehicle light sources, and market competition is intensifying accordingly. is becoming

예를 들어, 종래기술에 의하면, 전류(Current) 주입에 따라 캐리어의 도핑원소가 활성(Active) 영역으로 확산(Diffusion)되어 광속 하락을 야기시킨다. For example, according to the prior art, a doping element of a carrier is diffused into an active region according to a current injection to cause a decrease in the luminous flux.

또한 종래기술에 의하면 전류(Current) 주입됨에 따라 동작전압(Vf)이 증가하는 문제가 있다.In addition, according to the prior art, there is a problem in that the operating voltage Vf increases as the current is injected.

실시예는 광 출력이 높은 적색 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공하고자 한다.Embodiments are to provide a red light emitting device having high light output, a method for manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system.

또한 실시예는 전기적 신뢰성이 높은 적색 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공하고자 한다.In addition, the embodiment intends to provide a red light emitting device with high electrical reliability, a method for manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system.

실시예에 따른 적색 발광소자는 제1 도전형 제1 반도체층(112); 상기 제1 도전형 제1 반도체층(112) 상에 활성층(114); 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 제2 반도체층(116); 상기 제2 도전형 제2 반도체층(116) 상에 제2 도전형 제3 반도체층(123); 상기 제2 도전형 제3 반도체층(123) 상에 제2 도전형 제5 반도체층(125);을 포함할 수 있다.The red light emitting device according to the embodiment includes a first conductive type first semiconductor layer 112 ; an active layer 114 on the first conductivity-type first semiconductor layer 112; a second conductivity-type second semiconductor layer 116 on the active layer 114; a second conductivity type third semiconductor layer 123 on the second conductivity type second semiconductor layer 116; A second conductivity type fifth semiconductor layer 125 may be included on the second conductivity type third semiconductor layer 123 .

상기 제2 도전형 제3 반도체층(123)은 (AlxGa1-x)InP층(단, 0≤x≤1)을 포함하고, 상기 제2 도전형 제3 반도체층(123)에서 Al의 조성이 변할 수 있다.The second conductivity type third semiconductor layer 123 includes an (Al x Ga 1-x )InP layer (provided that 0≤x≤1), and in the second conductivity type third semiconductor layer 123 , Al composition may change.

실시예에 따른 조명시스템은 상기 적색 발광소자를 구비하는 발광유닛을 포함할 수 있다.The lighting system according to the embodiment may include a light emitting unit including the red light emitting device.

실시예는 광출력이 높은 적색 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공할 수 있다.Embodiments may provide a red light emitting device having high light output, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system.

또한 실시예는 전기적 신뢰성이 높은 적색 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공할 수 있다.In addition, the embodiment may provide a red light emitting device with high electrical reliability, a method for manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system.

도 1은 제1 실시예에 따른 적색 발광소자의 단면도.
도 2a와 도 2b는 비교예와 실시예에 따른 적색 발광소자의 동작전압 데이터.
도 3은 실시예에 따른 적색 발광소자의 부분 확대도.
도 4는 실시예에 따른 적색 발광소자의 SIMS 데이터.
도 5a와 도 5b는 각각 비교예와 실시예의 동작/수명 시험 시 광속 변화율 데이터.
도 6은 비교예와 실시예에 따른 적색 발광소자의 동작전압 데이터.
도 7은 비교예와 실시예에 따른 적색 발광소자의 광속 데이터.
도 8 내지 도 10은 실시예에 따른 적색 발광소자의 제조방법의 공정단면도.
도 11은 제2 실시예에 따른 적색 발광소자의 단면도.
도 12는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 13은 실시예에 따른 조명 장치의 단면도.
1 is a cross-sectional view of a red light emitting device according to a first embodiment;
2A and 2B are operation voltage data of a red light emitting device according to Comparative Examples and Examples;
3 is a partially enlarged view of a red light emitting device according to an embodiment;
4 is SIMS data of a red light emitting device according to an embodiment;
5A and 5B are luminous flux change rate data during operation/lifetime tests of Comparative Examples and Examples, respectively.
6 is an operating voltage data of a red light emitting device according to a comparative example and an embodiment;
7 is luminous flux data of a red light emitting device according to Comparative Examples and Examples.
8 to 10 are process cross-sectional views of a method of manufacturing a red light emitting device according to an embodiment.
11 is a cross-sectional view of a red light emitting device according to a second embodiment.
12 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to the embodiment;
13 is a cross-sectional view of a lighting device according to an embodiment;

실시예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층, 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위"와 "아래"는 "직접" 또는 "다른 층을 개재하여" 형성되는 것을 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명하기로 한다.In the description of the embodiment, each layer (film), region, pattern or structure is formed “on/over” or “under” the substrate, each layer, region, pad or pattern. When described as being, "above/above" and "below" include those formed "directly" or "via another layer." In addition, the reference for the upper / upper or lower of each layer will be described with reference to the drawings.

(실시예)(Example)

도 1은 제1 실시예에 따른 적색 발광소자(100)의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a red light emitting device 100 according to a first embodiment.

실시예에 따른 적색 발광소자(100)는 제1 도전형 제1 반도체층(112), 활성층(114), 제2 도전형 제2 반도체층(116), 제2 도전형 제3 반도체층(123), 제2 도전형 제4 반도체층(124) 및 제2 도전형 제5 반도체층(125)을 포함할 수 있다.The red light emitting device 100 according to the embodiment includes a first conductivity type first semiconductor layer 112 , an active layer 114 , a second conductivity type second semiconductor layer 116 , and a second conductivity type third semiconductor layer 123 . ), a second conductivity-type fourth semiconductor layer 124 and a second conductivity-type fifth semiconductor layer 125 .

예를 들어, 실시예는 제1 도전형 제1 반도체층(112)과, 상기 제1 도전형 제1 반도체층(112) 상에 활성층(114)과, 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 제2 반도체층(116)과, 상기 제2 도전형 제2 반도체층(116) 상에 제2 도전형 제3 반도체층(123)과, 상기 제2 도전형 제3 반도체층(123) 상에 제2 도전형 제5 반도체층(125)을 포함할 수 있다. For example, in the embodiment, a first conductivity type first semiconductor layer 112 , an active layer 114 on the first conductivity type first semiconductor layer 112 , and a second conductivity on the active layer 114 . A second semiconductor layer 116, a second conductivity type third semiconductor layer 123 on the second conductivity type second semiconductor layer 116, and a second conductivity type third semiconductor layer 123 on the second semiconductor layer 123 The second conductivity type fifth semiconductor layer 125 may be included.

또한 실시예에 따른 적색 발광소자(100)는 제1 도전형 제1 반도체층(112)과, 상기 제1 도전형 제1 반도체층(112) 상에 활성층(114)과, 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 제2 반도체층(116)과, 상기 제2 도전형 제2 반도체층(116) 상에 제2 도전형 제4 반도체층(124) 및 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124) 상에 제2 도전형 제5 반도체층(125)을 포함할 수 있다.In addition, the red light emitting device 100 according to the embodiment includes a first conductive type first semiconductor layer 112 , an active layer 114 on the first conductive type first semiconductor layer 112 , and the active layer 114 . A second conductivity type second semiconductor layer 116 is formed thereon, and a second conductivity type fourth semiconductor layer 124 and a second conductivity type fourth semiconductor layer are formed on the second conductivity type second semiconductor layer 116 . A second conductivity-type fifth semiconductor layer 125 may be formed on the 124 .

상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)은 제1 농도의 p형 GaP 계열층을 포함할 수 있으며, 제5 반도체층(125)은 제2 농도의 p형 GaP 계열층을 포함할 수 있다.The second conductivity-type fourth semiconductor layer 124 may include a p-type GaP-based layer of a first concentration, and the fifth semiconductor layer 125 may include a p-type GaP-based layer of a second concentration. .

도 1에 도시된 구성 중 미설명 부호는 하기 제조방법에서 설명하기로 한다.Unexplained reference numerals among the components shown in FIG. 1 will be described in the following manufacturing method.

실시예는 광 출력이 높은 적색 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공하고자 한다. 실시예는 상기 활성층(114)과 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122) 사이에 제2 도전형 제3 반도체층(123)을 포함하는 할 수 있다.Embodiments are to provide a red light emitting device having high light output, a method for manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system. In an embodiment, a second conductivity type third semiconductor layer 123 may be included between the active layer 114 and the second conductivity type second semiconductor layer 122 .

상기 제2 도전형 제3 반도체층(123)은 (AlxGa1-x)InP층(단, 0≤x≤1)을 포함할 수 있다. The second conductivity type third semiconductor layer 123 may include an (Al x Ga 1-x )InP layer (where 0≤x≤1).

상기 제2 도전형 제3 반도체층(123)에서 Al의 조성이 변할 수 있다. A composition of Al in the second conductivity-type third semiconductor layer 123 may be changed.

예를 들어, 상기 제2 도전형 제3 반도체층(123)에서 Al의 조성은 상기 활성층(114)에서 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125) 방향으로 점차 증가할 수 있다.For example, the composition of Al in the second conductivity type third semiconductor layer 123 may gradually increase in the direction of the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 from the active layer 114 .

도 2a와 도 2b는 각각 비교예와 실시예에 따른 적색 발광소자의 동작전압 데이터이다. 2A and 2B are operating voltage data of a red light emitting device according to a comparative example and an embodiment, respectively.

실시예에 의하면, 상기 활성층(114)과 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122) 사이에 Al의 조성이 점차 변하는(Grading) 제2 도전형 제3 반도체층(123)을 삽입하여 밴드 갭(Eg) 버퍼층을 형성할 수 있다. According to the embodiment, a second conductivity type third semiconductor layer 123 of which Al composition is gradually changed (grading) is inserted between the active layer 114 and the second conductivity type second semiconductor layer 122 to form a band gap. (Eg) A buffer layer can be formed.

도 2a와 같이, 비교예는 밴드갭 에너지(Eg) 버퍼층이 존재하지 않을 때, 즉, 제2 도전형 제3 반도체층(123)이 없을 때, 신뢰성수명 시험 시 전류(Current) 주입됨에 따라 (Vf)가 증가하였다.As shown in FIG. 2A , in the comparative example, when the bandgap energy (Eg) buffer layer does not exist, that is, when the second conductivity type third semiconductor layer 123 is not present, the current is injected during the reliability life test ( Vf) increased.

반면, 도 2b와 같이 Eg 버퍼층인 제2 도전형 제3 반도체층(123)이 상기 활성층(114)과 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122) 사이에 존재할 때, 동작전압(Vf)의 변화율이 매우 안정적으로 유지되었다.On the other hand, as shown in FIG. 2B , when the second conductivity type third semiconductor layer 123 , which is an Eg buffer layer, exists between the active layer 114 and the second conductivity type second semiconductor layer 122 , the operating voltage Vf is The rate of change remained very stable.

도 3은 실시예에 따른 적색 발광소자의 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 부분 확대도이다.3 is a partially enlarged view of the fifth semiconductor layer 125 of the second conductivity type of the red light emitting device according to the embodiment.

실시예에서 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)은 GaP층(125a)/InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)(125b)의 초격자구조를 포함할 수 있다. In an embodiment, the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 may include a superlattice structure of a GaP layer 125a/In x Ga 1-x P layer (provided that 0≤x≤1) (125b). there is.

상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 제3 GaP층(125c)을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 도펀트는 p형 도전형 도펀트일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The second conductivity-type fifth semiconductor layer 125 may include a third GaP layer 125c doped with a second conductivity-type dopant. The second conductivity-type dopant may be a p-type dopant, but is not limited thereto.

상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)에는 제1 농도의 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있으며, 상기 GaP층(125a)에는 상기 제1 농도보다 낮은 농도의 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)(125b)에는 제2 도전형 도펀트가 도핑되지 않을 수 있다.The second conductivity type fifth semiconductor layer 125 may be doped with a second conductivity type dopant at a first concentration, and the GaP layer 125a is doped with a second conductivity type dopant at a lower concentration than the first concentration level. can be The In x Ga 1-x P layer (where 0≤x≤1) 125b may not be doped with a second conductivity type dopant.

예를 들어, 제2 도전형 제5 반도체층(125)에는 약 10X1018 농도의 Mg이 도핑될 수 있으며, GaP층(125a)에는 10X1017 농도의 Mg이 도핑될 수 있고, 상기 InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)(125b)에는 제2 도전형 도펀트가 도핑되지 않을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 may be doped with Mg at a concentration of about 10× 10 18 , and the GaP layer 125a may be doped with Mg at a concentration of 10×10 17 , and the In x Ga 1 The -x P layer (however, 0≤x≤1) 125b may not be doped with a second conductivity type dopant, but is not limited thereto.

이에 따라, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)은 GaP층(125a)/InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)(125b)의 초격자구조를 구비할 수 있고, InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)(125b)은 낮은 에너지 준위를 나타내며, GaP층(125a)은 InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)(125b) 보다는 높은 에너지 준위를 나타낼 수 있다.Accordingly, the second conductivity-type fifth semiconductor layer 125 may have a superlattice structure of GaP layer 125a/In x Ga 1-x P layer (provided that 0≤x≤1) (125b). The In x Ga 1-x P layer (where 0≤x≤1) 125b shows a low energy level, and the GaP layer 125a is an In x Ga 1-x P layer (provided that 0≤x≤1) 1) It may represent a higher energy level than (125b).

다음으로, 도 4는 실시예에 따른 적색 발광소자의 SIMS 데이터이다.Next, FIG. 4 is SIMS data of a red light emitting device according to an embodiment.

실시예에서 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)의 제2 도전형 원소의 도핑농도는 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 제2 도전형 원소의 도핑농도보다 낮을 수 있다.In an embodiment, the doping concentration of the second conductivity type element of the second conductivity type fourth semiconductor layer 124 may be lower than the doping concentration of the second conductivity type element of the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 . .

예를 들어, 실시예에서 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)의 제2 도전형 원소인 Mg의 도핑농도는 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 제2 도전형 원소인 Mg의 도핑농도보다 낮을 수 있다.For example, in the embodiment, the doping concentration of Mg, which is the second conductivity type element of the second conductivity type fourth semiconductor layer 124 , is the second conductivity type element of the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 . It may be lower than the doping concentration of Mg.

예를 들어, 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)은 GaP층이며, p-type dopant로 Mg이 도핑될 수 있으며, 조성(concentration)은 1X1016~5X1017(atoms/cm-3)일 수 있다.For example, the second conductivity-type fourth semiconductor layer 124 is a GaP layer, may be doped with Mg as a p-type dopant, and has a concentration of 1X10 16 ~ 5X10 17 (atoms/cm -3 ) can be

예를 들어, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)은 GaP층이며, p-type dopant로 Mg이 도핑될 수 있으며, 조성(concentration)은 5X1016~1X1018 atoms/cm-3 일 수 있다.For example, the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 is a GaP layer, may be doped with Mg as a p-type dopant, and the concentration may be 5X10 16 ~ 1X10 18 atoms/cm -3 there is.

또한 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)의 제2 도전형 원소의 도핑농도는 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122)의 제2 도전형 원소의 도핑농도보다 낮을 수 있다.In addition, the doping concentration of the second conductivity type element of the second conductivity type fourth semiconductor layer 124 may be lower than the doping concentration of the second conductivity type element of the second conductivity type second semiconductor layer 122 .

예를 들어, 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)의 제2 도전형 원소인 Mg 도핑농도는 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122)의 제2 도전형 원소인 Mg의 도핑농도보다 낮을 수 있다.For example, the doping concentration of Mg as the second conductivity type element of the second conductivity type fourth semiconductor layer 124 is the doping concentration of Mg as the second conductivity type element of the second conductivity type second semiconductor layer 122 . may be lower.

예를 들어, 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122)은 AlGaInP층이며, p-type dopant로 Mg이 도핑될 수 있으며, 조성(concentration)은 5X1016~1X1018 atoms/cm-3 일 수 있다.For example, the second conductivity type second semiconductor layer 122 is an AlGaInP layer, may be doped with Mg as a p-type dopant, and the concentration may be 5X10 16 ~ 1X10 18 atoms/cm -3 there is.

종래기술에 의하면, 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 도펀트, 예를 들어 Mg이 LED 수명시험 시 전류(Current) 주입에 따라 활성층 영역으로 확산(Diffusion)되어 광속 하락(Drop)을 야기시킨다.According to the prior art, the dopant of the second conductivity type fifth semiconductor layer 125, for example, Mg, is diffused into the active layer region according to current injection during the LED life test, causing a drop in the luminous flux. make it

실시예는 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 도펀트의 확산에 따른 광속하락을 방지하기 위해, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 제2 도전형 원소인 Mg의 도핑농도보다 낮은 제2 도전형 제4 반도체층(124)을 제2 도전형 제5 반도체층(125)과 제2 도전형 제2 반도체층(122) 사이에 개재시킴으로써 확산(Diffusion)되는 도펀트, 예를 들어 Mg을 트랩(Trap)시킴으로써 도펀트의 확산을 차단하여 광속이 하락하지 않고, 초기값을 유지하는 효과를 볼 수 있다.In the embodiment, the doping concentration of Mg, which is the second conductivity type element of the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 , in order to prevent a decrease in the luminous flux due to diffusion of the dopant in the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 . A dopant that is diffused by interposing a lower second conductivity type fourth semiconductor layer 124 between the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 and the second conductivity type second semiconductor layer 122, for example, For example, by trapping Mg, diffusion of the dopant is blocked, so that the luminous flux does not decrease, and the effect of maintaining the initial value can be seen.

도 5a와 도 5b는 각각 비교예와 실시예의 동작/수명 시험 시 광속 변화율 데이터이다. 1 내지 9는 시험한 샘플 번호를 의미한다.5A and 5B are luminous flux change rate data during operation/lifetime tests of Comparative Examples and Examples, respectively. 1 to 9 refer to the sample numbers tested.

도 5a에서는 LED 수명시험 시 전류(Current) 주입(X축)에 따라 광속이 소정 허용오차범위(±10%)를 벗어난다. In FIG. 5A, the luminous flux deviates from a predetermined tolerance range (±10%) according to current injection (X-axis) during the LED life test.

반면, 도 5b에서는 LED 수명시험 시 전류(Current) 주입(X축)에 따라 광속이 소정 허용오차범위(±10%)를 벗어나지 않고 광속이 유지되었다.On the other hand, in FIG. 5B , the luminous flux was maintained without departing from a predetermined tolerance range (±10%) according to current injection (X-axis) during the LED life test.

실시예에서 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)의 두께는 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 두께보다 얇을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)의 두께는 약 1500Å~5000Å일 수 있고, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 두께는 20,000Å~50,000Å일 수 있다.In an embodiment, the thickness of the fourth semiconductor layer 124 of the second conductivity type may be thinner than the thickness of the fifth semiconductor layer 125 of the second conductivity type. For example, the thickness of the second conductive type fourth semiconductor layer 124 may be about 1500 Å to 5000 Å, and the thickness of the second conductive type fifth semiconductor layer 125 may be 20,000 Å to 50,000 Å. .

실시예에서 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 두께는 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122)의 두께보다 두꺼울 수 있다.In an embodiment, the thickness of the fifth semiconductor layer 125 of the second conductivity type may be greater than the thickness of the second semiconductor layer 122 of the second conductivity type.

예를 들어, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 두께는 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122)의 두께보다 약 10배 이상 두꺼울 수 있다. 이를 통해, 실시예 따른 적색 발광소자의 신뢰성이 향상되며, 광속이 향상될 수 있다.For example, the thickness of the fifth semiconductor layer 125 of the second conductivity type may be about 10 times greater than the thickness of the second semiconductor layer 122 of the second conductivity type. Through this, the reliability of the red light emitting device according to the embodiment may be improved, and the luminous flux may be improved.

예를 들어, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 두께는 8,000Å~140,000Å일 수 있으며, 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122)의 두께는 2,000Å~6,000Å일 수 있다. For example, the thickness of the second conductive type fifth semiconductor layer 125 may be 8,000 Å to 140,000 Å, and the thickness of the second conductive type second semiconductor layer 122 may be 2,000 Å to 6,000 Å. there is.

도 6은 비교예와 실시예에 따른 적색 발광소자의 동작전압 데이터이며, 도 7은 비교예와 실시예에 따른 적색 발광소자의 광속 데이터이다.6 is an operating voltage data of a red light emitting device according to Comparative Examples and Examples, and FIG. 7 is luminous flux data of a red light emitting device according to Comparative Examples and Examples.

도 6 및 도 7와 같이, 실시예에 의하면, 칩(Chip)에서 전류확산(Current Spreading) 및 윈도우(window) 역할을 하는 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 두께가 제2 도전형 제2 반도체층(122)보다 10배 이상으로 증가함에 따라 동작전압(Vf) 개선 및 광속 개선의 효과를 볼 수 있다.6 and 7, according to the embodiment, the thickness of the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 serving as current spreading and window in the chip is the second conductivity type. The effect of improving the operating voltage Vf and improving the luminous flux can be seen as it increases by 10 times or more than that of the second semiconductor layer 122 .

실시예는 발광소자에서 발광분포를 상측으로 향하게 하기 위해, 반도체 반사층(107)으로 DBR(Distributed Bragg-Reflector)을 기판(105)과 활성층(114) 사이에 구비할 수 있다. In the embodiment, a DBR (Distributed Bragg-Reflector) as the semiconductor reflective layer 107 may be provided between the substrate 105 and the active layer 114 in order to direct the emission distribution in the light emitting device to the upper side.

상기 반도체 반사층(107)은 제1 굴절율을 갖는 제 1굴절층과 제1 굴절율보다 큰 제2 굴절율을 갖는 제2 굴절층을 교대로 1쌍이상 적층하여 초격자층을 포함할 수 있다.The semiconductor reflective layer 107 may include a superlattice layer by alternately stacking one or more pairs of a first refractive layer having a first refractive index and a second refractive layer having a second refractive index greater than the first refractive index.

상기 반도체 반사층(107)은 AlAs층(미도시)/AlGaAs층(미도시)을 포함할 수 있고, 상기 반도체 반사층에는 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The semiconductor reflective layer 107 may include an AlAs layer (not shown)/AlGaAs layer (not shown), and the semiconductor reflective layer may be doped with a first conductivity type dopant, but is not limited thereto.

상기 AlAs층의 Al의 조성은 AlGaAs층에서의 Al의 조성보다 높을 수 있으며, 이러한 구조의 상기 반도체 반사층(115)은 적색 범위 파장의 빛을 효과적으로 반사할 수 있다.
The Al composition of the AlAs layer may be higher than the Al composition of the AlGaAs layer, and the semiconductor reflective layer 115 having this structure may effectively reflect light of a wavelength in the red range.

이하, 도 8 내지 도 10을 참조하여 실시예에 따른 적색 발광소자의 제조방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a red light emitting device according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 10 .

먼저, 도 8과 같이 기판(105)을 준비한다. 상기 기판(105)은 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일수 있다. 예를 들어, 상기 기판(105)은 GaAs, 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge 및 Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 상기 기판(105) 위에는 요철 구조(P)가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(105)에 대해 습식세척을 하여 표면의 불순물을 제거할 수 있다.First, the substrate 105 is prepared as shown in FIG. 8 . The substrate 105 may be formed of a material having excellent thermal conductivity, and may be a conductive substrate or an insulating substrate. For example, the substrate 105 may include at least one of GaAs, sapphire (Al 2 O 3 ), SiC, Si, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga 2 0 3 . A concave-convex structure P may be formed on the substrate 105 , but the present invention is not limited thereto. The substrate 105 may be wet-cleaned to remove impurities on the surface.

상기 기판(105) 위에는 버퍼층이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층은 상기 발광구조물(110)의 재료와 기판(105)의 격자 부정합을 완화시켜 줄 수 있으며, 버퍼층의 재료는 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. A buffer layer may be formed on the substrate 105 . The buffer layer may relieve a lattice mismatch between the material of the light emitting structure 110 and the substrate 105, and the material of the buffer layer may be a group III-5 compound semiconductor, for example, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN. , and may be formed of at least one of AlInN.

이후, 상기 기판(105) 또는 상기 버퍼층 상에 반도체 반사층(107)을 형성할 수 있다. Thereafter, a semiconductor reflective layer 107 may be formed on the substrate 105 or the buffer layer.

상기 반도체 반사층(107)은 제1 굴절율을 갖는 제 1굴절층과 제1 굴절율보다 큰 제2 굴절율을 갖는 제2 굴절층을 교대로 1쌍이상 적층하여 초격자층을 형성할 수 있다.The semiconductor reflective layer 107 may form a superlattice layer by alternately stacking one or more pairs of a first refractive layer having a first refractive index and a second refractive layer having a second refractive index greater than the first refractive index.

상기 반도체 반사층(107)은 이후 형성되는 발광구조물(110)과 함께 MOCVD에서 인시튜(in situ)로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The semiconductor reflective layer 107 may be formed in situ in MOCVD together with the light emitting structure 110 to be formed later, but is not limited thereto.

실시예에서 반도체 반사층(107)에서의 반사효과는 광 파동들의 보강간섭에 의해 일어나게 되는데 굴절율이 큰 제2 굴절층이 광이 들어오는 최외각 층에 위치하고, 굴절율이 큰 제2 굴절층의 두께를 굴절율이 작은 제1 굴절층의 두께보다 얇게하여 보강간섭을 더 크게 할 수 있어 반사효과도 더 커지게 되고 광추출효율을 증가시킬 수도 있다.In the embodiment, the reflection effect in the semiconductor reflective layer 107 is caused by constructive interference of light waves. The second refractive layer having a large refractive index is located in the outermost layer through which light enters, and the thickness of the second refractive layer having a large refractive index is determined by the refractive index. By making it thinner than the thickness of the small first refractive layer, the constructive interference can be made larger, so that the reflection effect is also increased and the light extraction efficiency can be increased.

상기 반도체 반사층(107)은 AlAs층/AlGaAs층을 포함할 수 있고, 상기 반도체 반사층(55)에는 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The semiconductor reflective layer 107 may include an AlAs layer/AlGaAs layer, and the semiconductor reflective layer 55 may be doped with a first conductivity type dopant, but is not limited thereto.

다음으로, 이후 상기 반도체 반사층(107) 상에 제1 도전형 제1 반도체층(112), 활성층(114) 및 제2 도전형 제2 반도체층(116)을 포함하는 발광구조물(110)이 형성될 수 있다.Next, a light emitting structure 110 including a first conductivity type first semiconductor layer 112 , an active layer 114 , and a second conductivity type second semiconductor layer 116 is formed on the semiconductor reflective layer 107 . can be

상기 제1 도전형 제1 반도체층(112)은 반도체 화합물, 예를 들어 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제1 도전형 제1 반도체층(112)이 n형 반도체층인 경우, n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The first conductivity type first semiconductor layer 112 may be implemented with a semiconductor compound, for example, a compound semiconductor such as Group III-5, Group II-6, and may be doped with a first conductivity-type dopant. . When the first conductivity-type first semiconductor layer 112 is an n-type semiconductor layer, the n-type dopant may include Si, Ge, Sn, Se, and Te, but is not limited thereto.

상기 제1 도전형 제1 반도체층(112)은 InxAlyGa1-x-yP (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1) 또는 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. The first conductivity type first semiconductor layer 112 is In x Al y Ga 1-xy P (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1) or In x Al y Ga 1 It may include a semiconductor material having a compositional formula of -xy N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1).

상기 제1 도전형 제1 반도체층(112)은 AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN,AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The first conductivity type first semiconductor layer 112 may be formed of at least one of AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, and GaP. there is.

상기 제1 도전형 제1 반도체층(112)은 화학증착방법(CVD) 혹은 분자선 에피택시 (MBE) 혹은 스퍼터링 혹은 수산화물 증기상 에피택시(HVPE) 등의 방법을 사용하여 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The first conductivity type first semiconductor layer 112 may be formed using a method such as chemical vapor deposition (CVD), molecular beam epitaxy (MBE), sputtering or hydroxide vapor phase epitaxy (HVPE), but is not limited thereto. it is not

다음으로, 제1 도전형 제1 반도체층(112) 상에 활성층(114)이 형성된다.Next, the active layer 114 is formed on the first conductivity type first semiconductor layer 112 .

상기 활성층(114)은 제1 도전형 제1 반도체층(112)을 통해서 주입되는 전자와 이후 형성되는 제2 도전형 제2 반도체층(116)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다. In the active layer 114 , electrons injected through the first conductivity type first semiconductor layer 112 and holes injected through the second conductivity type second semiconductor layer 116 formed later meet each other to form an active layer (light emitting layer) material. A layer that emits light with an energy determined by an intrinsic energy band.

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 active layer 114 may be formed of at least one of a single quantum well structure, a multi quantum well (MQW) structure, a quantum-wire structure, or a quantum dot structure.

상기 활성층(114)은 우물층/장벽층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(114)은 GaInP/AlGaInP, GaP/AlGaP, InGaP/AlGaP, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs/AlGaAs, InGaAs/AlGaAs 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 우물층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 낮은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.The active layer 114 may include a well layer/barrier layer structure. For example, the active layer 114 may include any one or more pairs of GaInP/AlGaInP, GaP/AlGaP, InGaP/AlGaP, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs/AlGaAs, and InGaAs/AlGaAs. It may be formed in a structure, but is not limited thereto. The well layer may be formed of a material having a band gap lower than a band gap of the barrier layer.

다음으로, 상기 제2 도전형 제2 반도체층(116)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다.Next, the second conductivity type second semiconductor layer 116 may be formed of a semiconductor compound. It may be implemented as a compound semiconductor such as Group III-5, Group II-6, or the like, and may be doped with a second conductivity-type dopant.

예를 들어, 상기 제2 도전형 제2 반도체층(116)은 InxAlyGa1-x-yP (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1) 또는 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 제2 반도체층(116)이 p형 반도체층인 경우, p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.For example, the second conductivity type second semiconductor layer 116 may be In x Al y Ga 1-xy P (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1) or In x It may include a semiconductor material having a composition formula of Al y Ga 1-xy N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1). When the second conductivity-type second semiconductor layer 116 is a p-type semiconductor layer, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba, or the like may be included as a p-type dopant.

실시예에서 상기 제1 도전형 제1 반도체층(112)은 n형 반도체층, 상기 제2 도전형 제2 반도체층(116)은 p형 반도체층으로 구현할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 실시예에서 상기 제1 도전형 제1 반도체층(112)은 p형 반도체층, 상기 제2 도전형 제2 반도체층(116)은 n형 반도체층으로 구현될 수도 있다.In an embodiment, the first conductivity type first semiconductor layer 112 may be an n-type semiconductor layer, and the second conductivity type second semiconductor layer 116 may be implemented as a p-type semiconductor layer, but is not limited thereto. For example, in an embodiment, the first conductivity-type first semiconductor layer 112 may be implemented as a p-type semiconductor layer, and the second conductivity-type semiconductor layer 116 may be implemented as an n-type semiconductor layer.

또한 상기 제2 도전형 제2 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 구현될 수 있다.In addition, a semiconductor having a polarity opposite to that of the second conductivity type, for example, an n-type semiconductor layer (not shown) may be formed on the second conductivity type second semiconductor layer 116 . Accordingly, the light emitting structure 110 may be implemented as any one of an n-p junction structure, a p-n junction structure, an n-p-n junction structure, and a p-n-p junction structure.

다음으로, 도 9와 같이, 제2 도전형 제2 반도체층(116) 상에 제2 도전형 제3 반도체층(123), 제2 도전형 제4 반도체층(124), 제2 도전형 제5 반도체층(125)이 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 9 , on the second conductivity type second semiconductor layer 116 , the second conductivity type third semiconductor layer 123 , the second conductivity type fourth semiconductor layer 124 , and the second conductivity type agent 5 A semiconductor layer 125 may be formed.

상기 제2 도전형 제3 반도체층(123)은 (AlxGa1-x)InP층(단, 0≤x≤1)을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 제3 반도체층(123)에서 Al의 조성이 변할 수 있다. The second conductivity type third semiconductor layer 123 may include an (Al x Ga 1-x )InP layer (where 0≤x≤1). A composition of Al in the second conductivity-type third semiconductor layer 123 may be changed.

예를 들어, 상기 제2 도전형 제3 반도체층(123)에서 Al의 조성은 상기 활성층(114)에서 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125) 방향으로 점차 증가할 수 있다.For example, the composition of Al in the second conductivity type third semiconductor layer 123 may gradually increase in the direction of the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 from the active layer 114 .

실시예에 의하면, 상기 활성층(114)과 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122) 사이에 Al의 조성이 점차 변하는(Grading) 제2 도전형 제3 반도체층(123)을 삽입하여 밴드 갭(Eg) 버퍼층을 형성할 수 있다. According to the embodiment, a second conductivity type third semiconductor layer 123 of which Al composition is gradually changed (grading) is inserted between the active layer 114 and the second conductivity type second semiconductor layer 122 to form a band gap. (Eg) A buffer layer can be formed.

비교예는 Eg 버퍼층이 존재하지 않을 때, 즉, 제2 도전형 제3 반도체층(123)이 없을 때, 신뢰성수명 시험 시 전류(Current) 주입됨에 따라 (Vf)가 증가하였다.In the comparative example, when the Eg buffer layer is not present, that is, when the second conductivity type third semiconductor layer 123 is not present, (Vf) is increased as the current is injected during the reliability life test.

반면, 실시예는 Eg 버퍼층인 제2 도전형 제3 반도체층(123)이 상기 활성층(114)과 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122) 사이에 존재할 때, 동작전압(Vf)의 변화율이 매우 안정적으로 유지되었다.On the other hand, in the embodiment, when the second conductivity type third semiconductor layer 123 serving as the Eg buffer layer is present between the active layer 114 and the second conductivity type second semiconductor layer 122 , the rate of change of the operating voltage Vf It has been kept very stable.

다음으로, 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)은 제1 농도의 p형 GaP 계열층을 포함할 수 있으며, 제5 반도체층(125)은 제2 농도의 p형 GaP 계열층을 포함할 수 있다.Next, the second conductivity-type fourth semiconductor layer 124 may include a p-type GaP-based layer of a first concentration, and the fifth semiconductor layer 125 includes a p-type GaP-based layer of a second concentration. can do.

실시예에서 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)의 제2 도전형 원소의 도핑농도는 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 제2 도전형 원소의 도핑농도보다 낮을 수 있다.In an embodiment, the doping concentration of the second conductivity type element of the second conductivity type fourth semiconductor layer 124 may be lower than the doping concentration of the second conductivity type element of the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 . .

예를 들어, 실시예에서 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)의 제2 도전형 원소인 Mg의 도핑농도는 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 제2 도전형 원소인 Mg의 도핑농도보다 낮을 수 있다.For example, in the embodiment, the doping concentration of Mg, which is the second conductivity type element of the second conductivity type fourth semiconductor layer 124 , is the second conductivity type element of the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 . It may be lower than the doping concentration of Mg.

예를 들어, 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)은 GaP층이며, p-type dopant로 Mg이 도핑될 수 있으며, 조성(concentration)은 1X1016~5X1017(atoms/cm-3)일 수 있다.For example, the second conductivity-type fourth semiconductor layer 124 is a GaP layer, may be doped with Mg as a p-type dopant, and has a concentration of 1X10 16 ~ 5X10 17 (atoms/cm -3 ) can be

예를 들어, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)은 GaP층이며, p-type dopant로 Mg이 도핑될 수 있으며, 조성(concentration)은 5X1016~1X1018 atoms/cm-3 일 수 있다.For example, the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 is a GaP layer, may be doped with Mg as a p-type dopant, and the concentration may be 5X10 16 ~ 1X10 18 atoms/cm -3 there is.

또한 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)의 제2 도전형 원소의 도핑농도는 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122)의 제2 도전형 원소의 도핑농도보다 낮을 수 있다.In addition, the doping concentration of the second conductivity type element of the second conductivity type fourth semiconductor layer 124 may be lower than the doping concentration of the second conductivity type element of the second conductivity type second semiconductor layer 122 .

예를 들어, 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)의 제2 도전형 원소인 Mg 도핑농도는 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122)의 제2 도전형 원소인 Mg의 도핑농도보다 낮을 수 있다.For example, the doping concentration of Mg as the second conductivity type element of the second conductivity type fourth semiconductor layer 124 is the doping concentration of Mg as the second conductivity type element of the second conductivity type second semiconductor layer 122 . may be lower.

예를 들어, 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122)은 AlGaInP층이며, p-type dopant로 Mg이 도핑될 수 있으며, 조성(concentration)은 5X1016~1X1018 atoms/cm-3 일 수 있다.For example, the second conductivity type second semiconductor layer 122 is an AlGaInP layer, may be doped with Mg as a p-type dopant, and the concentration may be 5X10 16 ~ 1X10 18 atoms/cm -3 there is.

종래기술에 의하면, 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 도펀트, 예를 들어 Mg이 LED 수명시험 시 전류(Current) 주입에 따라 활성층 영역으로 확산(Diffusion)되어 광속 하락(Drop)을 야기시킨다.According to the prior art, the dopant of the second conductivity type fifth semiconductor layer 125, for example, Mg, is diffused into the active layer region according to current injection during the LED life test, causing a drop in the luminous flux. make it

실시예는 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 도펀트의 확산에 따른 광속하락을 방지하기 위해, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 제2 도전형 원소인 Mg의 도핑농도보다 낮은 제2 도전형 제4 반도체층(124)을 제2 도전형 제5 반도체층(125)과 제2 도전형 제2 반도체층(122) 사이에 개재시킴으로써 확산(Diffusion)되는 도펀트, 예를 들어 Mg을 트랩(Trap)시킴으로써 도펀트의 확산을 차단하여 광속이 하락하지 않고, 초기값을 유지하는 효과를 볼 수 있다.In the embodiment, the doping concentration of Mg, which is the second conductivity type element of the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 , in order to prevent a decrease in the luminous flux due to diffusion of the dopant in the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 . A dopant that is diffused by interposing a lower second conductivity type fourth semiconductor layer 124 between the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 and the second conductivity type second semiconductor layer 122, for example, For example, by trapping Mg, diffusion of the dopant is blocked, so that the luminous flux does not decrease, and the effect of maintaining the initial value can be seen.

실시예에서 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)의 두께는 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 두께보다 얇을 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 도전형 제4 반도체층(124)의 두께는 약 1500Å~5000Å일 수 있고, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 두께는 20,000Å~50,000Å일 수 있다.In an embodiment, the thickness of the fourth semiconductor layer 124 of the second conductivity type may be thinner than the thickness of the fifth semiconductor layer 125 of the second conductivity type. For example, the thickness of the second conductive type fourth semiconductor layer 124 may be about 1500 Å to 5000 Å, and the thickness of the second conductive type fifth semiconductor layer 125 may be 20,000 Å to 50,000 Å. .

실시예에서 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 두께는 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122)의 두께보다 두꺼울 수 있다.In an embodiment, the thickness of the fifth semiconductor layer 125 of the second conductivity type may be greater than the thickness of the second semiconductor layer 122 of the second conductivity type.

예를 들어, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 두께는 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122)의 두께보다 약 10배 이상 두꺼울 수 있다. 이를 통해, 실시예 따른 적색 발광소자의 신뢰성이 향상되며, 광속이 향상될 수 있다.For example, the thickness of the fifth semiconductor layer 125 of the second conductivity type may be about 10 times greater than the thickness of the second semiconductor layer 122 of the second conductivity type. Through this, the reliability of the red light emitting device according to the embodiment may be improved, and the luminous flux may be improved.

예를 들어, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 두께는 8,000Å~140,000Å일 수 있으며, 상기 제2 도전형 제2 반도체층(122)의 두께는 2,000Å~6,000Å일 수 있다. For example, the thickness of the second conductive type fifth semiconductor layer 125 may be 8,000 Å to 140,000 Å, and the thickness of the second conductive type second semiconductor layer 122 may be 2,000 Å to 6,000 Å. there is.

도 6 및 도 7과 같이, 실시예에 의하면, 칩(Chip)에서 전류확산(Current Spreading) 및 윈도우(window) 역할을 하는 제2 도전형 제5 반도체층(125)의 두께가 제2 도전형 제2 반도체층(122)보다 10배 이상으로 증가함에 따라 동작전압(Vf) 개선 및 광속 개선의 효과를 볼 수 있다.6 and 7 , according to the embodiment, the thickness of the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 serving as current spreading and window in the chip is the second conductivity type. The effect of improving the operating voltage Vf and improving the luminous flux can be seen as it increases by 10 times or more than that of the second semiconductor layer 122 .

한편, 도 3과 같이, 실시예에서 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)은 GaP층(125a)/InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)(125b)의 초격자구조를 포함할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 3 , in the embodiment, the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 is a GaP layer 125a/In x Ga 1-x P layer (provided that 0≤x≤1) (125b). It may include a superlattice structure.

상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 제3 GaP층(125c)을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 도펀트는 p형 도전형 도펀트일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The second conductivity-type fifth semiconductor layer 125 may include a third GaP layer 125c doped with a second conductivity-type dopant. The second conductivity-type dopant may be a p-type dopant, but is not limited thereto.

상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)에는 제1 농도의 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있으며, 상기 GaP층(125a)에는 상기 제1 농도보다 낮은 농도의 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)(125b)에는 제2 도전형 도펀트가 도핑되지 않을 수 있다.The second conductivity type fifth semiconductor layer 125 may be doped with a second conductivity type dopant at a first concentration, and the GaP layer 125a is doped with a second conductivity type dopant at a lower concentration than the first concentration level. can be The In x Ga 1-x P layer (where 0≤x≤1) 125b may not be doped with a second conductivity type dopant.

예를 들어, 제2 도전형 제5 반도체층(125)에는 약 10X1018 농도의 Mg이 도핑될 수 있으며, GaP층(125a)에는 10X1017 농도의 Mg이 도핑될 수 있고, 상기 InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)(125b)에는 제2 도전형 도펀트가 도핑되지 않을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the second conductivity type fifth semiconductor layer 125 may be doped with Mg at a concentration of about 10× 10 18 , and the GaP layer 125a may be doped with Mg at a concentration of 10×10 17 , and the In x Ga 1 The -x P layer (however, 0≤x≤1) 125b may not be doped with a second conductivity type dopant, but is not limited thereto.

이에 따라, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125)은 GaP층(125a)/InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)(125b)의 초격자구조를 구비할 수 있고, InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)(125b)은 낮은 에너지 준위를 나타내며, GaP층(125a)은 InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)(125b) 보다는 높은 에너지 준위를 나타낼 수 있다.Accordingly, the second conductivity-type fifth semiconductor layer 125 may have a superlattice structure of GaP layer 125a/In x Ga 1-x P layer (provided that 0≤x≤1) (125b). The In x Ga 1-x P layer (where 0≤x≤1) 125b shows a low energy level, and the GaP layer 125a is an In x Ga 1-x P layer (provided that 0≤x≤1) 1) It may represent a higher energy level than (125b).

다음으로, 상기 제2 도전형 제5 반도체층(125) 상에 투광성 전극층(140)이 형성될 수 있다.Next, a light-transmitting electrode layer 140 may be formed on the second conductivity-type fifth semiconductor layer 125 .

상기 투광성 전극층(140)은 오믹층을 포함할 수 있으며, 정공주입을 효율적으로 할 수 있도록 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다.The light-transmitting electrode layer 140 may include an ohmic layer, and may be formed by stacking a single metal, a metal alloy, or a metal oxide in multiple layers to efficiently inject holes.

예를 들어, 상기 투광성 전극층(140)은 반도체와 전기적인 접촉인 우수한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 투광성 전극층(140)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 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.For example, the light-transmitting electrode layer 140 may be formed of an excellent material that is in electrical contact with a semiconductor. For example, the light-transmitting electrode layer 140 may include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (IZTO), indium aluminum zinc oxide (IAZO), indium gallium zinc oxide (IGZO), or 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, and Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt , Au, and may be formed including at least one of Hf, but is not limited to these materials.

다음으로 도 10과 같이, 상기 투광성 전극층(140) 상에 제2 전극(152)이 형성될 수 있고, 상기 기판(105) 하측에 제1 전극(151)이 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 10 , a second electrode 152 may be formed on the light-transmitting electrode layer 140 , and a first electrode 151 may be formed under the substrate 105 .

상기 제2 전극(152)은 상기 투광성 전극층(140)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2 전극(152)은 접촉층(미도시), 중간층(미도시), 상부층(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 접촉층은 Cr, V, W, Ti, Zn 등에서 선택된 물질을 포함하여 오믹 접촉을 구현할 수 있다. 상기 중간층은 Ni, Cu, Al 등에서 선택된 물질로 구현될 수 있다. 상기 상부층은 예컨대 Au를 포함할 수 있다. The second electrode 152 may be electrically connected to the light-transmitting electrode layer 140 . The second electrode 152 may include a contact layer (not shown), an intermediate layer (not shown), and an upper layer (not shown). The contact layer may implement an ohmic contact by including a material selected from Cr, V, W, Ti, Zn, and the like. The intermediate layer may be formed of a material selected from Ni, Cu, Al, and the like. The upper layer may include, for example, Au.

상기 제1 전극(151)는 전도성 금속층일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(151)은 Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W 또는 불순물이 주입된 반도체 기판(예: Si, Ge, GaN, GaAs, ZnO, SiC, SiGe 등) 중에서 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
The first electrode 151 may be a conductive metal layer. For example, the first electrode 151 may be a semiconductor substrate (eg, Si, Ge, GaN, GaAs) implanted with Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W or impurities. , ZnO, SiC, SiGe, etc.) may be formed of at least one.

도 11은 제2 실시예에 따른 발광소자의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of a light emitting device according to a second embodiment.

제2 실시예에 따른 발광소자는 제1 실시예의 특징을 채용할 수 있으며, 이하 제2 실시예의 주된 특징 위주로 설명하기로 한다.The light emitting device according to the second embodiment may adopt the characteristics of the first embodiment, and the main features of the second embodiment will be mainly described below.

제2 실시예에 따른 발광소자는 발광구조물(110) 하측에 제2 전극층(140)이 배치될 수 있다.In the light emitting device according to the second embodiment, the second electrode layer 140 may be disposed under the light emitting structure 110 .

상기 제2 전극층(140)은 제2 오믹층(141), 금속 반사층(142), 본딩층(144), 지지기판(146) 및 하부전극(148)을 포함할 수 있다.The second electrode layer 140 may include a second ohmic layer 141 , a metal reflective layer 142 , a bonding layer 144 , a support substrate 146 , and a lower electrode 148 .

상기 제2 오믹층(141)은 제2 도전형 제5 반도체층(125)과 부분적으로 접촉할 수 있으며, 제2 오믹층(141) 사이에 무지향성 반사층(132)이 배치될 수 있다.The second ohmic layer 141 may partially contact the second conductivity-type fifth semiconductor layer 125 , and a non-directional reflective layer 132 may be disposed between the second ohmic layer 141 .

예를 들어, 상기 제2 오믹층(141)은 반도체와 전기적인 접촉인 우수한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 오믹층(141)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 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.For example, the second ohmic layer 141 may be formed of an excellent material that is in electrical contact with the semiconductor. For example, the second ohmic layer 141 may include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (IZTO), indium aluminum zinc oxide (IAZO), or indium gallium zinc oxide (IGZO). , 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, and Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn , may be formed including at least one of Pt, Au, and Hf, but is not limited to these materials.

상기 무지향성 반사층(132)은 금속계열 반사층(미도시)과 상기 금속계열 반사층 상에 형성된 절연성 저굴절률층(미도시)를 포함한 구조일 수 있다. 상기 금속계열 반사층은 Ag 또는 Al일 수 있으며, 상기 절연성 저굴절률층은 SiO2, Si3N4, MgO과 같은 투명물질일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The non-directional reflective layer 132 may have a structure including a metal-based reflective layer (not shown) and an insulating low refractive index layer (not shown) formed on the metal-based reflective layer. The metal-based reflective layer may be Ag or Al, and the insulating low refractive index layer may be a transparent material such as SiO 2 , Si 3 N 4 , or MgO, but is not limited thereto.

상기 금속 반사층(142)은 전기적인 접촉이 우수하며 반사성이 높은 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 반사층(142)은 Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Ag, Ni, Al, Rh, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다.The metal reflective layer 142 may be formed of a material having excellent electrical contact and high reflectivity. For example, the metal reflective layer 142 may be formed of a metal or an alloy including at least one of Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Ag, Ni, Al, Rh, Au, and Hf.

상기 본딩층(144)은 니켈(Ni), 티탄(Ti), 금(Au) 또는 이들의 합금일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The bonding layer 144 may be formed of nickel (Ni), titanium (Ti), gold (Au), or an alloy thereof, but is not limited thereto.

상기 지지부재(70)는 예를 들어, 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC 등), 구리(Cu), 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni-nickel), 구리-텅스텐(Cu-W), 등을 선택적으로 포함할 수 있다.The support member 70 is, for example, a carrier wafer (eg, GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, etc.), copper (Cu), gold (Au), copper alloy (Cu Alloy), nickel (Ni-nickel), copper-tungsten (Cu-W), and the like may be optionally included.

상기 하부전극(148)은 Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W 중에서 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.The lower electrode 148 may be formed of at least one of Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, and Cu-W.

상기 발광구조물(110) 상에는 소정의 광추출 패턴(R)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 제1 반도체층(112) 상면에 건식 또는 습식 식각공정에 의해 러프니스를 형성하여 광추출 패턴(R)을 형성하여 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.A predetermined light extraction pattern R may be formed on the light emitting structure 110 . For example, roughness is formed on the upper surface of the first conductivity-type first semiconductor layer 112 by a dry or wet etching process to form a light extraction pattern R to improve light extraction efficiency.

상기 제1 도전형 제1 반도체층(112) 상에 패드 전극(174)이 형성될 수 있다.A pad electrode 174 may be formed on the first conductivity-type first semiconductor layer 112 .

실시예는 상기 제1 도전형 제1 반도체층(112) 상에 제3 오믹층(171)을 개재하여, 가지전극(172)이 형성되고, 상기 가지전극(172) 상에 상기 패드 전극(174)이 형성될 수 있다.In the embodiment, a branch electrode 172 is formed on the first conductivity type first semiconductor layer 112 with a third ohmic layer 171 interposed therebetween, and the pad electrode 174 is formed on the branch electrode 172 . ) can be formed.

상기 패드 전극(174)은 상기 제1 도전형 제2 반도체층(112) 및 상기 가지 전극(172)과 동시에 접할 수 있으며, 상기 패드 전극(174)이 상기 제1 도전형 제2 반도체층(112)과 접하는 부분은 쇼키컨택 등으로 인해 오믹컨택이 되지 않아 전류주입률이 낮아 전류확산이 이루어져 광 출력이 향상될 수 있다. The pad electrode 174 may be in contact with the first conductivity type second semiconductor layer 112 and the branch electrode 172 at the same time, and the pad electrode 174 may be in contact with the first conductivity type second semiconductor layer 112 . ) is not ohmic contact due to shocky contact, etc.

상기 제3 오믹층(171)은 반도체와 전기적인 접촉인 우수한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제3 오믹층(171)은 Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, 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 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.The third ohmic layer 171 may be formed of an excellent material that is in electrical contact with the semiconductor. For example, the third ohmic layer 171 is Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf, ITO (indium tin oxide), IZO ( indium zinc oxide), indium zinc tin oxide (IZTO), indium aluminum zinc oxide (IAZO), indium gallium zinc oxide (IGZO), indium gallium tin oxide (IGTO), aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO) , gallium zinc oxide (GZO), IZO Nitride (IZON), AGZO (Al-Ga ZnO), IGZO (In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, and Ni It may be formed including at least one of /IrOx/Au/ITO, but is not limited to these materials.

상기 패드 전극(174)과 상기 가지 전극(172)은 Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, Cu-W 중에서 적어도 어느 하나로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The pad electrode 174 and the branch electrode 172 may be formed of at least one of Ti, Cr, Ni, Al, Pt, Au, W, Cu, Mo, and Cu-W, but is not limited thereto.

상기 발광구조물(110) 상면과 측면에 제1 패시베이션층(160)이 형성될 수 있으며, 상기 패드 전극(174) 측면과 상면의 일부에 제2 패시베이션층(162)이 형성될 수 있다.A first passivation layer 160 may be formed on an upper surface and a side surface of the light emitting structure 110 , and a second passivation layer 162 may be formed on a side surface and a portion of the upper surface of the pad electrode 174 .

상기 제1 패시베이션층(160), 상기 제2 패시베이션층(162)은 산화물, 질화물 등의 절연물로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The first passivation layer 160 and the second passivation layer 162 may be formed of an insulating material such as oxide or nitride, but are not limited thereto.

실시예에 따른 적색 발광소자는 패키지 형태로 복수개가 기판 상에 어레이될 수 있으며, 발광소자 패키지에서 방출되는 광의 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트, 형광 시트 등이 배치될 수 있다.A plurality of red light emitting devices according to the embodiment may be arrayed on a substrate in the form of a package, and optical members such as a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, a fluorescent sheet, etc. may be disposed on a path of light emitted from the light emitting device package. .

도 12는실시예들에 따른 적색 발광소자가 설치된 발광소자 패키지(200)를 설명하는 도면이다.12 is a view for explaining a light emitting device package 200 in which a red light emitting device is installed according to embodiments.

실시예에 따른 발광 소자 패키지(200)는 패키지 몸체부(205)와, 상기 패키지 몸체부(205)에 설치된 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)과, 상기 패키지 몸체부(205)에 설치되어 상기 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)과 전기적으로 연결되는 적색 발광소자(100)와, 형광체(미도시)를 구비하여 상기 발광 소자(100)를 포위하는 몰딩부재(240)를 포함할 수 있다.The light emitting device package 200 according to the embodiment includes a package body part 205 , a third electrode layer 213 and a fourth electrode layer 214 installed on the package body part 205 , and the package body part 205 . A molding member ( 240) may be included.

상기 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 제3 전극층(213)은 와이어(230)에 의해 상기 적색 발광소자(100)에 전원을 제공하는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)은 상기 적색 발광소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 할 수 있으며, 상기 적색 발광 소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The third electrode layer 213 and the fourth electrode layer 214 are electrically isolated from each other, and the third electrode layer 213 serves to provide power to the red light emitting device 100 by a wire 230 . can In addition, the third electrode layer 213 and the fourth electrode layer 214 may serve to increase light efficiency by reflecting the light generated by the red light emitting device 100 , and in the red light emitting device 100 , It can also serve to dissipate the generated heat to the outside.

상기 적색 발광 소자(100)는 상기 제3 전극층(213) 및/또는 제4 전극층(214)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다. The red light emitting device 100 may be electrically connected to the third electrode layer 213 and/or the fourth electrode layer 214 by any one of a wire method, a flip chip method, and a die bonding method.

실시예에 따른 적색 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 red 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.

도 13은 실시예에 따른 조명시스템의 분해 사시도이다.13 is an exploded perspective view of a lighting system according to an embodiment.

실시예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.The lighting device according to the embodiment may include a cover 2100 , a light source module 2200 , a heat sink 2400 , a power supply unit 2600 , an inner case 2700 , and a socket 2800 . In addition, the lighting device according to the embodiment may further include any one or more of the member 2300 and the holder 2500 . The light source module 2200 may include a light emitting device or a light emitting device package according to an embodiment.

상기 광원 모듈(2200)은 광원부(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다. 상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 광원부(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. The light source module 2200 may include a light source unit 2210 , a connection plate 2230 , and a connector 2250 . The member 2300 is disposed on the upper surface of the heat sink 2400 and has guide grooves 2310 into which a plurality of light sources 2210 and a connector 2250 are inserted.

상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)를 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. The holder 2500 blocks the receiving groove 2719 of the insulating part 2710 of the inner case 2700 . Accordingly, the power supply unit 2600 accommodated in the insulating unit 2710 of the inner case 2700 is sealed. The holder 2500 has a guide protrusion 2510 .

상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 연장부(2670)를 포함할 수 있다. 상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.The power supply unit 2600 may include a protrusion part 2610 , a guide part 2630 , a base 2650 , and an extension part 2670 . The inner case 2700 may include a molding unit together with the power supply unit 2600 therein. The molding part is a part where the molding liquid is hardened, and allows the power supply unit 2600 to be fixed inside the inner case 2700 .

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 variations 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 in 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 the differences related to these modifications and applications should be interpreted as being included in the scope of the embodiments set forth in the appended claims.

제1 도전형 제1 반도체층(112); 활성층(114);
제2 도전형 제2 반도체층(116); 제2 도전형 제3 반도체층(123)
제2 도전형 제4 반도체층(124); 제2 도전형 제5 반도체층(125);
a first conductivity type first semiconductor layer 112 ; active layer 114;
a second conductivity type second semiconductor layer 116 ; Second conductivity type third semiconductor layer 123
a second conductivity-type fourth semiconductor layer 124; a fifth semiconductor layer 125 of a second conductivity type;

Claims (9)

제1 도전형 제1 반도체층;
상기 제1 도전형 제1 반도체층 상에 활성층;
상기 활성층 상에 제2 도전형 제2 반도체층;
상기 제2 도전형 제2 반도체층 상에 제2 도전형 제3 반도체층;
상기 제2 도전형 제3 반도체층 상에 제2 도전형 제4 반도체층;
상기 제2 도전형 제4 반도체층 상에 제2 도전형 제5 반도체층;을 포함하며,
상기 제2 도전형 제3 반도체층은 (AlxGa1-x)InP층(단, 0≤x≤1)을 포함하고,
상기 제2 도전형 제3 반도체층에서 Al의 조성이 변하고,
상기 제2 도전형 제4 반도체층의 제2 도전형 원소의 도핑농도는 상기 제2 도전형 제2 반도체층의 제2 도전형 원소의 도핑농도보다 낮고,
상기 제2 도전형 제5 반도체층은 GaP층/InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)의 초격자구조 및 외측 GaP층들을 포함하고,
상기 외측 GaP층들은 상기 제2 도전형 제4 반도체층 상에 구비된 제1 외측 GaP층, 및 상기 제1 외측 GaP층의 반대편에 구비되는 제2 외측 GaP층을 포함하고,
상기 제2 도전형 제5 반도체층은 제1 도핑 농도를 가진 제2 도전형 도펀트로 도핑되고, 상기 GaP층은 상기 제1 도핑 농도보다 낮은 제2 도핑 농도를 가진 제2 도전형 도펀트로 도핑되며,
상기 InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)은 제2 도전형 도펀트로 도핑되지 않고,
상기 GaP층은 상기 InxGa1-xP층(단, 0≤x≤1)보다 높은 에너지 준위를 나타내고,
상기 제1 및 제2 외측 GaP층은 상기 GaP층보다 높은 에너지 준위를 나타내는 적색 발광소자.
a first conductive type first semiconductor layer;
an active layer on the first conductivity type first semiconductor layer;
a second conductivity-type second semiconductor layer on the active layer;
a second conductivity type third semiconductor layer on the second conductivity type second semiconductor layer;
a second conductivity type fourth semiconductor layer on the second conductivity type third semiconductor layer;
a second conductivity type fifth semiconductor layer on the second conductivity type fourth semiconductor layer;
The second conductivity type third semiconductor layer includes an (Al x Ga 1-x )InP layer (provided that 0≤x≤1),
The composition of Al in the second conductivity type third semiconductor layer is changed,
The doping concentration of the second conductivity type element of the second conductivity type fourth semiconductor layer is lower than the doping concentration of the second conductivity type element of the second conductivity type second semiconductor layer,
The second conductivity type fifth semiconductor layer includes a superlattice structure of a GaP layer/In x Ga 1-x P layer (provided that 0≤x≤1) and outer GaP layers,
The outer GaP layers include a first outer GaP layer provided on the second conductivity-type fourth semiconductor layer, and a second outer GaP layer provided opposite the first outer GaP layer,
the second conductivity-type fifth semiconductor layer is doped with a second conductivity-type dopant having a first doping concentration, and the GaP layer is doped with a second conductivity-type dopant having a second doping concentration lower than the first doping concentration; ,
The In x Ga 1-x P layer (provided that 0≤x≤1) is not doped with a second conductivity type dopant,
The GaP layer exhibits a higher energy level than the In x Ga 1-x P layer (provided that 0≤x≤1),
The first and second outer GaP layers are a red light emitting device exhibiting a higher energy level than the GaP layer.
삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 제2 도전형 제4 반도체층의 제2 도전형 원소의 도핑농도는
상기 제2 도전형 제5 반도체층의 제2 도전형 원소의 도핑농도보다 낮은 적색 발광소자.
According to claim 1,
The doping concentration of the second conductivity type element of the second conductivity type fourth semiconductor layer is
A red light emitting device having a lower doping concentration than the doping concentration of the second conductivity type element of the second conductivity type fifth semiconductor layer.
삭제delete 제4 항에 있어서,
상기 제2 도전형 제4 반도체층의 두께는
상기 제2 도전형 제5 반도체층의 두께보다 얇은 적색 발광소자.
5. The method of claim 4,
The thickness of the second conductivity type fourth semiconductor layer is
A red light emitting device thinner than a thickness of the fifth semiconductor layer of the second conductivity type.
제6 항에 있어서,
상기 제2 도전형 제5 반도체층의 두께는
상기 제2 도전형 제2 반도체층의 두께보다 두꺼운 적색 발광소자.
7. The method of claim 6,
The thickness of the fifth semiconductor layer of the second conductivity type is
A red light emitting device thicker than a thickness of the second conductive type second semiconductor layer.
삭제delete 제1 항, 제4항, 제6 항 및 제7 항 중 어느 하나의 적색 발광소자를 구비하는 발광유닛을 포함하는 조명시스템.A lighting system comprising a light emitting unit having a red light emitting device according to any one of claims 1, 4, 6 and 7.
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