KR102657719B1 - Semiconductor device and sensing device - Google Patents

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Abstract

실시 예에 개시된 반도체 소자는, 지지부재; 상기 지지부재의 제1영역 위에 발광부; 및 상기 지지부재의 제2영역 위에 제1센서부가 배치되며, 상기 발광부는, 제1도전형 반도체층, 제2도전형 반도체층, 및 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 갖는 발광 구조층을 포함하며, 상기 제1센서부는, 상기 발광부로부터 방출된 광에 의해 활성화되는 적어도 하나 이상의 제1감지재; 상기 제1감지재에 접촉되는 제1전극부를 포함하는 제1센서 전극; 및 상기 제1감지재에 접촉되는 제2전극부를 포함하는 제2 센서 전극을 포함하며, 상기 제1전극부는 상기 제2전극부와 이격되며, 상기 제1감지재는 상기 제1전극부 및 상기 제2전극부 상에 배치되며, 상기 제1감지재는 상기 제1전극부와 수직 방향으로 중첩되는 제1파트와, 상기 제2전극부와 수직 방향으로 중첩된 제2파트, 및 상기 제1,2전극부 사이에 상기 제1,2전극부와 수직 방향으로 중첩되지 않는 제3파트를 포함한다. The semiconductor device disclosed in the example includes a support member; a light emitting portion on the first area of the support member; and a first sensor unit is disposed on the second region of the support member, wherein the light emitting unit includes a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer, and the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer. It includes a light-emitting structural layer with an active layer therebetween, wherein the first sensor unit includes: at least one first sensing material activated by light emitted from the light-emitting unit; a first sensor electrode including a first electrode portion in contact with the first sensing material; and a second sensor electrode including a second electrode portion in contact with the first sensing material, wherein the first electrode portion is spaced apart from the second electrode portion, and the first sensing material includes the first electrode portion and the first sensing material. It is disposed on a two-electrode unit, and the first sensing material includes a first part overlapping in a vertical direction with the first electrode unit, a second part overlapping in a vertical direction with the second electrode unit, and the first and second sensing materials. It includes a third part between the electrode parts that does not overlap in the vertical direction with the first and second electrode parts.

Description

반도체 소자 및 감지 장치{SEMICONDUCTOR DEVICE AND SENSING DEVICE}Semiconductor device and sensing device {SEMICONDUCTOR DEVICE AND SENSING DEVICE}

실시 예는 반도체 소자에 관한 것이다. The embodiment relates to a semiconductor device.

실시 예는 센서부와 발광부를 갖는 반도체 소자에 관한 것이다.The embodiment relates to a semiconductor device having a sensor unit and a light emitting unit.

실시 예는 가스 센싱을 위한 센서부와 발광부를 갖는 반도체 소자에 관한 것이다. The embodiment relates to a semiconductor device having a sensor unit and a light emitting unit for gas sensing.

실시 예는 가스 검출을 위한 반도체형 소자 및 그 감지 장치에 관한 것이다. The embodiment relates to a semiconductor device for detecting gas and a detection device thereof.

우리의 생활환경에는 대단히 많은 종류의 가스가 존재하고 있다. 일반가정, 업소, 공사장에서의 가스사고, 석유콤비나트, 탄광, 화학플랜트 등에서의 폭발사고 및 오염 공해 등의 문제가 잇따르고 있다. 인간의 감각기관으로는 위험 가스의 농도를 정량적으로 판별하거나 가스의 종류를 거의 판별할 수 없다. 이에 대응하기 위해 물질의 물리적 성질 또는 화학적 성질을 이용한 가스 센서가 개발되어 가스의 누설탐지, 농도 측정 및 경보 등에 사용되고 있다.There are many types of gases in our living environment. Problems such as gas accidents at homes, businesses, and construction sites, explosion accidents, and pollution at oil complexes, coal mines, and chemical plants are continuing. Human sense organs cannot quantitatively determine the concentration of dangerous gases or determine the type of gas. In order to respond to this, gas sensors using the physical or chemical properties of substances have been developed and are used for gas leak detection, concentration measurement, and alarm.

이러한 가스 센서에 대한 연구는 오래 전부터 이루어져 왔으며, 현재 많은 종류의 가스 센서가 상용화되어 있다. 반도체를 이용한 가스 센서는, 기체 성분이 반도체의 표면에 흡착하거나 또는 미리 흡착해 있던 산소등과 같은 흡착 가스와 반응할 때 흡착 분자와 반도체 표면과의 사이에 전자 수수가 일어나고 이로 인하여 반도체의 도전율과 표면 전위 등이 변화하게 되는데, 이러한 변화를 검출하는 원리이다.Research on these gas sensors has been conducted for a long time, and many types of gas sensors are currently commercialized. In a gas sensor using a semiconductor, when a gas component adsorbs to the surface of a semiconductor or reacts with an adsorbed gas such as oxygen that has previously been adsorbed, electrons are transferred between the adsorbed molecules and the semiconductor surface, which changes the conductivity of the semiconductor. The surface potential, etc. changes, and this is the principle of detecting such changes.

반도체 가스 센서는 측정 대기의 스펙트럼이나 이온 모빌리티(mobility)에 의한 전도성 측정을 통한 광학식 가스 센서나 전기 화학식 가스 센서에 비하여 그 구조가 간단하고 공정이 용이하며, 크기가 작고 전력 소모가 작은 이점들이 있다.Semiconductor gas sensors have the advantages of simple structure, easy processing, small size, and low power consumption compared to optical gas sensors or electrochemical gas sensors that measure conductivity based on the spectrum of the measured atmosphere or ion mobility. .

실시 예는 가스 검출을 위한 반도체 소자 및 그 제조방법을 제공한다.The embodiment provides a semiconductor device for gas detection and a method of manufacturing the same.

실시 예는 발광부로부터 방출된 광에 반응하여 가스를 검출하는 센서부를 갖는 반도체 소자 및 그 제조방법을 제공한다.The embodiment provides a semiconductor device having a sensor unit that detects gas in response to light emitted from the light emitting unit and a method of manufacturing the same.

실시 예는 기판의 서로 다른 영역 상에 광을 조사하는 발광부와 가스를 센싱하는 센서부를 갖는 반도체 소자를 제공한다. An embodiment provides a semiconductor device having a light emitting unit that radiates light onto different areas of a substrate and a sensor unit that senses gas.

실시 예는 기판 상에 발광부 및 상기 발광부의 측면들 중 적어도 한 측면과 대응되는 영역에 하나 또는 복수의 센서부가 배치된 반도체 소자를 제공한다.An embodiment provides a semiconductor device in which one or more sensor units are disposed on a substrate in a region corresponding to at least one side of a light emitting unit and sides of the light emitting unit.

실시 예는 가스 센서용 반도체 소자를 제공한다.The embodiment provides a semiconductor device for a gas sensor.

실시 예는 가스 센서용 반도체 소자를 갖는 감지 장치를 제공한다.An embodiment provides a sensing device having a semiconductor element for a gas sensor.

실시 예에 따른 반도체 소자는, 지지부재; 상기 지지부재의 제1영역 위에 발광부; 및 상기 지지부재의 제2영역 위에 제1센서부가 배치되며, 상기 발광부는, 제1도전형 반도체층, 제2도전형 반도체층, 및 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 갖는 발광 구조층을 포함하며, 상기 제1센서부는, 상기 발광부로부터 방출된 광에 의해 활성화되는 적어도 하나 이상의 제1감지재; 상기 제1감지재에 접촉되는 제1전극부를 포함하는 제1센서 전극; 및 상기 제1감지재에 접촉되는 제2전극부를 포함하는 제2 센서 전극을 포함하며, 상기 제1전극부는 상기 제2전극부와 이격되며, 상기 제1감지재는 상기 제1전극부 및 상기 제2전극부 상에 배치되며, 상기 제1감지재는 상기 제1전극부와 수직 방향으로 중첩되는 제1파트와, 상기 제2전극부와 수직 방향으로 중첩된 제2파트, 및 상기 제1,2전극부 사이에 상기 제1,2전극부와 수직 방향으로 중첩되지 않는 제3파트를 포함할 수 있다.A semiconductor device according to an embodiment includes a support member; a light emitting portion on the first area of the support member; and a first sensor unit is disposed on the second region of the support member, wherein the light emitting unit includes a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer, and the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer. It includes a light-emitting structural layer with an active layer therebetween, wherein the first sensor unit includes: at least one first sensing material activated by light emitted from the light-emitting unit; a first sensor electrode including a first electrode portion in contact with the first sensing material; and a second sensor electrode including a second electrode portion in contact with the first sensing material, wherein the first electrode portion is spaced apart from the second electrode portion, and the first sensing material includes the first electrode portion and the first sensing material. It is disposed on a two-electrode unit, and the first sensing material includes a first part overlapping in a vertical direction with the first electrode unit, a second part overlapping in a vertical direction with the second electrode unit, and the first and second sensing materials. It may include a third part between the electrode parts that does not overlap in the vertical direction with the first and second electrode parts.

실시 예에 따른 감지 장치는, 캐비티를 갖는 패키지 몸체; 상기 캐비티 내에 배치된 반도체 소자; 및 상기 반도체 소자 상에 배치된 개구부를 갖는 반사 플레이트를 포함하며, 상기 반도체 소자는, 지지부재; 상기 지지부재의 제1영역 위에 발광부; 및 상기 지지부재의 제2영역 위에 제1센서부가 배치되며, 상기 발광부는, 제1도전형 반도체층, 제2도전형 반도체층, 및 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 갖는 발광 구조층을 포함하며, 상기 제1센서부(105)는, 상기 발광부로부터 방출된 광에 의해 활성화되는 적어도 하나 이상의 제1감지재; 상기 제1감지재에 접촉되는 제1전극부를 포함하는 제1센서 전극; 및 상기 제1감지재에 접촉되는 제2전극부를 포함하는 제2 센서 전극을 포함하며, 상기 제1전극부는 상기 제2전극부와 이격되며, 상기 제1감지재는 상기 제1전극부 및 상기 제2전극부 상에 배치되며, 상기 제1감지재는 상기 제1전극부와 수직 방향으로 중첩되는 제1파트와, 상기 제2전극부와 수직 방향으로 중첩된 제2파트, 및 상기 제1,2전극부 사이에 상기 제1,2전극부와 수직 방향으로 중첩되지 않는 제3파트를 포함할 수 있다.A sensing device according to an embodiment includes: a package body having a cavity; a semiconductor device disposed within the cavity; and a reflective plate having an opening disposed on the semiconductor device, wherein the semiconductor device includes: a support member; a light emitting portion on the first area of the support member; and a first sensor unit is disposed on the second region of the support member, wherein the light emitting unit includes a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer, and the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer. It includes a light-emitting structural layer with an active layer therebetween, and the first sensor unit 105 includes: at least one first sensing material activated by light emitted from the light-emitting unit; a first sensor electrode including a first electrode portion in contact with the first sensing material; and a second sensor electrode including a second electrode portion in contact with the first sensing material, wherein the first electrode portion is spaced apart from the second electrode portion, and the first sensing material includes the first electrode portion and the first sensing material. It is disposed on a two-electrode unit, and the first sensing material includes a first part overlapping in a vertical direction with the first electrode unit, a second part overlapping in a vertical direction with the second electrode unit, and the first and second sensing materials. It may include a third part between the electrode parts that does not overlap in the vertical direction with the first and second electrode parts.

실시 예에 의하면, 상기 지지 부재의 제3영역 위에 제2센서부를 포함하며, 기 제2센서부는 제2감지재, 상기 제2감지재에 접촉된 제3,4센서 전극을 포함할 수 있다.According to an embodiment, a second sensor unit may be included on the third region of the support member, and the second sensor unit may include a second sensing material and third and fourth sensor electrodes in contact with the second sensing material.

실시 예에 의하면, 상기 제1,2감지재는 상기 발광부의 복수의 측면들 중 적어도 두 측면에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the first and second sensing materials may be disposed on at least two of the plurality of sides of the light emitting unit.

실시 예에 의하면, 상기 지지 부재 상에 상기 발광부와 전기적으로 연결된 제1리드 전극 및 제2리드 전극을 포함하며, 기 제1리드 전극과 상기 제2리드 전극은 상기 제1,2센서 전극과 전기적으로 분리되며, 상기 지지 부재 상에 절연층을 포함하며, 상기 절연층은 상기 지지 부재와 상기 제1,2리드 전극과 상기 제1,2센서 전극 사이에 배치될 수 있다.According to an embodiment, it includes a first lead electrode and a second lead electrode electrically connected to the light emitting unit on the support member, wherein the first lead electrode and the second lead electrode are the first and second sensor electrodes. They are electrically separated and include an insulating layer on the support member, and the insulating layer may be disposed between the support member, the first and second lead electrodes, and the first and second sensor electrodes.

실시 예에 의하면, 상기 발광부는 상기 제1,2감지재 사이에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the light emitting unit may be disposed between the first and second sensing materials.

실시 예에 의하면, 상기 지지 부재 상에 상기 발광부와 전기적으로 연결된 제1리드 전극 및 제2리드 전극을 포함하며, 상기 제1리드 전극과 상기 제2리드 전극은 상기 제1,2센서 전극과 전기적으로 분리될 수 있다. According to an embodiment, it includes a first lead electrode and a second lead electrode electrically connected to the light emitting unit on the support member, wherein the first lead electrode and the second lead electrode are the first and second sensor electrodes and Can be electrically separated.

실시 예에 의하면, 상기 지지 부재 상에 절연층을 포함하며, 상기 절연층은 상기 지지 부재와 상기 제1,2리드 전극과 상기 제1,2센서 전극 사이에 배치될 수 있다.According to an embodiment, an insulating layer may be included on the support member, and the insulating layer may be disposed between the support member, the first and second lead electrodes, and the first and second sensor electrodes.

실시 예에 의하면, 상기 제1,2전극부 중 적어도 하나는 상기 감지재의 적어도 한 측면 또는 양 측면으로 연장된 돌출부를 포함할 수 있다. 상기 제1,2전극부는 제1,2센서 전극 사이의 간극영역으로부터 서로 반대측 방향으로 오픈된 제1,2오픈 영역을 가지며, 상기 제1,2오픈 영역에는 상기 제1감지재가 배치될 수 있다. 상기 제1,2오픈 영역에서의 상기 제1,2센서 전극 사이의 거리는 상기 간극 영역의 너비보다는 크고 상기 제1감지재의 제2축 방향의 바닥 길이보다는 작을 수 있다.According to an embodiment, at least one of the first and second electrode units may include a protrusion extending to at least one side or both sides of the sensing material. The first and second electrode units have first and second open areas that are open in opposite directions from the gap area between the first and second sensor electrodes, and the first sensing material may be disposed in the first and second open areas. . The distance between the first and second sensor electrodes in the first and second open areas may be larger than the width of the gap area and smaller than the bottom length of the first sensing material in the second axis direction.

실시 예에 의하면, 상기 제1,2전극부는 상기 제1,2오픈 영역 방향으로 연장된 하나 이상의 패턴을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the first and second electrode parts may include one or more patterns extending in the direction of the first and second open areas.

실시 예에 의하면, 상기 제1감지재는 제2축 방향으로의 길이가 상기 발광부의 제2축 방향의 길이보다 클 수 있다. According to an embodiment, the length of the first sensing material in the second axis direction may be greater than the length of the light emitting unit in the second axis direction.

실시 예에 의하면, 상기 제1센서 전극은 제1패드부를 가지며, 상기 제2센서 전극은 제2패드부를 가지며, 상기 제1감지재는 상기 제1,2패드부 사이에 배치될 수 있다. According to an embodiment, the first sensor electrode has a first pad portion, the second sensor electrode has a second pad portion, and the first sensing material may be disposed between the first and second pad portions.

실시 예에 의하면, 상기 발광부는 기판 및 상기 발광 구조층 아래에 제1,2전극을 포함하는 LED이며, 상기 기판은 상기 발광 구조층 위에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the light emitting unit is an LED including a substrate and first and second electrodes under the light emitting structure layer, and the substrate may be disposed on the light emitting structure layer.

실시 예에 의하면, 상기 발광부는 수직형 또는 수평형 LED를 포함할 수 있다. 상기 발광부는 자외선 광을 발생하는 반도체 소자.According to an embodiment, the light emitting unit may include a vertical or horizontal LED. The light emitting unit is a semiconductor device that generates ultraviolet light.

실시 예에 의하면, 상기 지지부재는 절연성 또는 전도성 재질의 기판을 포함할 수 있다. 상기 지지부재의 상부에 오목한 리세스를 가지며, 상기 리세스에는 상기 발광부가 배치될 수 있다. According to an embodiment, the support member may include a substrate made of an insulating or conductive material. The support member has a concave recess at the top, and the light emitting part may be disposed in the recess.

실시 예에 의하면, 상기 제1감지재는, 주 감지 재료와 촉매를 포함하며, 상기 주 감지 재료는 SnO2, CuO, TiO2, In2O3, ZnO, V2O5, RuO2, WO3, ZrO2, MoO3 , NiO, CoO, Fe2O3, 및 AB2O4 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함하며, 상기 촉매는 백금(pt), 구리(Cu), 로듐(Rd), 금(Au), 팔라듐(Pd), 철(Fe), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 루태늄(Ru), 로듐(Rh), 은(Ag), 하프늄(Hf), 탄탈늄(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 및 이리듐(Ir) 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. According to an embodiment, the first sensing material includes a main sensing material and a catalyst, and the main sensing material is SnO 2 , CuO, TiO 2 , In 2 O 3 , ZnO, V 2 O 5 , RuO 2 , WO 3 , ZrO 2 , MoO 3 , NiO, CoO, Fe 2 O 3 , and AB 2 O 4 It includes at least one or two of the following, and the catalyst includes platinum (pt), copper (Cu), rhodium (Rd), gold (Au), palladium (Pd), iron (Fe), titanium (Ti), and vanadium ( V), chromium (Cr), nickel (Ni), aluminum (Al), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), rutanium (Ru), rhodium (Rh), silver (Ag), It may include at least one or two of hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W), rhenium (Re), and iridium (Ir).

실시 예에 의하면, 상기 지지부재 상에 상기 발광부와 전기적으로 연결된 제1,2리드 전극 및, 상기 캐비티 바닥에 복수의 전극 패턴을 포함하며, 상기 제1,2리드 전극과 상기 제1,2센서 전극은 상기 복수의 전극 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. According to an embodiment, it includes first and second lead electrodes electrically connected to the light emitting unit on the support member and a plurality of electrode patterns on the bottom of the cavity, wherein the first and second lead electrodes and the first and second lead electrodes are electrically connected to the light emitting unit. The sensor electrode may be electrically connected to the plurality of electrode patterns.

실시 예에 의하면, 상기 지지 부재의 제3영역 위에 제2센서부를 포함하며, 상기 패키지 몸체는 세라믹 재질을 포함하며, 상기 패키지 몸체의 바닥에 복수의 하부 패턴을 포함하며, 상기 전극 패턴은 상기 하부 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. According to an embodiment, it includes a second sensor unit on the third region of the support member, the package body includes a ceramic material, and includes a plurality of lower patterns on the bottom of the package body, and the electrode pattern is located on the lower portion of the support member. It can be electrically connected to the pattern.

실시 예는 발광부로부터 조사된 광에 활성화되는 센서부를 반도체 소자로 제공함으로써, 반도체 소자 또는 가스 센서의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.The embodiment can improve the reliability of a semiconductor device or a gas sensor by providing a sensor unit activated by light emitted from the light emitting unit as a semiconductor device.

실시 예는 히터 없이 LED의 광을 이용한 반도체 소자 또는 가스 센서를 구현함으로써, 히터의 내구성 문제나 히터에 의한 웜 업 타입(Warm up time)과 같은 시간이 소요되는 문제를 해결할 수 있다.The embodiment implements a semiconductor device or a gas sensor using light from an LED without a heater, thereby solving problems that require time, such as the durability of the heater or the warm-up time caused by the heater.

실시 예는 기판의 서로 다른 영역 위에 발광부 및 센서부를 배치함으로써, 가스 센서의 사이즈를 소형화할 수 있다.In the embodiment, the size of the gas sensor can be miniaturized by arranging the light emitting unit and the sensor unit on different areas of the substrate.

실시 예는 플립 칩 구조의 발광부 및 이의 측면상에 센서부가 배치된 반도체 소자 또는 가스 센서를 구현할 수 있다.The embodiment may implement a semiconductor device or gas sensor in which a light emitting unit of a flip chip structure and a sensor unit are disposed on a side thereof.

실시 예는 수평형 칩 구조의 발광부와 이의 측면 상에 센서부를 갖는 반도체 소자 또는 가스 센서를 구현할 수 있다.An embodiment may implement a semiconductor device or a gas sensor having a light emitting unit in a horizontal chip structure and a sensor unit on a side thereof.

실시 예는 수직형 칩 구조의 발광부 및 이의 측면상에 센서부가 배치된 반도체 소자 또는 가스 센서를 구현할 수 있다. The embodiment may implement a semiconductor device or gas sensor in which a light emitting unit of a vertical chip structure and a sensor unit are disposed on a side thereof.

실시 예는 가스 센서의 센싱 감도를 개선시켜 줄 수 있다.The embodiment can improve the sensing sensitivity of a gas sensor.

실시 예는 가스 감지를 위한 센서부를 갖는 반도체 소자를 소형화할 수 있다.The embodiment can miniaturize a semiconductor device having a sensor unit for gas detection.

실시 예는 가스 감지를 위한 센서부의 소비전력을 줄일 수 있다.The embodiment can reduce power consumption of the sensor unit for gas detection.

실시 예는 가스 감지를 위한 센서부를 갖는 반도체 소자 및 이를 갖는 감지 장치의 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.The embodiment can improve the reliability of a semiconductor device having a sensor unit for gas detection and a sensing device having the same.

도 1은 제1실시 예에 따른 반도체 소자의 사시도이다.
도 2는 도 1의 반도체 소자의 평면도이다.
도 3은 도 2의 반도체 소자의 부분 확대도이다.
도 4는 도 2의 반도체 소자의 A-A'측 단면도이다.
도 5는 도 2의 반도체 소자의 B-B'측 단면도이다.
도 6은 도 2의 반도체 소자의 발광부의 다른 예이다.
도 7은 도2의 반도체 소자에서 발광부의 다른 예이다.
도 8은 도 2의 반도체 소자에 있어서, 발광부 및 센서부의 전극 구조의 변형 예이다.
도 9는 도 2의 반도체 소자에 있어서, 센서 전극의 제1변형 예이다.
도 10은 도 2의 반도체 소자에 있어서, 센서 전극의 제2변형 예이다.
도 11은 도 2의 반도체 소자에 있어서, 센서 전극의 제3변형 예이다.
도 12는 도 2의 반도체 소자의 변형 예로서, 복수의 센서부를 갖는 반도체 소자의 예이다.
도 13은 실시 예에 따른 반도체 소자에 있어서, 지지 기판에 리세스를 갖는 예를 나타낸 도면이다.
도 14는 도 12의 반도체 소자에 있어서 지지 기판에 리세스를 갖는 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 제2실시 예로서, 도 12의 반도체 소자를 갖는 감지 장치를 나타낸 사시도이다.
도 16은 도 15의 감지 장치의 측 단면도이다.
도 17은 실시 예에 따른 반도체 소자의 발광부의 일 예이다.
도 18은 실시 예에 따른 반도체 소자의 발광부의 다른 예이다.
도 19는 실시 예에 따른 센서부의 가스 센싱 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은 실시 예에 따른 센서부의 저항 변화를 나타낸 그래프이다.
1 is a perspective view of a semiconductor device according to a first embodiment.
FIG. 2 is a plan view of the semiconductor device of FIG. 1.
FIG. 3 is a partially enlarged view of the semiconductor device of FIG. 2.
FIG. 4 is a cross-sectional view along the line A-A' of the semiconductor device of FIG. 2.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B' of the semiconductor device of FIG. 2.
FIG. 6 is another example of the light emitting unit of the semiconductor device of FIG. 2.
Figure 7 is another example of a light emitting unit in the semiconductor device of Figure 2.
FIG. 8 is a modified example of the electrode structure of the light emitting unit and sensor unit in the semiconductor device of FIG. 2.
FIG. 9 is a first modified example of a sensor electrode in the semiconductor device of FIG. 2.
FIG. 10 is a second modified example of a sensor electrode in the semiconductor device of FIG. 2.
FIG. 11 is a third modified example of a sensor electrode in the semiconductor device of FIG. 2.
FIG. 12 is a modified example of the semiconductor device of FIG. 2 and is an example of a semiconductor device having a plurality of sensor units.
FIG. 13 is a diagram illustrating an example in which a support substrate has a recess in a semiconductor device according to an embodiment.
FIG. 14 is a diagram showing an example in which the semiconductor device of FIG. 12 has a recess in the support substrate.
FIG. 15 is a perspective view showing a sensing device including the semiconductor device of FIG. 12 as a second embodiment.
Figure 16 is a side cross-sectional view of the sensing device of Figure 15;
Figure 17 is an example of a light emitting unit of a semiconductor device according to an embodiment.
18 is another example of a light emitting unit of a semiconductor device according to an embodiment.
Figure 19 is a diagram for explaining an example of gas sensing by a sensor unit according to an embodiment.
Figure 20 is a graph showing the change in resistance of the sensor unit according to an embodiment.

본 실시 예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시 예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 각각의 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 특정 실시 예에서 설명된 사항이 다른 실시 예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시 예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시 예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 특정 실시 예에서 구성 A에 대한 특징을 설명하고 다른 실시 예에서 구성 B에 대한 특징을 설명하였다면, 구성 A와 구성 B가 결합된 실시 예가 명시적으로 기재되지 않더라도 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.The present embodiments may be modified in other forms or various embodiments may be combined with each other, and the scope of the present invention is not limited to each embodiment described below. Even if a matter described in a specific embodiment is not explained in another embodiment, it may be understood as a description related to another embodiment, unless there is a description that is contrary or contradictory to the matter in the other embodiment. For example, if a feature for configuration A is described in a specific embodiment and a feature for configuration B is described in another embodiment, the description is contrary or contradictory even if an embodiment in which configuration A and configuration B are combined is not explicitly described. Unless otherwise stated, it should be understood as falling within the scope of the rights of the present invention.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 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 두 개의 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)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention that can specifically realize the above object will be described with reference to the attached drawings. In the description of the embodiment according to the present invention, in the case where each element is described as being formed "on or under", (or under) includes both elements that are in direct contact with each other or one or more other elements that are formed (indirectly) between the two elements. Additionally, when expressed as "on or under", it can include not only the upward direction but also the downward direction based on one element.

<실시예><Example>

도 1은 제1실시 예에 따른 반도체 소자의 사시도이고, 도 2는 도 1의 반도체 소자의 평면도이며, 도 3은 도 2의 반도체 소자의 부분 확대도이고, 도 4는 도 2의 반도체 소자의 A-A'측 단면도이고, 도 5는 도 2의 반도체 소자의 B-B'측 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a semiconductor device according to a first embodiment, FIG. 2 is a plan view of the semiconductor device of FIG. 1, FIG. 3 is a partial enlarged view of the semiconductor device of FIG. 2, and FIG. 4 is a plan view of the semiconductor device of FIG. 2. It is a cross-sectional view along the line A-A', and FIG. 5 is a cross-sectional view along the line B-B' of the semiconductor device of FIG. 2.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 실시 예에 따른 반도체 소자(100)는 지지부재(350), 상기 지지부재(350)의 제1영역 위에 발광부(101), 및 상기 지지부재(350)의 제2영역 위에 센서부(105)를 포함한다. 1 to 5, the semiconductor device 100 according to the embodiment includes a support member 350, a light emitting portion 101 on the first area of the support member 350, and a light emitting unit 101 on the first region of the support member 350. It includes a sensor unit 105 on the second area.

상기 반도체 소자(100)는 상기 지지부재(350) 상에 리드 전극과 같은 전극 구조가 배치될 수 있다. 상기 전극 구조는 발광부(101)에 연결된 제1,2리드 전극(320,330)을 포함할 수 있다. 상기 전극 구조는 센서부(105)의 센서 전극(151,153)을 포함할 수 있다. The semiconductor device 100 may have an electrode structure such as a lead electrode disposed on the support member 350. The electrode structure may include first and second lead electrodes 320 and 330 connected to the light emitting unit 101. The electrode structure may include sensor electrodes 151 and 153 of the sensor unit 105.

상기 반도체 소자(100)는 지지부재(350)의 서로 다른 영역 상에 발광부(101)와 센서부(105)가 배치될 수 있다. 상기 반도체 소자(100)에서 발광부(101)와 상기 센서부(105)는 수직 방향(Z)으로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 발광부(101)와 상기 센서부(105)는 상기 발광부(101)을 기준으로 수평 방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 상기 센서부(105)는 상기 발광부(101)로부터 방출된 광에 의해 저항이 변화될 수 있다. 상기 센서부(105)는 상기 발광부(101)로부터 방출된 광에 의해 저항이 낮아지거나 전도성을 가질 수 있다. The semiconductor device 100 may have a light emitting unit 101 and a sensor unit 105 disposed on different areas of the support member 350. In the semiconductor device 100, the light emitting unit 101 and the sensor unit 105 may not overlap in the vertical direction (Z). The light emitting unit 101 and the sensor unit 105 may be arranged to overlap in the horizontal direction with respect to the light emitting unit 101. The resistance of the sensor unit 105 may be changed by the light emitted from the light emitting unit 101. The sensor unit 105 may have lower resistance or conductivity due to light emitted from the light emitting unit 101.

실시 예에 따른 발광부(101)는 수평형 칩 구조, 수직형 칩 구조, 플립 칩 구조 중 적어도 하나로 구현될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광부(101)는, 예컨대 발광 소자를 포함할 수 있다. 상기 발광 소자는 LED(Light emitting diode)를 포함하며, 상기 LED는 자외선, 가시광선 또는 적외선의 광 중에서 적어도 하나를 발광할 수 있다. 실시 예에 따른 발광부(101)는 자외선 파장의 예컨대, 400nm 이항의 광 또는 300nm 내지 400nm 범위의 광을 발광할 수 있다. 실시 예에 따른 상기 반도체 소자에서 발광부(101)와 센서부(105) 사이의 거리(도 2의 K1)는 상기 발광부(101)의 너비(C2)의 5배 이하 예컨대, 1배 내지 5배의 범위일 수 있다. The light emitting unit 101 according to the embodiment may be implemented in at least one of a horizontal chip structure, a vertical chip structure, and a flip chip structure, but is not limited thereto. The light emitting unit 101 may include, for example, a light emitting element. The light emitting device includes a light emitting diode (LED), and the LED may emit at least one of ultraviolet rays, visible rays, and infrared rays. The light emitting unit 101 according to an embodiment may emit light of an ultraviolet wavelength, for example, 400 nm or less or light in the range of 300 nm to 400 nm. In the semiconductor device according to the embodiment, the distance (K1 in FIG. 2) between the light emitting unit 101 and the sensor unit 105 is 5 times or less the width (C2) of the light emitting unit 101, for example, 1 to 5 times. It could be the range of a ship.

도 2와 같이, 상기 반도체 소자(100)의 사이즈는 가로 길이(X1) × 세로 길이(Y1)가 예컨대, 300㎛~5000㎛×300㎛~5000㎛의 범위일 수 있다. 상기 반도체 소자(100)의 가로 길이 및 세로 길이가 300 ㎛ 이상일 때 상기 반도체 소자 내에 배치되는 발광부의 와이어를 배치하기 유리하고, 상기 반도체 소자(100)의 가로 길이 및 세로 길이가 5000 ㎛ 이하일 때, 상기 반도체 소자(100)의 모듈을 작게 제작할 수 있기 때문에 다양한 분야에 적용되기 유리할 수 있다. 상기 와이어를 배치하기 유리한 측면에서 상기 반도체 소자(100)의 가로 길이 및 세로 길이는 300㎛ 내지 700㎛일 수 있으며, 상기 범위 내에서 열 또는 공기 중에 포함되는 수분이나 기타 물질에 의한 신뢰성을 확보할 수 있다. 상기 반도체 소자(100)의 두께 또는 높이는 100㎛ 이상 예컨대, 100㎛ 내지 500㎛의 범위를 가질 수 있다. 평면 상에서 제1축 방향은 가로 방향 또는 X축 방향이며, 제2축 방향은 세로 방향이거나 X축 방향과 직교하는 Y축 방향일 수 있다. 제3축 방향은 높이 또는 두께 방향이거나, 상기 제1,2축 방향과 직교하는 Z축 방향일 수 있다. As shown in FIG. 2 , the size of the semiconductor device 100 may be in the range of horizontal length ( When the horizontal and vertical lengths of the semiconductor device 100 are 300 ㎛ or more, it is advantageous to arrange the wire of the light emitting unit disposed within the semiconductor device, and when the horizontal and vertical lengths of the semiconductor device 100 are 5000 ㎛ or less, Since the module of the semiconductor device 100 can be manufactured small, it can be advantageously applied to various fields. In terms of advantageous placement of the wire, the horizontal and vertical lengths of the semiconductor device 100 may be 300㎛ to 700㎛, and within the above range, reliability can be ensured by heat or moisture or other substances contained in the air. You can. The thickness or height of the semiconductor device 100 may range from 100 ㎛ or more, for example, 100 ㎛ to 500 ㎛. On a plane, the first axis direction may be a horizontal direction or an X-axis direction, and the second axis direction may be a vertical direction or a Y-axis direction perpendicular to the X-axis direction. The third axis direction may be a height or thickness direction, or may be a Z-axis direction orthogonal to the first and second axis directions.

<지지부재(350)><Support member (350)>

상기 지지부재(350)는 전도성 또는 절연성 재질일 수 있다. 상기 지지부재(350)는 반도체 재질일 수 있다. 상기 지지부재(350)는 투광성 또는 비 투광성 재질일 수 있다. 상기 지지부재(350)는 사파이어 기판(Al2O3), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga2O3, GaAs와 같은 군에서 선택될 수 있다. 상기 지지부재(350)은 GaN계 반도체 예컨대, GaN 반도체로 형성될 수 있다. 상기 지지부재(350)는 bulk GaN 단결정 기판일 수 있다. 상기 지지부재(350)는 발광부(101) 또는 반도체 소자를 지지하기 위한 지지부재로 사용될 수 있다. 상기 지지부재(350)가 실리콘과 같은 전도성 재질인 경우, 상기 지지부재(350) 상에는 절연층(352)이 배치될 수 있다. The support member 350 may be made of a conductive or insulating material. The support member 350 may be made of a semiconductor material. The support member 350 may be made of a translucent or non-transmissive material. The support member 350 may be selected from the group such as sapphire substrate (Al 2 O 3 ), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga 2 O 3 , and GaAs. The support member 350 may be formed of a GaN-based semiconductor, for example, a GaN semiconductor. The support member 350 may be a bulk GaN single crystal substrate. The support member 350 may be used as a support member to support the light emitting unit 101 or a semiconductor device. If the support member 350 is made of a conductive material such as silicon, an insulating layer 352 may be disposed on the support member 350.

상기 지지부재(350)의 두께는 30㎛이상 예컨대, 30㎛ 내지 300㎛의 범위일 수 있으며, 상기 범위의 두께보다 작은 경우 제조 시의 핸들링이 어렵고 상기 범위보다 큰 경우 반도체 소자의 사이즈가 커질 수 있다. 상기 지지부재(350)는 리세스를 포함할 수 있고, 상기 리세스는 상기 지지부재(350)를 관통할 수 있고 상기 지지부재(350)의 일부 영역까지만 노출되도록 배치될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 상기 지지부재(350)의 두께가 30㎛ 두께보다 두꺼울 때 상기 리세스를 배치하는 과정에서 발생할 수 있는 상기 지지부재(350)의 크랙이나 휨 등의 문제점을 효율적으로 억제할 수 있고, 300㎛ 두께보다 얇을 때 상기 지지부재(350) 상에 리세스를 배치하는 과정에서 열이나 압력 등에 의한 상기 지지부재(350)의 크랙이나 휨 등의 문제점을 효율적으로 억제할 수 있다. 상기 지지부재(350)는 제1축(X) 방향의 길이와 제2축(Y) 방향의 길이가 동일하거나 다를 수 있다. 상기 지지 부재(350)의 제1축 방향의 길이와 제2축 방향의 길이는 상기 반도체 소자(100)의 가로 길이와 세로 길이일 수 있다. The thickness of the support member 350 may be 30㎛ or more, for example, in the range of 30㎛ to 300㎛. If the thickness is less than the above range, handling during manufacturing is difficult, and if it is larger than the above range, the size of the semiconductor device may increase. there is. The support member 350 may include a recess, and the recess may penetrate the support member 350 and may be arranged to expose only a partial area of the support member 350, but is not limited to this. No. When the thickness of the support member 350 is thicker than 30㎛, problems such as cracks or bending of the support member 350 that may occur during the process of arranging the recess can be efficiently suppressed, and when the thickness of the support member 350 is greater than 30㎛, it is possible to effectively suppress problems such as cracks or bending of the support member 350. When it is thinner, problems such as cracks or bending of the support member 350 due to heat or pressure can be efficiently suppressed during the process of arranging the recess on the support member 350. The length of the support member 350 in the first axis (X) direction and the length in the second axis (Y) direction may be the same or different. The length of the support member 350 in the first axis direction and the length in the second axis direction may be the horizontal and vertical lengths of the semiconductor device 100.

<절연층(352)><Insulating layer (352)>

상기 절연층(352)은 상기 지지부재(350) 상에 배치될 수 있다. 상기 절연층(352)은 상기 지지부재(350)의 상면 전체에 배치될 수 있다. 상기 절연층(352)은 상기 지지부재(350)의 상면에 배치되며, 상기 지지부재(350)와 상기 발광부(101) 사이의 영역과, 상기 지지부재(350)과 상기 센서부(105) 사이의 영역에 배치될 수 있다. 상기 절연층(352)은 상기 지지부재(350)과 상기 발광부(101)에 연결된 리드 전극(320,330)과 센서부(105)의 센서 전극(151,153) 사이에 배치될 수 있다.The insulating layer 352 may be disposed on the support member 350. The insulating layer 352 may be disposed on the entire upper surface of the support member 350. The insulating layer 352 is disposed on the upper surface of the support member 350, and includes an area between the support member 350 and the light emitting unit 101, and the support member 350 and the sensor unit 105. It can be placed in the area in between. The insulating layer 352 may be disposed between the lead electrodes 320 and 330 connected to the support member 350 and the light emitting unit 101 and the sensor electrodes 151 and 153 of the sensor unit 105.

상기 절연층(352)은 유전체 재질을 이용하여 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 절연층(352)은 Al, Cr, Si, Ti, Zn, Zr 중 적어도 하나를 갖는 산화물, 질화물, 불화물, 및 황화물 중 적어도 하나로 형성된 절연물질 또는 절연성 수지를 포함한다. 상기 절연층(352)은 예컨대, SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 또는 MgO 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 절연층(352)의 두께는 5㎛ 이하 예컨대, 0.1㎛ 내지 2㎛의 범위를 포함할 수 있으며, 0.1 ㎛ 이상일 때 전기적으로 절연하기에 더 유리하고, 2 ㎛ 이하일 때 반도체 소자(100)의 방열 또는 지지부재(350)와 상기 발광부(101), 지지부재(350)와 상기 센서부(105) 사이의 응력이 완화될 수 있고, 반도체 소자(100)의 신뢰성이 향상될 수 있다. The insulating layer 352 may be formed as a single layer or multilayer using a dielectric material. The insulating layer 352 includes an insulating material or an insulating resin formed of at least one of oxide, nitride, fluoride, and sulfide containing at least one of Al, Cr, Si, Ti, Zn, and Zr. The insulating layer 352 may be formed selectively from, for example, SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , TiO 2 or MgO. The thickness of the insulating layer 352 may range from 5 ㎛ or less, for example, 0.1 ㎛ to 2 ㎛. When it is 0.1 ㎛ or more, it is more advantageous to electrically insulate, and when it is 2 ㎛ or less, it is more advantageous to electrically insulate the semiconductor device 100. Stress between the heat dissipation or support member 350 and the light emitting unit 101 and the support member 350 and the sensor unit 105 can be alleviated, and the reliability of the semiconductor device 100 can be improved.

<전극 구조><Electrode structure>

상기 전극 구조는 상기 지지부재(350) 또는 상기 절연층(352) 상에 배치될 수 있다. 상기 전극 구조는 상기 발광부(101)에 연결된 리드 전극(320,330)을 포함한다. 상기 리드 전극(320,330)은 상기 발광부(101) 아래에 적어도 하나가 배치될 수 있으며, 예컨대 제1,2리드 전극(320,330)을 포함한다. 상기 제1,2리드 전극(320,330)은 상기 발광부(101)와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1,2리드 전극(320,330)은 수평한 층 구조로 배치될 수 있다. 상기 제1,2리드 전극(320,330) 중 적어도 하나 또는 모두는 상기 발광부(101)와 수직 방향으로 오버랩될 수 있다.The electrode structure may be disposed on the support member 350 or the insulating layer 352. The electrode structure includes lead electrodes 320 and 330 connected to the light emitting unit 101. At least one of the lead electrodes 320 and 330 may be disposed below the light emitting unit 101 and includes, for example, first and second lead electrodes 320 and 330. The first and second lead electrodes 320 and 330 may be electrically connected to the light emitting unit 101. The first and second lead electrodes 320 and 330 may be arranged in a horizontal layer structure. At least one or both of the first and second lead electrodes 320 and 330 may overlap the light emitting unit 101 in a vertical direction.

상기 제1,2 리드 전극(320,330)은 상기 발광부(101)의 수평 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제1,2 리드 전극(320,330) 상에는 와이어가 적어도 하나 이상 배치될 수 있다. 상기 와이어가 배치되기 위해 상기 제1,2 리드 전극(320,330)은 와이어가 배치되는 방향으로 300㎛이상일 수 있고, 700㎛이하일 수 있다. 상기 방향은 상기 지지부재(350)의 가로 방향일 수 있고, 세로 방향일 수 있으며 이에 한정하지 않는다. 상기 제1,2 리드 전극(320,330)은 상기 지지부재(350)의 가로 길이 또는 세로 길이와 같을 수 있고, 상기 지지부재(350)의 가로 길이 또는 세로 길이보다 짧게 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다. 상기 지지부재(350)의 가로 길이 또는 세로 길이와 상기 제1,2 리드 전극(320,330)의 가로 길이 또는 세로 길이의 비율은 1:0.7 내지 1:0.95 일 수 있다. 즉, 상기 제1,2 리드 전극(320,330)의 가로 길이 또는 세로 길이는 상기 지지부재(350)의 가로 길이 또는 세로 길이의 30% 내지 70% 일 수 있다. 상기 제1,2리드 전극(320,330)의 가로 또는 세로 길이가 상기 지지부재(350)의 가로 또는 세로 길이에 비해 30% 보다 클 때 상기 제1,2 리드 전극(320,330)에서 상기 발광부(101)로 전류를 주입하는데 유리할 수 있고, 70% 보다 작을 때 상기 지지부재(350)가 모듈로 제작될 때 상기 제1,2 리드 전극(320,330)의 손상을 방지할 수 있다.The first and second lead electrodes 320 and 330 may extend in the horizontal direction of the light emitting unit 101. At least one wire may be disposed on the first and second lead electrodes 320 and 330. In order for the wire to be disposed, the first and second lead electrodes 320 and 330 may be 300 μm or more and 700 μm or less in the direction in which the wire is disposed. The direction may be the horizontal direction of the support member 350 or the vertical direction, but is not limited thereto. The first and second lead electrodes 320 and 330 may be equal to the horizontal or vertical length of the support member 350, and may be arranged shorter than the horizontal or vertical length of the support member 350. However, it is not limited to this. The ratio of the horizontal or vertical length of the support member 350 and the horizontal or vertical length of the first and second lead electrodes 320 and 330 may be 1:0.7 to 1:0.95. That is, the horizontal or vertical length of the first and second lead electrodes 320 and 330 may be 30% to 70% of the horizontal or vertical length of the support member 350. When the horizontal or vertical length of the first and second lead electrodes 320 and 330 is greater than 30% compared to the horizontal or vertical length of the support member 350, the light emitting unit 101 is activated from the first and second lead electrodes 320 and 330. ) can be advantageous for injecting current, and when it is less than 70%, damage to the first and second lead electrodes 320 and 330 can be prevented when the support member 350 is manufactured as a module.

상기 제1,2리드 전극(320,330)은 상기 발광부(101)의 영역 외측으로 연장될 수 있다. 상기 제1,2리드 전극(320,330)의 연장 방향은 상기 발광부(101)를 중심으로 서로 반대측 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제1,2리드 전극(320,330)은 상기 지지부재(350)의 리세스 내에 배치될 수 있으며, 이 경우 지지부재(350)의 하면에 상기 제1,2리드전극이 연결된 바닥 패드가 배치될 수 있다.The first and second lead electrodes 320 and 330 may extend outside the area of the light emitting unit 101. The extension directions of the first and second lead electrodes 320 and 330 may extend in opposite directions with the light emitting unit 101 as the center. The first and second lead electrodes 320 and 330 may be disposed within a recess of the support member 350. In this case, a bottom pad to which the first and second lead electrodes are connected may be disposed on the lower surface of the support member 350. You can.

상기 제1,2리드 전극(320,330)은 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 알루미늄(Al), 인(P) 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 도 2 및 도 5와 같이, 상기 제1,2리드 전극(320,330)이 다층인 경우, 상기 절연층(352) 또는 지지부재(350) 위에 본딩층(321,331), 상기 본딩층(321,331) 위에 반사층(322,332)이 배치될 수 있다. 상기 본딩층(321,331)은 상기 반사층(322,332)과 상기 절연층(352) 또는 지지부재(350) 사이에 본딩되며 상기 발광부(101)와 접합 부재(341,342)로 본딩될 수 있다. 상기 본딩층(321,331)은 단층 또는 다층일 수 있으며, 단층인 경우 금 또는 금 합금일 수 있다. 상기 본딩층(321,331)은 예컨대, 접착 금속/본딩 금속과 같은 적층 구조로 배치될 수 있다. 상기 접착 금속은 Ti, Ni, Cr, Ta, Pt 중 적어도 하나를 포함하며, 본딩 금속은 Au, Au 합금을 포함할 수 있다. 상기 반사층(322,332)은 단층 또는 다층일 수 있으며 단층인 경우, 알루미늄, 은, 금 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 다층인 경우 접착 금속/반사 금속일 수 있으며, 상기 접착 금속은 상기의 금속 중에서 선택될 수 있으며, 상기 반사 금속은 알루미늄, 은, 금 중 선택될 수 있다. 상기 반사층(322,332)은 상기 발광부(101)의 면적과 10% 이하로 중첩될 수 있으며, 상기 발광부(101)의 둘레에서 입사되는 광을 반사시켜 줄 수 있다. 상기 반사층(322,332)은 발광부(101)의 하부 영역(R1,R2)에 배치된 접합 부재(341,342)로부터 이격될 수 있다. 상기 반사층(322,332)이 상기 발광부(101)에 인접할수록 본딩 에러가 발생될 수 있다. 상기 반사층(322,332)의 상면 면적은 상기 본딩층(321,331)의 상면 면적보다 작을 수 있다. The first and second lead electrodes 320 and 330 are titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), chromium (Cr), tantalum (Ta), platinum (Pt), and tin (Sn). ), silver (Ag), aluminum (Al), phosphorus (P), or a selective alloy thereof, and may be formed as a single layer or multilayer. 2 and 5, when the first and second lead electrodes 320 and 330 are multilayered, bonding layers 321 and 331 are formed on the insulating layer 352 or the support member 350, and a reflective layer is formed on the bonding layers 321 and 331. (322,332) can be placed. The bonding layers 321 and 331 may be bonded between the reflective layers 322 and 332 and the insulating layer 352 or the support member 350 and may be bonded to the light emitting unit 101 and the joining members 341 and 342. The bonding layers 321 and 331 may be single-layered or multi-layered, and in the case of single-layered layers, they may be made of gold or gold alloy. The bonding layers 321 and 331 may be arranged in a laminated structure such as adhesive metal/bonding metal, for example. The bonding metal may include at least one of Ti, Ni, Cr, Ta, and Pt, and the bonding metal may include Au and an Au alloy. The reflective layers 322 and 332 may be single-layered or multi-layered. If single-layered, they may contain at least one of aluminum, silver, and gold. If multi-layered, they may be adhesive metal/reflective metal, and the adhesive metal may be one of the above metals. may be selected, and the reflective metal may be selected from aluminum, silver, and gold. The reflective layers 322 and 332 may overlap the area of the light emitting unit 101 by 10% or less, and may reflect light incident on the periphery of the light emitting unit 101. The reflective layers 322 and 332 may be spaced apart from the bonding members 341 and 342 disposed in the lower regions R1 and R2 of the light emitting unit 101 . As the reflective layers 322 and 332 are closer to the light emitting unit 101, a bonding error may occur. The top surface area of the reflective layers 322 and 332 may be smaller than the top surface area of the bonding layers 321 and 331.

상기 제1,2리드 전극(320,330)은 패드(323,333)를 구비할 수 있다. 상기 패드(323,333)는 상기 본딩층(322,332)이 오픈되어 노출된 경우, 제거될 수 있다. 상기 제1,2리드 전극(320,330)의 패드(323,333)는 서로 이격되어 배치될 수 있으며, 예컨대 상기 발광부(101)의 제2축 방향의 길이(C1)보다는 크게 이격될 수 있다. 상기 패드(323,333)는 상기 제1리드 전극(320)의 제1반사층(321) 위에 배치된 제1패드(323)와, 상기 제2리드 전극(330)의 제2반사층(332) 위에 배치된 제2패드(333)를 포함한다. 상기 제1,2패드(323,333)는 상기 발광부(101)를 기준으로 서로 반대측에 배치될 수 있다. 상기 제1,2패드(323,333)는 상기 제1,2리드 전극(320,330)의 제1,2본딩층(321,331)에 각각 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The first and second lead electrodes 320 and 330 may be provided with pads 323 and 333. The pads 323 and 333 can be removed when the bonding layers 322 and 332 are open and exposed. The pads 323 and 333 of the first and second lead electrodes 320 and 330 may be spaced apart from each other, for example, greater than the length C1 of the light emitting unit 101 in the second axis direction. The pads 323 and 333 include a first pad 323 disposed on the first reflective layer 321 of the first lead electrode 320 and a second reflective layer 332 of the second lead electrode 330. Includes a second pad 333. The first and second pads 323 and 333 may be disposed on opposite sides of the light emitting unit 101. The first and second pads 323 and 333 may be disposed on the first and second bonding layers 321 and 331 of the first and second lead electrodes 320 and 330, respectively, but are not limited thereto.

상기 제1,2패드(323,333)는 와이어와 같은 연결 부재가 연결되어, 전원을 공급받을 수 있다. 상기 제1,2패드(323,333)는 상기 제1,2리드 전극(320,330)이 비아 구조를 갖는 경우, 별도로 형성되지 않을 수 있다. 상기 제1패드(323)의 탑뷰 형성과 상기 제2패드(333)의 탑뷰 형상은 서로 다른 형상일 수 있으며, 예컨대 원 형상, 다각형 형상 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1,2리드 전극(320,330)은 제2축 방향으로 긴 길이로 배치되며, 상기 발광부(101)는 제1,2리드 전극(320,330)의 경계 영역에서 제1,2리드 전극(320,330)과 전기적으로 연결될 수 있다.The first and second pads 323 and 333 may be connected to a connecting member such as a wire to receive power. The first and second pads 323 and 333 may not be formed separately when the first and second lead electrodes 320 and 330 have a via structure. The top view shape of the first pad 323 and the top view shape of the second pad 333 may be different shapes, and may be selected from, for example, a circular shape or a polygonal shape. The first and second lead electrodes 320 and 330 are arranged to have a long length in the second axis direction, and the light emitting unit 101 is located at the boundary area of the first and second lead electrodes 320 and 330. ) can be electrically connected to.

상기 제1,2리드 전극(320,330)의 제1축 방향의 너비(X2)는 서로 동일하거나 다를 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 너비(X2)는 발광부(101)의 너비(C2)보다는 클 수 있다. The widths (X2) of the first and second lead electrodes 320 and 330 in the first axis direction may be the same or different from each other, but are not limited thereto. The width (X2) may be larger than the width (C2) of the light emitting unit 101.

<발광부(101)><Light emitting unit (101)>

상기 발광부(101)는, 도 17과 같이 제1도전형 반도체층(121), 활성층(123) 및 제2도전형 반도체층(125)을 갖는 발광 구조층(120)을 포함한다. 상기 발광부(101)는, 상기 제1도전형 반도체층(121)에 연결된 제1전극(141), 및 상기 제2도전형 반도체층(125)에 연결된 제2전극(143)을 포함할 수 있다. 상기 발광부(101)는 기판(111)을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조층(120)은 상기 기판(111) 위에 배치될 수 있다. 상기 발광부(101)의 측면들 중 적어도 하나에는 상기 센서부(105)가 대응될 수 있다. The light emitting unit 101 includes a light emitting structure layer 120 having a first conductive semiconductor layer 121, an active layer 123, and a second conductive semiconductor layer 125, as shown in FIG. 17. The light emitting unit 101 may include a first electrode 141 connected to the first conductive semiconductor layer 121, and a second electrode 143 connected to the second conductive semiconductor layer 125. there is. The light emitting unit 101 may include a substrate 111. The light emitting structure layer 120 may be disposed on the substrate 111. The sensor unit 105 may correspond to at least one of the sides of the light emitting unit 101.

상기 발광부(101)는 제1,2리드 전극(320,330) 중 적어도 하나의 위에 배치될 수 있다. 상기 발광부(101)는 제1,2리드 전극(320,330)과 상기 제1,2리드 전극(320,330) 사이의 간극 영역(325) 상에 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The light emitting unit 101 may be disposed on at least one of the first and second lead electrodes 320 and 330. The light emitting unit 101 may be disposed on the first and second lead electrodes 320 and 330 and the gap area 325 between the first and second lead electrodes 320 and 330, but is not limited thereto.

도 17을 참조하면, 상기 발광부(101)는 기판(111)을 포함할 수 있다. 상기 기판(111)은 발광 구조층(120) 상에 배치될 수 있다. 상기 기판(111)은 전도성 또는 절연성 재질일 수 있다. 상기 기판(111)은 반도체 재질일 수 있다. 상기 기판(111)은 투광성 또는 비 투광성 재질일 수 있다. 상기 기판(111)은 사파이어 기판(Al2O3), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga2O3, GaAs와 같은 군에서 선택될 수 있다. 상기 기판(111)은 GaN계 반도체 예컨대, GaN 반도체로 형성될 수 있다. 상기 기판(111)은 bulk GaN 단결정 기판일 수 있다. Referring to FIG. 17, the light emitting unit 101 may include a substrate 111. The substrate 111 may be disposed on the light emitting structure layer 120. The substrate 111 may be made of a conductive or insulating material. The substrate 111 may be made of a semiconductor material. The substrate 111 may be made of a translucent or non-transmissive material. The substrate 111 may be selected from the group such as sapphire substrate (Al 2 O 3 ), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, Ga 2 O 3 , and GaAs. The substrate 111 may be formed of a GaN-based semiconductor, for example, a GaN semiconductor. The substrate 111 may be a bulk GaN single crystal substrate.

상기 기판(111)의 상면 및 하면 중 적어도 하나에는 복수의 돌기(111B)를 포함할 수 있으며, 상기 돌기(111B)는 상기 기판(111)의 재질로 형성되거나, 절연 재질로 형성될 수 있다. 상기 돌기의 측 단면은 반구형 형상이거나, 다각형 형상을 포함할 수 있다. 상기 돌기는 입사되는 광의 임계각을 변화시켜 주어, 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. At least one of the upper and lower surfaces of the substrate 111 may include a plurality of protrusions 111B, and the protrusions 111B may be formed of the material of the substrate 111 or of an insulating material. The side cross section of the protrusion may have a hemispherical shape or a polygonal shape. The protrusion changes the critical angle of incident light and can improve light extraction efficiency.

상기 기판(111)의 두께는 30㎛이상 예컨대, 30㎛ 내지 300㎛의 범위일 수 있으며, 상기 범위의 두께보다 작은 경우 제조 시의 핸들링이 어렵고 상기 범위보다 큰 경우 발광부(101)의 사이즈가 커질 수 있다. 상기 기판(111)은 제1축(X) 방향의 길이와 제2축(Y) 방향의 길이가 동일하거나 다를 수 있다. 상기 기판(111)은 발광부(101)로부터 분리되어 제거될 수 있다. 상기 발광부(101)는 상기 기판(111)이 제거하거나 기판 없이 제공될 수 있다. The thickness of the substrate 111 may be 30 ㎛ or more, for example, in the range of 30 ㎛ to 300 ㎛. If it is less than the above range, handling during manufacturing is difficult, and if it is larger than the above range, the size of the light emitting unit 101 may be small. It can get bigger. The length of the substrate 111 in the first axis (X) direction and the length in the second axis (Y) direction may be the same or different. The substrate 111 may be separated from the light emitting unit 101 and removed. The light emitting unit 101 may be provided by removing the substrate 111 or without the substrate.

상기 기판(111)과 상기 발광 구조층(120) 사이에는 III족-V족 화합물 반도체 및 II족-VI족 화합물 반도체 중 적어도 하나를 갖는 반도체층이 형성될 수 있다. 상기 반도체층은 복수의 층이 적층될 수 있다. 상기 화합물 반도체층의 성장 장비는 전자빔 증착기, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition), PLD(plasma laser deposition), 이중형의 열증착기(dual-type thermal evaporator) 스퍼터링(sputtering), MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 등에 의해 형성할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 반도체층이 성장되는 기판은 성장 기판 또는 투광성 기판일 수 있고, 상기 반도체층에 별도로 부착된 기판은 전도성 또는 비 전도성 기판이거나 투광성 또는 비 투광성 재질로 배치될 수 있다. A semiconductor layer having at least one of a group III-V compound semiconductor and a group II-VI compound semiconductor may be formed between the substrate 111 and the light emitting structure layer 120. The semiconductor layer may be a stack of multiple layers. The growth equipment for the compound semiconductor layer includes electron beam evaporation, PVD (physical vapor deposition), CVD (chemical vapor deposition), PLD (plasma laser deposition), dual-type thermal evaporator sputtering, and MOCVD ( It can be formed by metal organic chemical vapor deposition, etc., but is not limited thereto. The substrate on which the semiconductor layer is grown may be a growth substrate or a translucent substrate, and the substrate separately attached to the semiconductor layer may be a conductive or non-conductive substrate or may be made of a translucent or non-transmissive material.

실시 예는 상기 기판(111) 위에 반사층을 더 배치하여, 기판 방향으로 진행하는 광을 센서부(105)로 반사시켜 줄 수 있다. In the embodiment, a reflective layer is further disposed on the substrate 111 to reflect light traveling in the direction of the substrate to the sensor unit 105.

발광 구조층(120)Light-emitting structural layer (120)

상기 발광 구조층(120)은 II족 내지 VI족 원소의 화합물 반도체 예컨대, II족과 VI족 화합물 반도체 또는 III족과 V족 화합물 반도체를 포함할 수 있다. 상기 발광 구조층(120)은 상기 기판(111) 아래에 배치될 수 있다. 상기 발광 구조층(120)의 상면은 상기 기판(111)의 하면되거나 대면할 수 있다. 상기 발광 구조층(120)과 기판(111) 사이에는 다른 반도체층이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 구조층(120)은 제1도전형 반도체층(121), 활성층(123) 및 제2도전형 반도체층(125)을 포함할 수 있다. The light-emitting structural layer 120 may include a compound semiconductor of group II to VI elements, such as a group II and VI compound semiconductor or a group III and V compound semiconductor. The light emitting structure layer 120 may be disposed under the substrate 111. The upper surface of the light emitting structure layer 120 may face the lower surface of the substrate 111. Another semiconductor layer may be further disposed between the light emitting structure layer 120 and the substrate 111, but this is not limited. The light emitting structure layer 120 may include a first conductive semiconductor layer 121, an active layer 123, and a second conductive semiconductor layer 125.

상기 제1도전형 반도체층(121)은 상기 기판(111)과 활성층(123) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(121)은 제1도전형의 도펀트를 포함하며, 예컨대 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(121)은, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 상기 제1도전형 반도체층(121)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 III족-V족 원소의 화합물 반도체 예컨대, GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중에서 선택될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(121)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1도전형 반도체층(121)은 서로 다른 적어도 두 층이 교대로 배치된 초격자 구조로 형성될 수 있다. 상기 제1도전형 반도체층(121)은 전극 접촉층이 될 수 있다.The first conductive semiconductor layer 121 may be disposed between the substrate 111 and the active layer 123. The first conductive type semiconductor layer 121 includes a dopant of the first conductive type, for example, an n-type dopant such as Si, Ge, Sn, Se, Te, etc. The first conductive semiconductor layer 121 includes the composition formula In x Al y Ga 1 -x- y N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1). The first conductive semiconductor layer 121 is a compound semiconductor of group III-V elements doped with a first conductive dopant, such as GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, It can be selected from GaAsP and AlGaInP. The first conductive semiconductor layer 121 may be formed as a single layer or multilayer, but is not limited thereto. The first conductive semiconductor layer 121 may be formed in a superlattice structure in which at least two different layers are alternately arranged. The first conductive semiconductor layer 121 may be an electrode contact layer.

상기 활성층(123)은 상기 제1도전형 반도체층(121)과 제2도전형 반도체층(125) 사이에 배치될 수 있다. 상기 활성층(123)은 단일 양자 우물, 다중 양자 우물(MQW), 양자 선(quantum wire) 구조 또는 양자 점(quantum dot) 구조를 선택적으로 포함한다. 상기 활성층(123)은 우물층과 장벽층의 주기를 포함한다. 상기 우물층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함하며, 상기 장벽층은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함할 수 있다. 상기 우물층/장벽층의 주기는 예컨대, InGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/InAlGaN, AlGaN/AlGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP, InP/GaAs의 페어로 구현될 수 있다. 상기 우물층/장벽층의 주기는 상기 페어들이 2주기 이상으로 형성될 수 있으며, 상기 장벽층은 상기 우물층의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 가지는 반도체 물질로 형성될 수 있다. 상기 활성층(123)은 가시 광선부터 자외선까지의 파장 범위 내에서 선택적으로 발광할 수 있으며, 예컨대 가시광선의 피크 파장을 갖는 광 또는 청색 피크 파장의 광을 발광할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The active layer 123 may be disposed between the first conductive semiconductor layer 121 and the second conductive semiconductor layer 125. The active layer 123 optionally includes a single quantum well, multiple quantum well (MQW), quantum wire structure, or quantum dot structure. The active layer 123 includes a cycle of a well layer and a barrier layer. The well layer includes the formula In x Al y Ga 1 -x- y N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1), and the barrier layer includes In x Al y It may include the composition formula Ga 1 -x- y N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1). The period of the well layer/barrier layer is, for example, InGaN/GaN, InGaN/AlGaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/InAlGaN, AlGaN/AlGaN, AlGaAs/GaAs, InGaAs/GaAs, InGaP/GaP, AlInGaP/InGaP , can be implemented as a pair of InP/GaAs. The cycle of the well layer/barrier layer may be two or more cycles of the pairs, and the barrier layer may be formed of a semiconductor material having a band gap wider than that of the well layer. The active layer 123 may selectively emit light within a wavelength range from visible light to ultraviolet light, for example, light having a peak wavelength of visible light or light having a peak wavelength of blue, but is not limited thereto.

상기 제2도전형 반도체층(125)은 상기 활성층(123)과 리드 전극(320,330) 사이에 배치되며 제2도전형의 도펀트가 도핑된 반도체를 포함할 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(125)은 예컨대, InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 포함한다. 상기 제2도전형 반도체층(125)은, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP와 같은 화합물 반도체 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(125)이 p형 반도체층이고, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba을 포함할 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(125)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제2도전형 반도체층(125)은 서로 다른 적어도 두 층이 교대로 배치된 초격자 구조로 형성될 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(125)은 전극 접촉층이 될 수 있다.The second conductive semiconductor layer 125 is disposed between the active layer 123 and the lead electrodes 320 and 330 and may include a semiconductor doped with a second conductive type dopant. The second conductive semiconductor layer 125 includes, for example, a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1) . The second conductive semiconductor layer 125 may be made of at least one of compound semiconductors such as GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, and AlGaInP. The second conductive semiconductor layer 125 is a p-type semiconductor layer, and the second conductive dopant is a p-type dopant and may include Mg, Zn, Ca, Sr, and Ba. The second conductive semiconductor layer 125 may be formed as a single layer or multilayer, but is not limited thereto. The second conductive semiconductor layer 125 may be formed in a superlattice structure in which at least two different layers are alternately arranged. The second conductive semiconductor layer 125 may be an electrode contact layer.

상기 발광 구조층(120)은 다른 예로서, 제1도전형 반도체층(121)이 p형 반도체이고, 상기 제2도전형 반도체층(125)이 n형 반도체일 수 있다. 상기 발광 구조층(120)은 접합 형태에 따라 p-n 접합, n-p 접합, n-p-n 접합, p-n-p 접합 구조 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 p는 p형 반도체층이며, 상기 n은 n형 반도체층이며, 상기 n-p 접합 또는 p-n 접합은 활성층을 가지며, 상기 n-p-n 접합 또는 p-n-p 접합은 n-p 사이 또는 p-n 사이에 적어도 하나의 활성층을 가질 수 있다. As another example of the light emitting structure layer 120, the first conductive semiconductor layer 121 may be a p-type semiconductor, and the second conductive semiconductor layer 125 may be an n-type semiconductor. The light emitting structure layer 120 may include at least one of a p-n junction, n-p junction, n-p-n junction, and p-n-p junction structure depending on the junction type. The p is a p-type semiconductor layer, the n is an n-type semiconductor layer, the n-p junction or p-n junction has an active layer, and the n-p-n junction or p-n-p junction may have at least one active layer between n-p or between p-n. .

상기 발광 구조층(120)은 상기의 층들의 위 또는/및 아래에 다른 층들을 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 발광 구조층(120)의 상면 면적은 하면 면적보다 좁을 수 있다. 상기 발광 구조층(120)의 하면의 면적은 상기 기판(111)의 상면의 면적과 동일하거나 작을 수 있다. 여기서, 상기 면적은 X축-Y축 평면이 이루는 면적일 수 있다. 상기 발광 구조층(120)의 측면들은 수직한 축 방향(Z)에 대해 경사진 면으로 형성될 수 있으며, 이러한 경사진 면은 광의 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다.The light emitting structure layer 120 may further include other layers above and/or below the above layers, but is not limited thereto. The upper surface area of the light emitting structural layer 120 may be narrower than the lower surface area. The area of the lower surface of the light emitting structure layer 120 may be the same as or smaller than the area of the upper surface of the substrate 111. Here, the area may be the area formed by the X-axis-Y-axis plane. The side surfaces of the light emitting structure layer 120 may be formed as inclined surfaces with respect to the vertical axis direction (Z), and such inclined surfaces may improve light extraction efficiency.

<발광부의 전극 구조><Electrode structure of light emitting part>

실시 예에 따른 발광부(101)의 전극 구조는 제1,2전극(141,143), 및 전도층(114)을 포함할 수 있다. The electrode structure of the light emitting unit 101 according to the embodiment may include first and second electrodes 141 and 143, and a conductive layer 114.

상기 제1전극(141)은 상기 제1도전형 반도체층(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1전극(141)은 패드로 구현될 수 있다. 상기 제1전극(141)은 상기 제1도전형 반도체층(121)의 일부 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1전극(141)은 상기 제2전극(143)보다 높은 영역에 배치될 수 있으며, 상기 활성층(123)의 측면과 대면할 수 있다. 상기 제1전극(141)은 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 알루미늄(Al), 인(P) 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. The first electrode 141 may be electrically connected to the first conductive semiconductor layer 121. The first electrode 141 may be implemented as a pad. The first electrode 141 may be disposed under a portion of the first conductive semiconductor layer 121. The first electrode 141 may be disposed in a higher area than the second electrode 143 and may face the side of the active layer 123. The first electrode 141 is made of titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), chromium (Cr), tantalum (Ta), platinum (Pt), tin (Sn), and silver. It may be formed of at least one of (Ag), aluminum (Al), and phosphorus (P), or a selective alloy thereof, and may be formed as a single layer or multilayer.

상기 제2전극(143)은 상기 제2도전형 반도체층(125) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제2전극(143)은 상기 전도층(114) 및 상기 제2도전형 반도체층(125) 중 적어도 하나와 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제2전극(143)은 패드로 구현될 수 있다. 상기 제2전극(143)은, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 알루미늄(Al), 인(P) 중 적어도 하나 또는 이들의 선택적 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 제1,2전극(141,143)은 발광 구조층(120) 상에서 수평 방향으로 이격되게 배치될 수 있다.The second electrode 143 may be disposed below the second conductive semiconductor layer 125. The second electrode 143 may be electrically connected to at least one of the conductive layer 114 and the second conductive semiconductor layer 125. The second electrode 143 may be implemented as a pad. The second electrode 143 is made of titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), chromium (Cr), tantalum (Ta), platinum (Pt), tin (Sn), It may be formed of at least one of silver (Ag), aluminum (Al), and phosphorus (P), or a selective alloy thereof, and may be formed as a single layer or multilayer. The first and second electrodes 141 and 143 may be arranged to be spaced apart in the horizontal direction on the light emitting structure layer 120.

전도층(114)은 상기 발광 구조층(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 전도층(114)은 상기 제2도전형 반도체층(125)과 제2전극(143) 사이의 영역과, 상기 제1도전형 반도체층(121)과 제1전극(141) 사이의 영역 중 적어도 하나 또는 모두에 배치될 수 있다. 상기 전도층(114)은 예컨대, 상기 제2도전형 반도체층(125) 아래에 배치되며, 상기 제2도전형 반도체층(125) 및 제2전극(143)과 전기적으로 연결될 수 있다. The conductive layer 114 may be disposed below the light emitting structure layer 120. The conductive layer 114 is one of the area between the second conductive semiconductor layer 125 and the second electrode 143 and the area between the first conductive semiconductor layer 121 and the first electrode 141. It can be placed in at least one or both. For example, the conductive layer 114 is disposed below the second conductive semiconductor layer 125 and may be electrically connected to the second conductive semiconductor layer 125 and the second electrode 143.

상기 전도층(114)은 투명한 층이거나 반사 재질의 층으로 구현될 수 있다. 상기 전도층(114)은 금속, 비금속 또는 반도체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전도층(114)은 금속 예컨대, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 전도층(114)은 비금속 예컨대, 금속 산화물 또는 금속 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 금속 산화물 또는 금속 질화물은 ITO(indium tin oxide), ITON(ITO nitride), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), 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), ZnO, IrOx, RuOx, NiO와 같은 재료 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 전도층(114)는 요철 구조로 형성되어, 광 반사 효율을 개선시켜 줄 수 있다.The conductive layer 114 may be implemented as a transparent layer or a layer of a reflective material. The conductive layer 114 may include at least one of metal, non-metal, or semiconductor. The conductive layer 114 may be formed of a metal or alloy containing at least one of metals such as Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, and Hf, It can be formed as a single layer or multiple layers. The conductive layer 114 may include at least one of a non-metal, such as a metal oxide or a metal nitride. The metal oxide or metal nitride is ITO (indium tin oxide), ITON (ITO nitride), IZO (indium zinc oxide), IZON (IZO nitride), IZTO (indium zinc tin oxide), IAZO (indium aluminum zinc oxide), IGZO At least one of the following materials: (indium gallium zinc oxide), IGTO (indium gallium tin oxide), AZO (aluminum zinc oxide), ATO (antimony tin oxide), GZO (gallium zinc oxide), ZnO, IrOx, RuOx, NiO It can be included. The conductive layer 114 is formed in a concavo-convex structure, which can improve light reflection efficiency.

보호층(133)은 상기 발광 구조층(120) 아래에 배치될 수 있다. 상기 보호층(133)은 절연 재질로 형성될 수 있다. 상기 보호층(133)은 상기 전도층(114)와 상기 제2전극(143)을 보호할 수 있으며, 외부 습기 침투 및 전기적인 간섭을 차단할 수 있다. 상기 보호층(133)의 일부는 제1전극(141)의 측면에 연장되어 접촉될 수 있다. The protective layer 133 may be disposed below the light emitting structure layer 120. The protective layer 133 may be formed of an insulating material. The protective layer 133 can protect the conductive layer 114 and the second electrode 143, and block external moisture penetration and electrical interference. A portion of the protective layer 133 may extend and contact the side surface of the first electrode 141.

상기 보호층(133)은 분산형 브래그 반사(distributed bragg reflector: DBR) 구조로 형성될 수 있으며, 상기 분산형 브래그 반사 구조는 서로 다른 굴절률을 갖는 두 유전체층이 교대로 배치된 구조를 포함하며, 예컨대, SiO2층, Si3N4층, TiO2층, Al2O3층, 및 MgO층 중 서로 다른 어느 하나를 각각 포함할 수 있다.The protective layer 133 may be formed in a distributed Bragg reflector (DBR) structure, which includes a structure in which two dielectric layers with different refractive indices are alternately arranged, for example. , SiO 2 layer, Si 3 N 4 layer, TiO 2 layer, Al 2 O 3 layer, and MgO layer may each be included.

도 5와 같이, 상기한 발광부(101)는 플립 칩 구조로서, 상기 제1,2전극(141,143) 중 적어도 하나는 복수로 배치되어, 본딩력을 개선시켜 주고 발광부(101)를 안정적으로 지지할 수 있다. 상기 발광부(101)은 도 6과 같이 수평형 칩 구조로 배치되거나, 도 7과 같이 수직형 칩 구조로 배치될 수 있다.As shown in FIG. 5, the light emitting unit 101 has a flip chip structure, and at least one of the first and second electrodes 141 and 143 is arranged in plural numbers to improve bonding force and stabilize the light emitting unit 101. I can support it. The light emitting unit 101 may be arranged in a horizontal chip structure as shown in FIG. 6 or in a vertical chip structure as shown in FIG. 7 .

<센서부(105)><Sensor unit (105)>

도 1 내지 도 4와 같이, 상기 센서부(105)는 상기 발광부(101)와 전기적으로 분리될 수 있으며, 상기 발광부(101)로부터 조사된 광에 반응하여 가스 유무를 검출하는 센서일 수 있다. 상기 센서부(105)는 상기 절연층(352) 상에 배치될 수 있다. 여기서, 상기 절연층(352)은 상기 센서부(105)의 보호 층일 수 있다. 1 to 4, the sensor unit 105 may be electrically separated from the light emitting unit 101, and may be a sensor that detects the presence or absence of gas in response to light emitted from the light emitting unit 101. there is. The sensor unit 105 may be disposed on the insulating layer 352. Here, the insulating layer 352 may be a protective layer of the sensor unit 105.

상기 센서부(105)는 복수의 센서 전극(151,153) 및 상기 복수의 센서 전극(151,153)에 연결된 감지재(150)를 포함한다. The sensor unit 105 includes a plurality of sensor electrodes 151 and 153 and a sensing material 150 connected to the plurality of sensor electrodes 151 and 153.

상기 복수의 센서 전극(151,153)은 상기 절연층(352) 또는 지지 부재(350)상에 배치될 수 있다. 상기 복수의 센서 전극(151,153)은 서로 분리된 제1센서 전극(151)과 제2센서 전극(153)을 포함할 수 있다. 상기 제1,2센서 전극(151,153)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, Hf, Mo, W, TiN, Cr 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있으며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 상기 제1,2센서 전극(151,153)은 상기 제1,2리드 전극(320,330)과 전기적으로 분리될 수 있다. 또한, 상기 제1,2 센서 전극(151,153)의 가로 또는 세로 길이는 상기 제1,2 리드 전극(320,330)의 가로 또는 세로 길이와 같거나 다를 수 있다. 하지만, 이에 한정하지 않는다. 상기 제1,2 센서 전극(151,153)의 가로 또는 세로 길이는 상기 제1,2 리드 전극(320,330)의 가로 또는 세로 길이의 30% 내지 70%의 범위일 수 있다. 상기 제1,2 센서 전극(151,153)의 길이가 상기 제1,2 리드 전극(320,330)의 길이의 70% 이상일 때 상기 센서 전극(151,153) 상에 제1 패드부(10) 및 제2 패드부(30)를 배치하는 데에 있어서 충분한 공간을 확보할 수 있고, 상기 감지재(150)와 상기 제1,2 센서 전극(151,153)이 수직으로 중첩되도록 배치할 공간을 확보할 수 있다. 또한, 상기 제1,2 센서 전극(151,153)의 길이가 상기 제1,2 리드 전극(320,330)의 길이의 120% 이하일 때, 제1,2 센서 전극(151,153)의 저항을 충분히 낮출 수 있다.The plurality of sensor electrodes 151 and 153 may be disposed on the insulating layer 352 or the support member 350. The plurality of sensor electrodes 151 and 153 may include a first sensor electrode 151 and a second sensor electrode 153 that are separated from each other. The first and second sensor electrodes 151 and 153 include at least one of Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Cu, Au, Hf, Mo, W, TiN, and Cr. It may be formed of a metal or alloy, and may be formed as a single layer or multiple layers. The first and second sensor electrodes 151 and 153 may be electrically separated from the first and second lead electrodes 320 and 330. Additionally, the horizontal or vertical length of the first and second sensor electrodes 151 and 153 may be the same as or different from the horizontal or vertical length of the first and second lead electrodes 320 and 330. However, it is not limited to this. The horizontal or vertical length of the first and second sensor electrodes 151 and 153 may be in the range of 30% to 70% of the horizontal or vertical length of the first and second lead electrodes 320 and 330. When the length of the first and second sensor electrodes 151 and 153 is more than 70% of the length of the first and second lead electrodes 320 and 330, the first pad portion 10 and the second pad portion are formed on the sensor electrodes 151 and 153. Sufficient space can be secured when arranging 30, and space can be secured to arrange the sensing material 150 and the first and second sensor electrodes 151 and 153 so that they overlap vertically. Additionally, when the length of the first and second sensor electrodes 151 and 153 is 120% or less of the length of the first and second lead electrodes 320 and 330, the resistance of the first and second sensor electrodes 151 and 153 can be sufficiently lowered.

상기 제1,2센서 전극(151,153)은 상기 감지재(150)의 수평 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제1,2 센서 전극(151,153)의 가로 또는 세로 길이는 인접한 제1,2리드 전극(320,330) 중 적어도 하나에 와이어가 연결될 때, 와이어의 배치될 때의 길이를 고려할 수 있으며, 예컨대 300㎛이상일 수 있고, 700㎛이하일 수 있다. 상기 제1,2 센서 전극(151,153)은 상기 지지부재(350)의 가로 길이 또는 세로 길이와 같거나 다를 수 있고, 예컨대 상기 지지부재(350)의 가로 길이 또는 세로 길이보다 짧게 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다. 상기 지지부재(350)의 가로 길이 또는 세로 길이와 상기 제1,2 센서 전극(151,153)의 가로 길이 또는 세로 길이의 비율은 1:0.7 내지 1:0.95 일 수 있다. 즉, 상기 제1,2 센서 전극(151,153)의 가로 길이 또는 세로 길이는 상기 지지부재(350)의 가로 길이 또는 세로 길이의 30 % 내지 70 %일 수 있다. 상기 제1,2센서 전극(151,153)의 가로 또는 세로 길이가 상기 지지부재(350)의 가로 또는 세로 길이에 비해 30% 보다 클 때 상기 제1,2센서 전극(151,153)에서 감지재(150)과의 접촉에 따른 센싱 감도가 유리할 수 있고, 70% 보다 작을 때 상기 지지부재(350)가 모듈로 제작될 때 상기 제1,2 센서 전극(151,153)의 손상을 방지할 수 있다.The first and second sensor electrodes 151 and 153 may extend in the horizontal direction of the sensing material 150. The horizontal or vertical length of the first and second sensor electrodes 151 and 153 may consider the length of the wire when connected to at least one of the adjacent first and second lead electrodes 320 and 330, for example, 300㎛. It may be greater than or equal to 700㎛. The first and second sensor electrodes 151 and 153 may be the same as or different from the horizontal or vertical length of the support member 350, and for example, may be arranged shorter than the horizontal or vertical length of the support member 350. However, it is not limited to this. The ratio of the horizontal or vertical length of the support member 350 and the horizontal or vertical length of the first and second sensor electrodes 151 and 153 may be 1:0.7 to 1:0.95. That is, the horizontal or vertical length of the first and second sensor electrodes 151 and 153 may be 30% to 70% of the horizontal or vertical length of the support member 350. When the horizontal or vertical length of the first and second sensor electrodes 151 and 153 is greater than 30% compared to the horizontal or vertical length of the support member 350, the sensing material 150 is detected in the first and second sensor electrodes 151 and 153. Sensing sensitivity according to contact with can be advantageous, and when it is less than 70%, damage to the first and second sensor electrodes 151 and 153 can be prevented when the support member 350 is manufactured as a module.

상기 제1센서 전극(151)은 제1패드부(10) 및 상기 제1패드부(10)로부터 상기 감지재(150) 방향으로 연장된 제1전극부(13)를 포함할 수 있다. 상기 제1패드부(10)는 외부 단자와 전기적으로 연결되며, 예컨대 와이어로 연결될 수 있다. 이러한 제1패드부(10)는 상기 제1전극부(13)의 두께보다 두꺼운 두께를 가지거나, 본딩층을 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1전극부(13)이 본딩층을 갖는 경우 상기 제1패드부(10)는 제거될 수 있다. 도 2와 같이, 상기 제1패드부(10)의 탑뷰 형상은 원 형상, 타원 형상 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제1패드부(10)의 상면 면적은 예컨대, 와이어의 볼(Ball)이 본딩될 수 있는 크기 이상일 수 있으며, 상기 제1전극부(13)의 패턴 너비보다는 작은 너비를 가질 수 있다. The first sensor electrode 151 may include a first pad portion 10 and a first electrode portion 13 extending from the first pad portion 10 toward the sensing material 150. The first pad portion 10 is electrically connected to an external terminal, for example, may be connected with a wire. This first pad portion 10 may have a thickness greater than that of the first electrode portion 13 or may further include a bonding layer, but is not limited thereto. When the first electrode portion 13 has a bonding layer, the first pad portion 10 can be removed. As shown in FIG. 2, the top view shape of the first pad portion 10 may be formed as a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape. For example, the top surface area of the first pad portion 10 may be larger than a size to which a ball of wire can be bonded, and may have a width smaller than the pattern width of the first electrode portion 13.

상기 제2센서 전극(153)은 제2패드부(30) 및 상기 제2패드부(30)로부터 상기 감지재(150) 방향으로 연장된 제2전극부(33)를 포함할 수 있다. 상기 제2패드부(30)는 외부 단자와 전기적으로 연결되며, 예컨대 와이어로 연결될 수 있다. 이러한 제2패드부(30)는 상기 제2전극부(33)의 두께보다 두꺼운 두께를 가지거나, 본딩층을 더 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제2패드부(30)은 상기 제2전극부(33)이 본딩층을 갖는 경우 제거될 수 있다. 상기 제2패드부(30)의 탑뷰 형상은 원 형상, 타원 형상 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있다. 상기 제2패드부(30)의 상면 면적은 예컨대, 와이어의 볼(Ball)이 본딩될 수 있는 크기 이상일 수 있으며, 상기 제2전극부(33)의 패턴 너비보다는 작은 너비를 가질 수 있다. The second sensor electrode 153 may include a second pad portion 30 and a second electrode portion 33 extending from the second pad portion 30 toward the sensing material 150. The second pad portion 30 is electrically connected to an external terminal, for example, may be connected with a wire. This second pad portion 30 may have a thickness greater than that of the second electrode portion 33 or may further include a bonding layer, but is not limited thereto. The second pad portion 30 can be removed when the second electrode portion 33 has a bonding layer. The top view shape of the second pad portion 30 may be formed as a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape. For example, the top surface area of the second pad portion 30 may be larger than a size to which a ball of wire can be bonded, and may have a width smaller than the pattern width of the second electrode portion 33.

상기 제1,2센서 전극(151,153) 사이의 간격(도 3의 E3)은 5㎛ 이상 예컨대, 5㎛ 내지 200㎛의 범위일 수 있으며, 상기 간격이 상기 범위보다 클 경우 센싱 감도가 저하되며 상기 범위보다 작을 경우 상호 간의 간섭으로 인해 센싱 에러가 발생될 수 있다. The gap (E3 in FIG. 3) between the first and second sensor electrodes 151 and 153 may be 5㎛ or more, for example, in the range of 5㎛ to 200㎛, and if the gap is larger than the above range, the sensing sensitivity decreases and the If it is smaller than the range, sensing errors may occur due to mutual interference.

상기 제1,2전극부(13,33)는 100nm 이상의 두께 예컨대, 200nm 이상의 두께로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1,2패드부(10,30)는 상기 제1,2전극부(13,33)의 두께보다 두껍게 배치될 수 있다. The first and second electrode parts 13 and 33 may be formed to have a thickness of 100 nm or more, for example, 200 nm or more, but are not limited thereto. The first and second pad parts 10 and 30 may be disposed to be thicker than the first and second electrode parts 13 and 33.

상기 제1전극부(13)는 상기 제1패드부(10)로부터 연장되고 상기 감지재(150)에 접촉될 수 있다. 상기 제2전극부(33)는 상기 제2패드부(30)로부터 상기 제1전극부(13) 방향으로 연장되고 상기 감지재(150)에 접촉될 수 있다. 상기 제1,2전극부(13,33)는 소정 간격(E3)을 갖고 서로 이격될 수 있다. 상기 감지재(150)는 상기 제1,2전극부(13,33) 상에 배치될 수 있다. 상기 제1전극부(13)는 복수개가 제2전극부(33) 또는 제2패드부(30) 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제2전극부(33)는 복수개가 상기 제1전극부(13) 또는 제1패드부(10) 방향으로 연장될 수 있다. 상기 복수의 제1전극부(13)들 사이에는 상기 복수의 제2전극부(33)이 각각 배치될 수 있다. 상기 제1전극부(13)는 하나 또는 복수개가 수평 방향으로 감지재(150)의 영역을 통해 연장될 수 있으며, 상기 제2전극부(33)는 하나 또는 복수개가 수평 방향으로 감지재(150)를 향하여 연장될 수 있다. The first electrode portion 13 extends from the first pad portion 10 and may be in contact with the sensing material 150. The second electrode unit 33 extends from the second pad unit 30 toward the first electrode unit 13 and may be in contact with the sensing material 150. The first and second electrode parts 13 and 33 may be spaced apart from each other at a predetermined distance E3. The sensing material 150 may be disposed on the first and second electrode units 13 and 33. A plurality of first electrode units 13 may extend in the direction of the second electrode unit 33 or the second pad unit 30. A plurality of second electrode units 33 may extend in the direction of the first electrode unit 13 or the first pad unit 10. The plurality of second electrode parts 33 may be disposed between the plurality of first electrode parts 13, respectively. One or more first electrode units 13 may extend through the area of the sensing material 150 in the horizontal direction, and one or more second electrode units 33 may extend in the horizontal direction through the sensing material 150. ) can be extended toward.

상기 제1,2전극부(13,33)에 대해 상세하게 설명하기로 한다. 상기 제1전극부(13)는 오목한 제1오픈영역(15)을 가지며, 상기 제2전극부는 오목한 제2오픈영역(35)을 갖는다. 상기 제1,2오픈영역(15,35) 상에는 상기 감지재(150)가 배치될 수 있다. 상기 제1,2오픈영역(15,35)은 상기 제1,2리드 전극(320,330)의 사이의 간극 영역(155)으로부터 서로 반대측 방향으로 오픈된 영역일 수 있다. 예컨대, 제1오픈영역(15)은 상기 제1,2센서 전극(151,153) 사이의 간극 영역(155)으로부터 제1패드부(10) 방향으로 상기 제1센서 전극(151)의 일부가 오픈되며, 상기 제2오픈영역(35)은 제1,2센서 전극(151,153) 사이의 간극 영역(155)으로부터 제2패드부(30) 방향으로 상기 제2센서 전극(153)의 일부가 오픈된다. 상기 제1,2오픈 영역(15,35)의 너비(E2)는 제1축 방향으로 상기 감지재(150)의 너비(D2)보다 크거나 작을 수 있다. 상기 제1,2오픈영역(15,35) 간의 길이는 오픈 영역(15,35)에서의 제1,2리드 전극(151,153) 사이의 간격(E1)이거나 제1,2전극부(13,33) 사이의 거리일 수 있다. 상기 간격(E1)은 제2축 방향으로 상기 감지재(150)의 바닥 길이(D1)보다 작거나 같을 수 있다. 상기 제1,2오픈영역(15,35)은 상기 감지재(150)와 상기 감지재(150)에 중첩되는 영역에서의 제1,2센서 전극(151,153) 사이의 간격(E1)을 조절해 주어, 상기 감지재(150)에 의한 제1,2센서 전극(151,153) 간의 센싱 저항을 설정해 줄 수 있다. The first and second electrode units 13 and 33 will be described in detail. The first electrode unit 13 has a concave first open area 15, and the second electrode unit has a concave second open area 35. The sensing material 150 may be disposed on the first and second open areas 15 and 35. The first and second open areas 15 and 35 may be open areas in opposite directions from the gap area 155 between the first and second lead electrodes 320 and 330. For example, the first open area 15 is a portion of the first sensor electrode 151 that is open in the direction from the gap area 155 between the first and second sensor electrodes 151 and 153 toward the first pad portion 10. , the second open area 35 is a portion of the second sensor electrode 153 that is open in the direction from the gap area 155 between the first and second sensor electrodes 151 and 153 toward the second pad portion 30. The width E2 of the first and second open areas 15 and 35 may be larger or smaller than the width D2 of the sensing material 150 in the first axis direction. The length between the first and second open areas 15 and 35 is the interval E1 between the first and second lead electrodes 151 and 153 in the open areas 15 and 35, or the distance between the first and second electrode parts 13 and 33. ) can be the distance between. The gap E1 may be less than or equal to the bottom length D1 of the sensing material 150 in the second axis direction. The first and second open areas (15, 35) adjust the gap (E1) between the sensing material (150) and the first and second sensor electrodes (151, 153) in the area overlapping with the sensing material (150). Given this, the sensing resistance between the first and second sensor electrodes 151 and 153 by the sensing material 150 can be set.

상기 제1센서 전극(151)의 제1오픈영역(15)은 제1,2돌출부(16,17) 사이에 배치되며, 상기 제1,2돌출부(16,17)는 상기 감지재(150)와 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 상기 제2센서 전극(153)의 제2오픈영역(35)는 상기 제3,4돌출부(36,37) 사이에 배치되며, 상기 제3,4돌출부(36,37)는 상기 감지재(150)와 중첩되지 않을 수 있다. The first open area 15 of the first sensor electrode 151 is disposed between the first and second protrusions 16 and 17, and the first and second protrusions 16 and 17 are connected to the sensing material 150. may not overlap in the vertical direction. The second open area 35 of the second sensor electrode 153 is disposed between the third and fourth protrusions 36 and 37, and the third and fourth protrusions 36 and 37 are connected to the sensing material 150. ) may not overlap.

상기 감지재(150)는 상기 제1센서 전극(151)과 중첩되는 제1파트(51)와, 상기 제2센서 전극(153)과 중첩되는 제2파트(52)와, 상기 제1,2센서 전극(151,153)과 중첩되지 않는 제3파트(53)를 포함할 수 있다. 상기 제3파트(53)는 상기 제1,2파트(51,52) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제3파트(53)는 상기 제1,2오픈영역(15,35)와 중첩되게 배치될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 내지 제4돌출부(16,17,36,37) 중 적어도 하나 또는 모두는 상기 감지재(150)와 수직 방향으로 중첩되고 접촉될 수 있다. 여기서, 상기 제1파트(51) 또는 제2파트(52)의 바닥 면적은 상기 제3파트(53)의 바닥 면적보다 작을 수 있다. 상기 제3파트(53)의 바닥 면적은 상기 제1,2파트(51,52)의 바닥 면적의 합보다 클 수 있다. The sensing material 150 includes a first part 51 overlapping with the first sensor electrode 151, a second part 52 overlapping with the second sensor electrode 153, and the first and second parts. It may include a third part 53 that does not overlap the sensor electrodes 151 and 153. The third part 53 may be disposed between the first and second parts 51 and 52. The third part 53 may be arranged to overlap the first and second open areas 15 and 35. As another example, at least one or all of the first to fourth protrusions 16, 17, 36, and 37 may overlap and contact the sensing material 150 in a vertical direction. Here, the floor area of the first part 51 or the second part 52 may be smaller than the floor area of the third part 53. The floor area of the third part 53 may be larger than the sum of the floor areas of the first and second parts 51 and 52.

상기 제1,2센서 전극(151,153)의 제1축 방향의 너비(X3)는 상기 감지재(150)의 바닥 너비(D2)보다는 클 수 있다. 상기 너비(X2)는 너비(X2)와 같거나 작을 수 있으며, 이는 전기적 및 열 전도를 위해 X2≥X3의 관계를 가질 수 있다. 상기 제1,2센서 전극(151,153) 사이의 오픈 영역(15,35)의 간격(E1)은 상기 감지재(150)의 제2축 방향의 바닥 너비(D1)보다는 작을 수 있다. 이에 따라 상기 감지재(150)는 상기 제1,2센서 전극(151,153)에 접촉될 수 있다. 상기 제1,2센서 전극(151,153)의 오픈영역(15,35)에 상기 감지재(150)가 배치되므로, 상기 감지재(150)와의 접촉 면적이 개선될 수 있다. 상기 감지재(150)의 바닥 너비(D1)는 Y축 방향으로 긴 길이를 갖고 배치되고 상기 발광부(101)의 Y축 방향의 길이(C1)보다는 크게 배치될 수 있다. 예컨대, D1≥C1의 관계를 가지거나, D1:C1의 비율은 1:1 내지 3:1의 범위일 수 있다. 이에 따라 상기 감지재(150)에서의 Y축 방향의 광 입사 면적이 증가될 수 있다. 또는 상기 D1≤C1인 경우에도 감지재(150)의 센싱은 가능할 수 있다. The width (X3) of the first and second sensor electrodes (151, 153) in the first axis direction may be greater than the bottom width (D2) of the sensing material 150. The width (X2) may be equal to or smaller than the width (X2), which may have a relationship of X2 ≥ The gap E1 of the open areas 15 and 35 between the first and second sensor electrodes 151 and 153 may be smaller than the bottom width D1 of the sensing material 150 in the second axis direction. Accordingly, the sensing material 150 may contact the first and second sensor electrodes 151 and 153. Since the sensing material 150 is disposed in the open areas 15 and 35 of the first and second sensor electrodes 151 and 153, the contact area with the sensing material 150 can be improved. The bottom width D1 of the sensing material 150 may have a long length in the Y-axis direction and may be larger than the length C1 of the light emitting unit 101 in the Y-axis direction. For example, there may be a relationship of D1 ≥ C1, or the ratio of D1:C1 may range from 1:1 to 3:1. Accordingly, the light incident area of the sensing material 150 in the Y-axis direction may be increased. Alternatively, even when D1≤C1, sensing of the sensing material 150 may be possible.

상기 제1,2센서 전극(151,153)은 나노 분말(nano powder), 나노 선(nano wire), 나노 로드(nano rod), 탄소 나노 튜브(Carbon Nano Tube; CNT) 및 그라핀(graphene) 등의 물질을 포함할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The first and second sensor electrodes 151 and 153 are made of nano powder, nano wire, nano rod, carbon nano tube (CNT), and graphene. It may include substances, but is not limited thereto.

상기 제1,2센서 전극(151,153) 사이의 간극 영역(155)에는 상기 감지재(150)가 배치될 수 있다. 상기 감지재(150)는 상기 제1,2전극부(13,33)와 수직 방향(z)으로 중첩되게 배치될 수 있다. 상기 감지재(150)는 상기 제1,2센서 전극(151,153)과 연결될 수 있다. 상기 감지재(150)는 상기 제1,2센서 전극(151,153)과 접촉될 수 있다. 상기 감지재(150)는 상기 절연층(352)과 접촉될 수 있다. 상기 감지재(150)는 상기 발광부(101)와 물리적으로 분리될 수 있다. 상기 간극 영역(155)와 제1,2리드 전극(320,330) 사이의 간극 영역(325)은 X축 방향으로 같은 직선 상에 배치될 수 있다. The sensing material 150 may be disposed in the gap area 155 between the first and second sensor electrodes 151 and 153. The sensing material 150 may be arranged to overlap the first and second electrode units 13 and 33 in the vertical direction (z). The sensing material 150 may be connected to the first and second sensor electrodes 151 and 153. The sensing material 150 may be in contact with the first and second sensor electrodes 151 and 153. The sensing material 150 may be in contact with the insulating layer 352. The sensing material 150 may be physically separated from the light emitting unit 101. The gap area 325 between the gap area 155 and the first and second lead electrodes 320 and 330 may be arranged on the same straight line in the X-axis direction.

상기 감지재(150)는 상기 발광부(101)의 측면들 중 적어도 한 측면 또는 두 측면과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 감지재(150)는 상기 발광부(101)과 수직 방향으로 오버랩되지 않는 영역에 배치될 수 있다. 상기 감지재(150)는 상기 발광부(101)을 기준으로 수평 방향으로 중첩될 수 있다. The sensing material 150 may be disposed in an area corresponding to at least one or both sides of the light emitting unit 101. The sensing material 150 may be disposed in an area that does not overlap the light emitting unit 101 in the vertical direction. The sensing material 150 may overlap in the horizontal direction with respect to the light emitting unit 101.

상기 감지재(150)는 상기 제1센서 전극(151)의 제1전극부(13)와, 상기 제2센서 전극(153)의 제2전극부(33) 상에 배치될 수 있다. 상기 감지재(150)는 상기 발광부(101)로부터 방출된 광의 파장 또는 이와 유사한 광에 의해 활성화될 수 있다. 여기서, 활성화는 발광부(101)로부터 방출된 광의 파장이나 이와 유사한 광에 의해 전자와 정공 쌍이 생성될 수 있다. 상기 감지재(150)는 입사되는 광에 의해 적어도 30% 이상의 저항 변화가 발생될 수 있으며, 상기 입사되는 파장과 광속에 따라 상기 전자와 정공 쌍의 생성률은 더 커질 수 있다. The sensing material 150 may be disposed on the first electrode portion 13 of the first sensor electrode 151 and the second electrode portion 33 of the second sensor electrode 153. The sensing material 150 may be activated by the wavelength of light emitted from the light emitting unit 101 or light similar thereto. Here, for activation, electron and hole pairs may be generated by the wavelength of light emitted from the light emitting unit 101 or light similar thereto. The sensing material 150 may have a resistance change of at least 30% due to incident light, and the generation rate of electron and hole pairs may increase depending on the incident wavelength and light speed.

도 2 및 도 3과 같이, 상기 감지재(150)는 상기 제1,2전극부(13,33) 상에 배치될 수 있다. 상기 감지재(150)는 상기 제1전극부(13)와 수직 방향(Z)으로 중첩된 제1파트(51)와, 상기 제1전극부(33)와 수직 방향으로 중첩된 제2파트(52)와, 상기 제1,2전극부(13,33)와 수직 방향으로 중첩되지 않는 제3파트(53)을 포함할 수 있다. As shown in Figures 2 and 3, the sensing material 150 may be disposed on the first and second electrode parts 13 and 33. The sensing material 150 includes a first part 51 that overlaps the first electrode portion 13 in the vertical direction (Z), and a second part that overlaps the first electrode portion 33 in the vertical direction ( 52) and a third part 53 that does not overlap the first and second electrode parts 13 and 33 in the vertical direction.

상기 감지재(150)의 제1,2파트(51,52)는 상기 제1,2오픈영역(15,35)에 배치된 제3파트(53)로부터 서로 반대측 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제3파트(53)은 상기 지지부재 방향으로 돌출될 수 있다. 상기 제3파트(53)은 상기 제1,2전극부(13,33) 사이에 배치될 수 있다. The first and second parts 51 and 52 of the sensing material 150 may protrude in opposite directions from the third part 53 disposed in the first and second open areas 15 and 35. The third part 53 may protrude in the direction of the support member. The third part 53 may be disposed between the first and second electrode parts 13 and 33.

상기 제1,2전극부(13,33) 사이의 간격(E1)은 5㎛ 이상 예컨대, 5㎛ 내지 200㎛의 범위일 수 있다. 상기 제1,2전극부(13,33)들은 상기 간격(E1)이 상기 범위보다 작은 경우 인접한 전극부(13,33) 간의 간섭으로 인해 센서의 신뢰성이 저하될 수 있고, 상기 범위보다 큰 경우 센서부(105)의 사이즈가 커지거나 센싱 감도가 저하될 수 있다. 이러한 제1,2전극부(13,33) 간의 간격(E1)에 따라 가스 측정을 위한 저항 값이 결정될 수 있으며, 상기 제1,2전극부(13,33) 간의 간격(E1)이 가까울수록 상기 감지재(150)의 저항 값은 낮아질 수 있다. The gap E1 between the first and second electrode parts 13 and 33 may be 5 ㎛ or more, for example, in the range of 5 ㎛ to 200 ㎛. If the gap E1 of the first and second electrode parts 13 and 33 is smaller than the above range, the reliability of the sensor may be reduced due to interference between adjacent electrode parts 13 and 33, and if it is larger than the above range, the reliability of the sensor may be reduced. The size of the sensor unit 105 may increase or the sensing sensitivity may decrease. The resistance value for gas measurement can be determined according to the distance E1 between the first and second electrode parts 13 and 33, and the closer the distance E1 between the first and second electrode parts 13 and 33 is, the closer the distance E1 between the first and second electrode parts 13 and 33 is. The resistance value of the sensing material 150 may be lowered.

도 19와 같이, 상기 감지재(150)는 상기 제1,2센서 전극(151,153) 사이의 영역에서 상기 제1,2센서 전극(151,153)에 접촉될 수 있다. 이러한 감지재(150)는 발광부(101)로부터 방출된 광에 의해 저항이 낮아지거나 전도성을 갖게 되므로, 인접한 제1,2센서 전극(151,153) 사이를 전기적으로 연결시켜 줄 수 있다. 상기 감지재(150)는 상기 발광부(101)로부터 입사된 광(L1)에 의해 제1저항을 갖게 되며, 외부 가스(G2)가 유입되면 상기 제1저항 보다 낮은 제2저항으로 변화될 수 있다. 이에 따라 상기 감지재(150)는 광(L1)과 가스(G2)에 의해 제1,2센서 전극(151,153) 즉, 제1,2전극부(13,33) 간의 전기적인 저항을 낮추어 주고, 전기적으로 연결시켜 줄 수 있다. 이러한 제1,2센서 전극(151,153)가 상기 감지재(150)에 의해 전기적으로 연결되어 저항이 낮아지게 됨으로써, 제1,2센서 전극(151,153)에 의해 저항을 검출할 수 있다. 상기 검출된 저항의 변화는 반도체 소자에 의한 가스 존재 유무를 측정할 수 있다.As shown in Figure 19, the sensing material 150 may be in contact with the first and second sensor electrodes 151 and 153 in the area between the first and second sensor electrodes 151 and 153. Since this sensing material 150 has lower resistance or conductivity due to the light emitted from the light emitting unit 101, it can electrically connect adjacent first and second sensor electrodes 151 and 153. The sensing material 150 has a first resistance due to the light L1 incident from the light emitting unit 101, and when external gas G2 is introduced, the second resistance can be changed to a lower resistance than the first resistance. there is. Accordingly, the sensing material 150 lowers the electrical resistance between the first and second sensor electrodes 151 and 153, that is, the first and second electrode parts 13 and 33, by light (L1) and gas (G2), It can be connected electrically. Since the first and second sensor electrodes 151 and 153 are electrically connected by the sensing material 150 and the resistance is lowered, the resistance can be detected by the first and second sensor electrodes 151 and 153. The detected change in resistance can measure the presence or absence of gas by the semiconductor device.

상기 감지재(150)는, 금속 산화물 재질로 형성될 수 있다. 상기 감지재(150)는 주 감지 재료와 촉매를 포함할 수 있다. 상기 주 감지 재료는 금속 산화물 재질을 포함하며, 상기 촉매는 금속을 포함할 수 있다. 상기 주 감지 재료는 예컨대, SnO2, CuO, TiO2, In2O3, ZnO, V2O5, RuO2, WO3, ZrO2, MoO3 , NiO, CoO, Fe2O3, 및 AB2O4 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있으며, 이것으로 제한되지 않는 다양한 재료들로 이루어질 수 있다. 상기 감지재(150)의 촉매는 예컨대, 백금(Pt), 구리(Cu), 로듐(Rd), 금(Au), 팔라듐(Pd), 철(Fe), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 루태늄(Ru), 로듐(Rh), 은(Ag), 하프늄(Hf), 탄탈늄(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 이리듐(Ir) 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 이러한 촉매 재료는 감지재(150) 내의 도핑 재료로서, 상기 주 감지 재료와 혼합될 수 있다. 상기 감지재(150)는 센싱 및 촉매 속성들의 둘 모두를 가질 수 있는 재료들을 포함할 수 있다. 실시 예에 따른 감지재(150)의 재질은 감지하고자 하는 가스 종류에 따라 상기의 주 감지 재료와 촉매 중에서 선택적으로 혼합될 수 있다. 상기 센서부(105)에서의 감지라는 의미는, 측정 가스의 존재 유무뿐만 아니라, 측정 가스의 농도 변화까지도 감지함을 의미할 수 있다. The sensing material 150 may be formed of a metal oxide material. The sensing material 150 may include a main sensing material and a catalyst. The main sensing material may include a metal oxide material, and the catalyst may include a metal. The main sensing materials include, for example, SnO 2 , CuO, TiO 2 , In 2 O 3 , ZnO, V 2 O 5 , RuO 2 , WO 3 , ZrO 2 , MoO 3 , NiO, CoO, Fe 2 O 3 , and AB. 2 O 4 It may include at least one or two or more of the above, and may be made of various materials that are not limited thereto. The catalyst of the sensing material 150 is, for example, platinum (Pt), copper (Cu), rhodium (Rd), gold (Au), palladium (Pd), iron (Fe), titanium (Ti), and vanadium (V). , chromium (Cr), nickel (Ni), aluminum (Al), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), rutanium (Ru), rhodium (Rh), silver (Ag), hafnium ( It may include at least one or two of Hf), tantalum (Ta), tungsten (W), rhenium (Re), and iridium (Ir). This catalyst material is a doping material in the sensing material 150 and can be mixed with the main sensing material. The sensing material 150 may include materials that may have both sensing and catalytic properties. The material of the sensing material 150 according to the embodiment can be selectively mixed from the main sensing material and catalyst according to the type of gas to be sensed. Detection by the sensor unit 105 may mean detecting not only the presence or absence of the measurement gas, but also a change in the concentration of the measurement gas.

상기 감지재(150)는 제1,2센서 전극(151,153)의 표면에 접촉되어, 임피던스(impedance) 변화를 줄 수 있다. 상기 감지재(150)는 1종류 또는 2종류 이상의 주 감지 재료를 혼합하고, 이 혼합된 재료에 1종류 또는 2종류의 촉매 재료를 도핑할 수 있다. 상기 촉매 재료는 상기 주 감지 재료의 5wt% 이하 예컨대, 1wt% 내지 5wt%의 범위로 첨가될 수 있으며, 상기 촉매 재료가 상기 범위를 초과하면 가스 감지 감도가 저하될 수 있다. 예를 들면, 상기 감지재(150)는 SnO2와 ZnO을 혼합할 경우, SnO2를 ZnO보다 더 많은 비율로 혼합할 수 있으며, 예컨대 SnO2:ZnO의 몰 비율은 1.1:1 ~ 2.5:1의 비율로 혼합할 수 있으며, 촉매 재료는 예컨대, 백금(Pt)을 상기 주 감지 재료의 1wt% 내지 3wt%의 범위로 도핑할 수 있다. 여기서, SnO2의 경우 밴드 갭이 3.6eV 정도 되므로, 발광부(101)로부터 방출된 광이 340nm인 경우, 포토 커런트(photo current)를 형성시켜 줄 수 있다. 상기 주 감지 재료의 입자 사이즈는 30nm 이상 예컨대, 30nm 내지 60nm의 범위를 가지며, 상기 입자 사이즈가 작으면 특성은 개선될 수 있으나 비용 증가 문제가 존재하고, 상기 범위보다 큰 경우 표면 에너지가 작아져 산소 공공(oxygen vacancy)을 만들지 못하는 문제가 발생될 수 있다. The sensing material 150 may contact the surfaces of the first and second sensor electrodes 151 and 153 to change impedance. The sensing material 150 may be a mixture of one or two or more types of main sensing materials, and the mixed material may be doped with one or two types of catalyst materials. The catalyst material may be added in an amount of 5 wt% or less of the main sensing material, for example, in the range of 1 wt% to 5 wt%. If the catalyst material exceeds the above range, gas detection sensitivity may be reduced. For example, when the sensing material 150 mixes SnO 2 and ZnO, SnO 2 can be mixed at a higher ratio than ZnO, for example, the molar ratio of SnO 2 :ZnO is 1.1:1 to 2.5:1. It can be mixed at a ratio of , and the catalyst material can be doped with, for example, platinum (Pt) in a range of 1wt% to 3wt% of the main sensing material. Here, in the case of SnO 2 , the band gap is about 3.6 eV, so when the light emitted from the light emitting unit 101 is 340 nm, a photo current can be formed. The particle size of the main sensing material is 30 nm or more, for example, in the range of 30 nm to 60 nm. If the particle size is small, the characteristics can be improved, but there is a problem of increased cost, and if it is larger than the above range, the surface energy is reduced and oxygen Problems may arise in which oxygen vacancy cannot be created.

실시 예에 따른 센서부(105)의 동작을 보면, 도 2 및 도 19와 같이, 발광부(101)로부터 방출하는 광(L1)의 파장에 해당하는 광이 조사되면(스텝 ①), 상기 감지재(150)에 의해 전자(e-)와 정공 쌍(EHP: Electron Hole Pair)이 발생되며(스텝 ②), 이때 상기 감지재(150)는 대기 중에서 가장 큰 구성비를 차지하는 질소나 산소와 가장 먼저 반응이 일어날 수 있다(스텝 ③). 상기 질소는 비활성 가스로서 반도체 소자의 감지재(150)와는 아무런 반응이 일어나지 않고, 산소는 감지재(150) 표면에서 흡착되어 O2-, O2 -및 O-등의 산화 이온 형태로 존재하게 되며, 이때 산화 이온과 검출하고자 하는 가스(G2)가 반응하여 전자를 이동시켜 줄 수 있다. 이때 감지재(150)의 표면에서의 전자 이동에 대해 매우 큰 임피던스 변화, 즉 고감도 특성이 나타날 수 있다. 즉, 상기 감지재(150)는 상기 발광부(101)로부터 방출하는 광의 파장에 해당하는 광(L1)에 반응하여 발생된 전자와 산소의 반응으로 산화 이온을 생성시켜 주고, 상기 생성된 산화 이온은 검출하고자 하는 가스(G2)와 반응하여 상기 감지재(150)를 통해 전자의 이동에 변화를 줄 수 있다. 이러한 감지재(150)에서의 전자 이동은 제1,2센서 전극(151,153) 사이의 저항(R)을 변화시켜 예컨대, 저항을 낮추어 줄 수 있으며, 상기 감지재(150)의 저항 변화는 센서 전극들(151,153)에 의해 검출될 수 있다. 상기 감지재(150)는 상기 발광부에서 방출하는 광의 파장에 해당하는 광(L1)에 의해 전도성을 가질 수 있으며, 상기 가스(G2)가 감지되면 상기 전도성 특성이 더 개선 예컨대, 상기 감지재(150)의 저항이 더 낮아거나 높아질 수 있다. 이에 따라 상기 제1,2센서 전극(151,153)은 상기 감지재(150)에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 도 20과 같이, 상기 자외선(UV)의 온, 오프에 따라 상기 반도체 소자의 센싱 저항 레벨이 로우/하이로 변경될 수 있다. 상기 가스는 H2, CO2, CO, HCl, Cl2, H2S, H2, HCN, NH3, C3H8 , C4H10 , CH4 등을 포함할 수 있다. 상기 감지재(150)는 반도체 세라믹 재질로서, 공정 및 열 처리를 통해 수백 ㏀ 내지 수십 ㏁ 범위의 저항 값을 가질 수 있다. 상기 감지재(150)를 포함하는 반도체 소자(100)는 물질을 검출하는 용도로 적용되는 데에 있어서 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 상기 실시 예에서는 가스를 검출하는 용도로 사용되었으나, 광을 검출하는 용도로 사용될 수 있고 다른 화학 물질을 검출하는 용도로 적용될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.Looking at the operation of the sensor unit 105 according to the embodiment, as shown in FIGS. 2 and 19, when light corresponding to the wavelength of the light L1 emitted from the light emitting unit 101 is irradiated (step ①), the detection is performed. Electron (e - ) and hole pairs (EHP: Electron Hole Pair) are generated by the material 150 (step ②), and at this time, the sensing material 150 is the first to interact with nitrogen or oxygen, which make up the largest composition in the atmosphere. A reaction may occur (step ③). The nitrogen is an inert gas and does not react at all with the sensing material 150 of the semiconductor device, and oxygen is adsorbed on the surface of the sensing material 150 and exists in the form of oxide ions such as O 2 - , O 2 - and O -. At this time, the oxide ion and the gas to be detected (G2) react to move electrons. At this time, a very large change in impedance, that is, high sensitivity characteristics, may appear due to electron movement on the surface of the sensing material 150. That is, the sensing material 150 generates oxide ions through a reaction between electrons and oxygen generated in response to light L1 corresponding to the wavelength of light emitted from the light emitting unit 101, and the generated oxide ions can react with the gas (G2) to be detected and change the movement of electrons through the sensing material (150). Electron movement in the sensing material 150 can change the resistance (R) between the first and second sensor electrodes 151 and 153, for example, lowering the resistance, and the change in resistance of the sensing material 150 is caused by the sensor electrode It can be detected by fields 151 and 153. The sensing material 150 may be conductive by light L1 corresponding to the wavelength of light emitted from the light emitting unit, and when the gas G2 is sensed, the conductive properties are further improved, for example, the sensing material ( 150) resistance may be lower or higher. Accordingly, the first and second sensor electrodes 151 and 153 may be electrically connected by the sensing material 150. As shown in FIG. 20, the sensing resistance level of the semiconductor device may change from low to high depending on the on and off of the ultraviolet rays (UV). The gas may include H 2 , CO 2 , CO, HCl, Cl 2 , H 2 S, H 2 , HCN, NH 3, C 3 H 8 , C 4 H 10 , CH 4 , etc. The sensing material 150 is a semiconductor ceramic material, and can have a resistance value in the range of hundreds of ㏀ to tens of ㏀ through processing and heat treatment. The semiconductor device 100 including the sensing material 150 may be applied in a variety of ways for detecting substances. For example, in the above embodiment, it was used to detect gas, but it can also be used to detect light and other chemical substances, but is not limited to this.

실시 예에 따른 센서부(105)와 발광부(101)는 상기 지지부재(350)의 서로 다른 영역 위에 배치되므로, 상기 발광부(101)로부터 방출된 광이 센서부(105)으로 입사될 수 있어, 광의 입사 효율이 증가될 수 있다. 이에 따라 센서부(105)의 동작 신뢰성이 개선될 수 있다. Since the sensor unit 105 and the light emitting unit 101 according to the embodiment are disposed on different areas of the support member 350, the light emitted from the light emitting unit 101 may be incident on the sensor unit 105. Therefore, the incident efficiency of light can be increased. Accordingly, the operational reliability of the sensor unit 105 can be improved.

실시 예에 따른 센서부(105)가 발광부(101)에 인접하게 또는 상기 발광부(101)의 활성층(123)에 인접한 영역에 배치되므로, 조사되는 광의 강도를 안정적으로 제공할 수 있다. 상기 센서부(105)의 감지재(150)와 상기 발광부(101) 사이의 거리(K1)는 2000㎛ 이하 예컨대, 500㎛ 내지 2000㎛의 범위를 가지므로, 상기 감지재(150)의 방향으로 조사된 광의 광량 및 광도 저하를 최소화시켜 줄 수 있어, 센싱 감도가 개선될 수 있다. 이에 따라 상기 지지 부재 상에 센서부(105)와 발광부(101)를 갖는 반도체 소자의 센싱 감도에 대한 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다. Since the sensor unit 105 according to the embodiment is disposed adjacent to the light emitting unit 101 or in an area adjacent to the active layer 123 of the light emitting unit 101, the intensity of irradiated light can be stably provided. Since the distance K1 between the sensing material 150 of the sensor unit 105 and the light emitting portion 101 is 2000㎛ or less, for example, in the range of 500㎛ to 2000㎛, the direction of the sensing material 150 The amount of light irradiated and the decrease in luminance can be minimized, and sensing sensitivity can be improved. Accordingly, the reliability of the sensing sensitivity of the semiconductor device having the sensor unit 105 and the light emitting unit 101 on the support member can be improved.

실시 예에 따른 센서부(105)의 감지재(150)는 상기 제1,2센서 전극(151,153) 간에 저항의 변화를 주어, 제1,2센서 전극(151,153)에 의한 가스 감지 유무를 검출할 수 있다. 예컨대, 상기 감지재(150)에 가스가 감지된 경우, 저항 값이 낮아지고 이러한 저항 값은 제1,2센서 전극(151,153)에 의해 검출될 수 있다. 또는 상기 감지재(150)에 가스가 없는 경우, 감지재(150)는 절연 저항이 될 수 있다. 상기 감지재(150)에서의 저항 값의 변화는 적어도 2% 정도 변화할 경우, 제1,2센서 전극(151,153)에 의해 가스 감지 여부를 검출할 수 있다.The sensing material 150 of the sensor unit 105 according to the embodiment provides a change in resistance between the first and second sensor electrodes 151 and 153 to detect whether gas is detected by the first and second sensor electrodes 151 and 153. You can. For example, when gas is detected by the sensing material 150, the resistance value decreases and this resistance value can be detected by the first and second sensor electrodes 151 and 153. Alternatively, when there is no gas in the sensing material 150, the sensing material 150 may have insulation resistance. When the change in resistance value of the sensing material 150 changes by at least 2%, whether gas is detected can be detected by the first and second sensor electrodes 151 and 153.

실시 예에 따른 반도체 소자(100)는, 발광부(101)의 광을 이용하므로 가격을 낮출 수 있고, 히터를 이용하지 않아 열 충격에 대한 신뢰성 저하를 방지할 수 있고, 멤브레인 구조에 다른 MEMS(Microelectromechanical systems) 공정이나 패키징의 복잡한 문제를 줄일 수 있다. 제1실시 예에 따른 반도체 소자는 가스 검출을 위한 센서부(105)와 발광부(101)를 서로 인접한 영역에 배치하므로, 반도체 소자의 패키징이 용이할 수 있다. 실시 예에 따른 센서부(105)는 감지재(150)의 바닥이 제1,2전극부(13,33) 사이의 영역에만 접촉되도록 배치되더라도, 상기 감지재(150)에 의한 저항 변화를 검출할 수 있다.The semiconductor device 100 according to the embodiment can reduce the price by using the light of the light emitting unit 101, prevent reliability degradation due to thermal shock by not using a heater, and use other MEMS (MEMS) in the membrane structure. Microelectromechanical systems) can reduce complex problems in processing or packaging. In the semiconductor device according to the first embodiment, the sensor unit 105 for gas detection and the light emitting unit 101 are arranged in adjacent areas, so packaging of the semiconductor device can be easy. The sensor unit 105 according to the embodiment detects the change in resistance caused by the sensing material 150 even if the bottom of the sensing material 150 is arranged to only contact the area between the first and second electrode parts 13 and 33. can do.

실시 예에 따른 발광부(101)가 자외선 광을 방출하는 경우, 자외선 LED 칩은 모서리 부분의 광 출력이 센터 영역보다는 낮은 특성이 있다. 이에 따라 상기 감지재(150)를 상기 발광부(101)의 주변 영역보다는 측면의 센터 영역과 대응되도록 배치할 수 있다. 상기 주변 영역은 상기 발광부(101)의 각 에지(Edge)에 인접한 영역을 포함할 수 있다. When the light emitting unit 101 according to the embodiment emits ultraviolet light, the ultraviolet LED chip has a characteristic that the light output at the corners is lower than that at the center area. Accordingly, the sensing material 150 can be arranged to correspond to the center area of the side rather than the peripheral area of the light emitting unit 101. The peripheral area may include an area adjacent to each edge of the light emitting unit 101.

상기 제1,2센서 전극(151,153)을 발광부(101)와 분리되거나, 제1,2리드 전극(320,330)과 분리되므로, 센서부(105)의 제1,2패드부(10,30)를 자유롭게 배치할 수 있다. Since the first and second sensor electrodes 151 and 153 are separated from the light emitting unit 101 or the first and second lead electrodes 320 and 330, the first and second pad units 10 and 30 of the sensor unit 105 can be freely placed.

도 6은 발광부의 제1변형 예로서, 상기 발광부(101A)는 수평형 LED가 배치될 수 있으며, 제1,2리드 전극(320,330)과 와이어(1,2)로 연결될 수 있다. 이러한 발광부(101A)는 상기 감지재(150)의 중심과 같은 중심 선상에 배치될 수 있다. 상기 발광부(101A)는 제1,2리드 전극(320,330) 중 어느 하나의 위에 배치될 수 있으며, 예컨대 제1리드 전극(320) 위에 배치되고 제1,2리드 전극(320,330)과 와이어(1,2)로 연결될 수 있다. 이 경우 상기 제1리드 전극(320)의 면적은 상기 제2리드 전극(330)의 면적보다 클 수 있으며, 상기 제1,2리드 전극(320,330) 사이의 간극 영역(325)은 상기 발광부(101A)로부터 이격될 수 있다. 상기 간극 영역(155)와 제1,2리드 전극(320,330) 사이의 간극 영역(325)은 X축 방향으로 다른 직선 상에 배치될 수 있다.Figure 6 shows a first modified example of the light emitting unit. The light emitting unit 101A may have a horizontal LED disposed therein, and may be connected to the first and second lead electrodes 320 and 330 and wires 1 and 2. This light emitting unit 101A may be disposed on the same center line as the center of the sensing material 150. The light emitting unit 101A may be disposed on any one of the first and second lead electrodes 320 and 330. For example, the light emitting unit 101A may be disposed on the first lead electrode 320 and may be disposed on the first and second lead electrodes 320 and 330 and the wire 1. It can be connected to ,2). In this case, the area of the first lead electrode 320 may be larger than the area of the second lead electrode 330, and the gap area 325 between the first and second lead electrodes 320 and 330 is the light emitting unit ( 101A). The gap area 325 between the gap area 155 and the first and second lead electrodes 320 and 330 may be arranged on different straight lines in the X-axis direction.

도 7은 발광부의 제2변형 예로서, 상기 발광부(101B)는 수직형 LED가 배치될 수 있으며, 제1리드 전극(320)에 접합 부재로 연결되며 제2리드 전극(330)과 와이어(2)로 연결될 수 있다. 이러한 발광부(101B)는 상기 감지재(150)의 중심과 같은 중심 선상에 배치될 수 있다. 상기 발광부(101B)는 제1,2리드 전극(320,330) 중 어느 하나의 위에 배치될 수 있으며, 예컨대 제1리드 전극(320) 위에 배치되고 제2리드 전극(330)과 와이어(2)로 연결될 수 있다. 이 경우 상기 제1리드 전극(320)의 면적은 상기 제2리드 전극(330)의 면적보다 클 수 있으며, 상기 제1,2리드 전극(320,330) 사이의 간극 영역(325)은 상기 발광부(101A)로부터 이격될 수 있다. 상기 간극 영역(155)와 제1,2리드 전극(320,330) 사이의 간극 영역(325)은 X축 방향으로 다른 직선 상에 배치될 수 있다.Figure 7 is an example of a second modification of the light emitting unit, in which the light emitting unit 101B may have a vertical LED disposed, is connected to the first lead electrode 320 with a joining member, and is connected to the second lead electrode 330 and a wire ( It can be connected to 2). This light emitting unit 101B may be disposed on the same center line as the center of the sensing material 150. The light emitting unit 101B may be placed on any one of the first and second lead electrodes 320 and 330. For example, the light emitting unit 101B may be placed on the first lead electrode 320 and connected to the second lead electrode 330 and the wire 2. can be connected In this case, the area of the first lead electrode 320 may be larger than the area of the second lead electrode 330, and the gap area 325 between the first and second lead electrodes 320 and 330 is the light emitting unit ( 101A). The gap area 325 between the gap area 155 and the first and second lead electrodes 320 and 330 may be arranged on different straight lines in the X-axis direction.

도 8은 도 2의 반도체 소자의 변형 예로서, 제1리드 전극(320)의 본딩 영역(325A)과 상기 제2리드 전극(330)의 본딩 영역(335A)이 발광부(101)의 X축 방향의 양측으로 중첩되도록 연장될 수 있다. 이에 따라 상기 발광부(101)는 X축 방향으로 상기 제1,2리드 전극(320,330)의 본딩 영역(325A,335A) 상에 배치될 수 있다. 상기 발광부(101)는 제1,2리드 전극(320,330)의 본딩 영역(325A,335A)과 플립 칩으로 연결될 수 있다. 이 경우 상기 제1,2리드 전극(320,330) 사이의 간극 영역(325)은 상기 제1,2리드 전극(320,330)의 본딩 영역(325A,335A) 사이를 따라 배치될 수 있다. FIG. 8 is a modified example of the semiconductor device of FIG. 2, in which the bonding area 325A of the first lead electrode 320 and the bonding area 335A of the second lead electrode 330 are aligned along the X-axis of the light emitting unit 101. It can be extended to overlap on both sides of the direction. Accordingly, the light emitting unit 101 may be disposed on the bonding areas 325A and 335A of the first and second lead electrodes 320 and 330 in the X-axis direction. The light emitting unit 101 may be connected to the bonding areas 325A and 335A of the first and second lead electrodes 320 and 330 using a flip chip. In this case, the gap area 325 between the first and second lead electrodes 320 and 330 may be disposed along the bonding areas 325A and 335A of the first and second lead electrodes 320 and 330.

센서부(105)는 제1,2센서 전극(151,153) 및 감지재(150)를 포함한다. The sensor unit 105 includes first and second sensor electrodes 151 and 153 and a sensing material 150.

상기 제1센서 전극(151)의 제1전극부(13)는 감지재(150)의 제1측 방향으로 돌출된 돌출부(16A)를 가지며, 제2센서 전극(153)의 제2전극부(33)는 감지재(150)의 제2측 방향으로 돌출된 돌출부(36A)를 가질 수 있다. 상기 제1,2센서 전극(151,153)의 돌출부(16A,36A)는 상기 감지재(150)의 양측 방향 예컨대, Y축 방향의 양측에 배치될 수 있다. 상기 제1,2센서 전극(151,153)의 돌출부(16A,36A) 사이의 영역(155A) 상에 상기 감지재(150)가 배치되고, 상기 감지재(150)는 상기 제1,2전극부(13,33) 중 적어도 하나 또는/및 상기 돌출부(16A,36A)들 중 적어도 하나에 접촉될 수 있다. 돌출부(16A,36A)와 상기 감지재(150)는 X축 방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 감지재(150)는 Y축 방향으로 긴 길이를 갖고 상기 발광부(101)의 적어도 한 측면에 배치될 수 있다. The first electrode portion 13 of the first sensor electrode 151 has a protrusion 16A protruding toward the first side of the sensing material 150, and the second electrode portion of the second sensor electrode 153 ( 33) may have a protrusion 36A protruding toward the second side of the sensing material 150. The protrusions 16A and 36A of the first and second sensor electrodes 151 and 153 may be disposed on both sides of the sensing material 150, for example, in the Y-axis direction. The sensing material 150 is disposed on the area 155A between the protrusions 16A and 36A of the first and second sensor electrodes 151 and 153, and the sensing material 150 is disposed on the first and second electrode portions ( It may be in contact with at least one of 13 and 33 and/or at least one of the protrusions 16A and 36A. The protrusions 16A and 36A and the sensing material 150 may be arranged to overlap in the X-axis direction. Here, the sensing material 150 may have a long length in the Y-axis direction and may be disposed on at least one side of the light emitting unit 101.

상기 간극 영역(155)와 제1,2리드 전극(320,330) 사이의 간극 영역(325)은 X축 방향으로 다른 직선 상에 배치될 수 있다.The gap area 325 between the gap area 155 and the first and second lead electrodes 320 and 330 may be arranged on different straight lines in the X-axis direction.

도 9는 도 3의 반도체 소자에 있어서, 센서 전극의 변형 예이다. 도 9를 참조하면, 센서부(105)는 제1,2센서 전극(151,153) 및 감지재(150)를 포함할 수 있다. 상기 제1센서 전극(151)은 돌출부(16,17)들 사이 제1오픈영역(15) 방향으로 돌출된 돌기(18)을 포함할 수 있다. 상기 제2센서 전극(153)은 돌출부(36,37)들 사이에 배치되며, 상기 제2오픈영역(35) 방향으로 돌출된 돌기(38)을 포함할 수 있다.FIG. 9 is a modified example of a sensor electrode in the semiconductor device of FIG. 3. Referring to FIG. 9 , the sensor unit 105 may include first and second sensor electrodes 151 and 153 and a sensing material 150. The first sensor electrode 151 may include a protrusion 18 that protrudes in the direction of the first open area 15 between the protrusions 16 and 17. The second sensor electrode 153 is disposed between the protrusions 36 and 37 and may include a protrusion 38 protruding in the direction of the second open area 35.

상기 돌기들(18,38) 사이의 간격은 상기 제1,2오픈영역(15,35)의 간격(E3)보다는 작을 수 있고, 상기 돌기들(18,38)이 상기 감지재(150) 방향 예컨대, 상기 감지재(150)의 제3파트(53) 방향으로 돌출될 수 있다. 이에 따라 상기 감지재(150)는 상기 제1,2센서 전극(151,153)과의 접촉 면적이 증가될 수 있다. 상기 감지재(150)의 X축 방향의 너비는 상기 돌기(18,38)의 X축 방향의 너비보다는 크게 배치될 수 있다. The spacing between the protrusions 18 and 38 may be smaller than the spacing E3 between the first and second open areas 15 and 35, and the protrusions 18 and 38 may be positioned in the direction of the sensing material 150. For example, it may protrude in the direction of the third part 53 of the sensing material 150. Accordingly, the contact area of the sensing material 150 with the first and second sensor electrodes 151 and 153 can be increased. The width of the sensing material 150 in the X-axis direction may be larger than the width of the protrusions 18 and 38 in the X-axis direction.

도 10은 도 2의 센서부(105)의 제1,2센서 전극의 변형 예이다. 제1센서 전극(151)은 제1오픈영역(15)에 X축 방향으로 연장된 하나 또는 복수의 패턴(14)를 포함하며, 상기 제2센서 전극(153)은 상기 제2오픈영역(35)에 X축 방향으로 연장된 하나 또는 복수의 패턴(34)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 감지재(150)는 Y축 방향으로 긴 길이를 갖고 배치되며, 상기 제1,2센서 전극(151,153)의 패턴(14,34)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 감지재(150)는 상기 제1,2오픈 영역(15,35)에서 상기 제1,2센서 전극(151,153)의 패턴(14,34)와 접촉될 수 있다. 이러한 감지재(150)의 접촉에 따라 제1,2센서 전극(151,153) 간의 저항 변화를 검출할 수 있다. 상기 패턴(14,34)들은 일정한 간격이거나 서로 다른 간격을 가질 수 있다.FIG. 10 is a modified example of the first and second sensor electrodes of the sensor unit 105 of FIG. 2. The first sensor electrode 151 includes one or more patterns 14 extending in the X-axis direction in the first open area 15, and the second sensor electrode 153 includes the second open area 35. ) may include one or more patterns 34 extending in the X-axis direction. Here, the sensing material 150 is arranged to have a long length in the Y-axis direction, and may overlap the patterns 14 and 34 of the first and second sensor electrodes 151 and 153 in the vertical direction. The sensing material 150 may be in contact with the patterns 14 and 34 of the first and second sensor electrodes 151 and 153 in the first and second open areas 15 and 35. A change in resistance between the first and second sensor electrodes 151 and 153 can be detected according to the contact of the sensing material 150. The patterns 14 and 34 may have regular intervals or different intervals.

도 11은 도 2의 센서부(105)의 제1,2센서 전극의 변형 예이다. 제1센서 전극(151)은 제1오픈영역(15)에 Y축 방향으로 연장된 하나 또는 복수의 패턴(14A)를 포함하며, 상기 제2센서 전극(153)은 상기 제2오픈 영역(35)에 Y축 방향으로 연장된 하나 또는 복수의 패턴(34A)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 감지재(150)는 Y축 방향으로 긴 길이를 갖고 배치되며, 상기 제1,2센서 전극(151,153)의 패턴(14A,34A)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 감지재(150)는 상기 제1,2오픈 영역(15,35)에서 상기 제1,2센서 전극(151,153)의 패턴(14A,34A)과 접촉될 수 있다. 이러한 감지재(150)의 접촉에 따라 제1,2센서 전극(151,153) 간의 저항 변화를 검출할 수 있다. 상기 제1,2센서 전극(151,153)의 패턴(14A,34A)의 Y축 방향의 길이는 상기 제1,2오픈 영역(15,35)의 각각의 길이보다는 작을 수 있다. FIG. 11 is a modified example of the first and second sensor electrodes of the sensor unit 105 of FIG. 2. The first sensor electrode 151 includes one or more patterns 14A extending in the Y-axis direction in the first open area 15, and the second sensor electrode 153 includes the second open area 35. ) may include one or a plurality of patterns 34A extending in the Y-axis direction. Here, the sensing material 150 is arranged to have a long length in the Y-axis direction and may overlap in the vertical direction with the patterns 14A and 34A of the first and second sensor electrodes 151 and 153. The sensing material 150 may be in contact with the patterns 14A and 34A of the first and second sensor electrodes 151 and 153 in the first and second open areas 15 and 35. A change in resistance between the first and second sensor electrodes 151 and 153 can be detected according to the contact of the sensing material 150. The length of the patterns 14A and 34A of the first and second sensor electrodes 151 and 153 in the Y-axis direction may be smaller than the respective lengths of the first and second open areas 15 and 35.

도 12는 도 2의 반도체 소자의 변형 예로서, 복수의 센서부를 구비한 예이다. 상기 복수의 센서부(105,105A) 중 어느 하나는 상기의 센서부로 정의하여 설명하기로 하며, 상기 센서부와 동일한 부분은 동일 부호로 처리하여 설명 및 전용하기로 한다. FIG. 12 is a modified example of the semiconductor device of FIG. 2 and is an example provided with a plurality of sensor units. Any one of the plurality of sensor units 105 and 105A will be defined and described as the sensor unit, and parts identical to the sensor unit will be described and dedicated using the same reference numerals.

도 12를 참조하면, 반도체 소자(100A)는 지지부재(350)의 제1영역 상에 발광부(101), 제2영역 상에 제1센서부(105) 및 제3영역 상에 제2센서부(105A)를 포함한다. 상기 제1센서부(105A) 또는 제2센서부(105A)는 상기에 개시된 센서부를 참조하기로 한다.Referring to FIG. 12, the semiconductor device 100A includes a light emitting unit 101 on the first area of the support member 350, a first sensor unit 105 on the second area, and a second sensor on the third area. Includes section 105A. The first sensor unit 105A or the second sensor unit 105A refers to the sensor unit disclosed above.

상기 발광부(101), 제1센서부(105) 및 제2센서부(105A)는 상기 지지부재(350)의 서로 다른 영역 상에 배치될 수 있다. 상기 발광부(101)는 상기 제1센서부(105)와 제2센서부(105A) 사이에 배치될 수 있다. 상기 발광부(101)는 제1,2감지재(150,150A) 사이에 배치될 수 있다. 상기 제1,2센서부(105,105A)는 상기 발광부(101)의 서로 다른 측면과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1,2센서부(105,105A)는 상기 발광부(101)의 적어도 2측면과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1,2센서부(105,105A)는 상기 발광부(101)의 서로 반대측 측면과 대응되는 영역에 배치될 수 있다. 상기 제1,2감지재(150,150A)는 상기 발광부(101)의 서로 반대측 측면 또는 서로 다른 측면에 배치될 수 있다.The light emitting unit 101, the first sensor unit 105, and the second sensor unit 105A may be disposed on different areas of the support member 350. The light emitting unit 101 may be disposed between the first sensor unit 105 and the second sensor unit 105A. The light emitting unit 101 may be disposed between the first and second sensing materials 150 and 150A. The first and second sensor units 105 and 105A may be disposed in areas corresponding to different sides of the light emitting unit 101. The first and second sensor units 105 and 105A may be disposed in areas corresponding to at least two sides of the light emitting unit 101. The first and second sensor units 105 and 105A may be disposed in areas corresponding to opposite sides of the light emitting unit 101. The first and second sensing materials 150 and 150A may be disposed on opposite sides or different sides of the light emitting unit 101.

상기 제1센서부(105)와 제2센서부(105A) 사이의 거리는 상기 발광부(101)와 상기 제1센서부(105) 사이의 거리보다 크고, 상기 발광부(101)와 상기 제2센서부(105A) 사이의 거리보다 클 수 있다.The distance between the first sensor unit 105 and the second sensor unit 105A is greater than the distance between the light emitting unit 101 and the first sensor unit 105, and the light emitting unit 101 and the second sensor unit 105A It may be greater than the distance between the sensor units 105A.

상기 제1센서부(105)는 제1,2센서 전극(151,153) 및 제1감지재(150)를 포함할 수 있으며, 상기 제1감지재(150)는 상기 제1,2센서 전극(151,153)에 연결되거나 접촉될 수 있다. 상기 제1감지재(150)가 배치된 오픈 영역에서 상기 제1,2센서 전극(151,153)의 전극부(13,33)들 간의 거리(E1)은 상기 제1감지재(150)의 Y축 방향의 길이(D1)보다 작거나 같을 수 있다. The first sensor unit 105 may include first and second sensor electrodes 151 and 153 and a first sensing material 150, and the first sensing material 150 may include the first and second sensor electrodes 151 and 153. ) can be connected to or contacted. The distance E1 between the electrode parts 13 and 33 of the first and second sensor electrodes 151 and 153 in the open area where the first sensing material 150 is disposed is the Y-axis of the first sensing material 150. It may be less than or equal to the direction length (D1).

상기 제2센서부(105A)는 제3,4센서 전극(151A,153A)과 제2감지재(150A)를 포함할 수 있으며, 상기 제2감지재(150A)는 상기 제3,4센서 전극(151A,153A)에 연결되거나 접촉될 수 있다. 상기 제2감지재(150A)가 배치된 오픈 영역에서 상기 제3,4센서 전극(151A,153A)의 전극부(13A,33A)들 간의 거리(E11)은 상기 제2감지재(150A)의 Y축 방향의 길이(D11)보다 작거나 같을 수 있다. 상기 거리(E1,E11)들은 서로 동일하거나 서로 다를 수 있다. 상기 제1 내지 제4센서 전극(151,153,151A,153A)은 상기에 개시된 센서 전극의 설명을 참조하며 동일한 구성에 대해 선택적으로 전용할 수 있다. The second sensor unit 105A may include third and fourth sensor electrodes 151A and 153A and a second sensing material 150A, and the second sensing material 150A may include the third and fourth sensor electrodes. It may be connected to or in contact with (151A, 153A). The distance E11 between the electrode portions 13A and 33A of the third and fourth sensor electrodes 151A and 153A in the open area where the second sensing material 150A is disposed is the distance E11 of the second sensing material 150A. It may be smaller than or equal to the length (D11) in the Y-axis direction. The distances E1 and E11 may be the same or different from each other. The first to fourth sensor electrodes 151, 153, 151A, and 153A can be selectively used for the same configuration by referring to the description of the sensor electrode disclosed above.

상기 제1,2감지재(150,150A)는 서로 동일하거나 다를 수 있다. 이 경우 상기 제1,2감지재(150,150A)가 다를 경우 서로 다른 가스를 센싱하여 검출할 수 있다. The first and second sensing materials 150 and 150A may be the same or different from each other. In this case, if the first and second sensing materials 150 and 150A are different, different gases can be sensed and detected.

상기 제1,2감지재(150,150A)는 금속 산화물 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1,2감지재(150,150A)는 주 감지 재료와 촉매를 포함할 수 있다. 상기 주 감지 재료는 금속 산화물 재질을 포함하며, 상기 촉매는 금속을 포함할 수 있다. 상기 주 감지 재료는 예컨대, SnO2, CuO, TiO2, In2O3, ZnO, V2O5, RuO2, WO3, ZrO2, MoO3 , NiO, CoO, Fe2O3, 및 AB2O4 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있으며, 이것으로 제한되지 않는 다양한 재료들로 이루어질 수 있다. 상기 제1,2감지재(150,150A)의 촉매는 예컨대, 백금(Pt), 구리(Cu), 로듐(Rd), 금(Au), 팔라듐(Pd), 철(Fe), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 루태늄(Ru), 로듐(Rh), 은(Ag), 하프늄(Hf), 탄탈늄(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 이리듐(Ir) 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 이러한 촉매 재료는 제1,2감지재(150,150A) 내의 도핑 재료로서, 상기 주 감지 재료와 혼합될 수 있다. 상기 제1,2감지재(150,150A)는 센싱 및 촉매 속성들의 둘 모두를 가질 수 있는 재료들을 포함할 수 있다. 실시 예에 따른 제1,2감지재(150,150A)의 재질은 감지하고자 하는 가스 종류에 따라 상기의 주 감지 재료와 촉매 중에서 선택적으로 혼합될 수 있다. The first and second sensing materials 150 and 150A may be made of a metal oxide material. The first and second sensing materials 150 and 150A may include a main sensing material and a catalyst. The main sensing material may include a metal oxide material, and the catalyst may include a metal. The main sensing materials include, for example, SnO 2 , CuO, TiO 2 , In 2 O 3 , ZnO, V 2 O 5 , RuO 2 , WO 3 , ZrO 2 , MoO 3 , NiO, CoO, Fe 2 O 3 , and AB. 2 O 4 It may include at least one or two or more of the above, and may be made of various materials that are not limited thereto. Catalysts of the first and second sensing materials (150 and 150A) include, for example, platinum (Pt), copper (Cu), rhodium (Rd), gold (Au), palladium (Pd), iron (Fe), and titanium (Ti). , vanadium (V), chromium (Cr), nickel (Ni), aluminum (Al), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), rutanium (Ru), rhodium (Rh), silver ( It may include at least one or two of Ag), hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W), rhenium (Re), and iridium (Ir). This catalyst material is a doping material in the first and second sensing materials 150 and 150A and can be mixed with the main sensing material. The first and second sensing materials 150 and 150A may include materials that can have both sensing and catalytic properties. The materials of the first and second sensing materials 150 and 150A according to the embodiment may be selectively mixed from the main sensing materials and catalysts described above depending on the type of gas to be sensed.

상기 제1감지재(150)는 제1,2센서 전극(151,153)의 표면에 접촉되어, 임피던스(impedance) 변화를 줄 수 있다. 상기 제2감지재(150A)는 제3,4센서 전극(151A,153A)의 표면에 접촉되어 임피던스의 변화를 줄 수 있다. 상기 제1,2감지재(150,150A)는 1종류 또는 2종류 이상의 주 감지 재료를 혼합하고, 이 혼합된 재료에 1종류 또는 2종류의 촉매 재료를 도핑할 수 있다. 상기 촉매 재료는 상기 주 감지 재료의 5wt% 이하 예컨대, 1wt% 내지 5wt%의 범위로 첨가될 수 있으며, 상기 촉매 재료가 상기 범위를 초과하면 가스 감지 감도가 저하될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1,2감지재(150,150A) 중 어느 하나는 SnO2와 ZnO을 혼합할 경우, SnO2를 ZnO보다 더 많은 비율로 혼합할 수 있으며, 예컨대 SnO2:ZnO의 몰 비율은 1.1:1 ~ 2.5:1의 비율로 혼합할 수 있으며, 촉매 재료는 예컨대, 백금(Pt)을 상기 주 감지 재료의 1wt% 내지 3wt%의 범위로 도핑할 수 있다. 여기서, SnO2의 경우 밴드 갭이 3.6eV 정도 되므로, 발광부(101)로부터 방출된 광이 340nm인 경우, 포토 커런트(photo current)를 형성시켜 줄 수 있다. 상기 주 감지 재료의 입자 사이즈는 30nm 이상 예컨대, 30nm 내지 60nm의 범위를 가지며, 상기 입자 사이즈가 작으면 특성은 개선될 수 있으나 비용 증가 문제가 존재하고, 상기 범위보다 큰 경우 표면 에너지가 작아져 산소 공공(oxygen vacancy)을 만들지 못하는 문제가 발생될 수 있다. The first sensing material 150 may contact the surfaces of the first and second sensor electrodes 151 and 153 to change impedance. The second sensing material 150A may change impedance by contacting the surfaces of the third and fourth sensor electrodes 151A and 153A. The first and second sensing materials 150 and 150A may be made by mixing one or two or more types of main sensing materials, and doping one or two types of catalyst materials into this mixed material. The catalyst material may be added in an amount of 5 wt% or less of the main sensing material, for example, in the range of 1 wt% to 5 wt%. If the catalyst material exceeds the above range, gas detection sensitivity may be reduced. For example, when one of the first and second sensing materials (150, 150A) mixes SnO 2 and ZnO, SnO 2 can be mixed at a higher ratio than ZnO, for example, the molar ratio of SnO 2 :ZnO Can be mixed at a ratio of 1.1:1 to 2.5:1, and the catalyst material can be doped with, for example, platinum (Pt) in a range of 1wt% to 3wt% of the main sensing material. Here, in the case of SnO 2 , the band gap is about 3.6 eV, so when the light emitted from the light emitting unit 101 is 340 nm, a photo current can be formed. The particle size of the main sensing material is 30 nm or more, for example, in the range of 30 nm to 60 nm. If the particle size is small, the characteristics can be improved, but there is a problem of increased cost, and if it is larger than the above range, the surface energy is reduced and oxygen Problems may arise in which oxygen vacancy cannot be created.

실시 예에 따른 센서부(105,105A)는 발광부(101)로부터 광(L1)이 조사되면, 상기 제1,2감지재(150,150A)에 의해 전자가 발생되며, 감지재(150,150A)의 표면에서 흡착되어 O2-, O2 -및 O-등의 산화 이온 형태로 존재하게 되며, 이때 산화 이온과 가스가 반응하여 전자를 이동시켜 줄 수 있다. 이때 감지재(150,150A)의 표면에서의 전자 이동에 따라 매우 큰 임피던스 변화, 즉 고감도 특성이 나타날 수 있다. 즉, 상기 감지재(150,150A)는 광에 반응하여 발생된 전자와 산소의 반응으로 산화 이온을 생성시켜 주고, 상기 생성된 산화 이온은 가스와 반응하여 상기 감지재(150,150A)를 통해 전자를 이동시켜 줄 수 있다. 이러한 감지재(150,150A)에서의 전자 이동은 제1,2센서 전극(151,153) 사이의 저항과, 제3,4센서 전극(151A,153A) 사이의 저항을 변화시켜 예컨대, 저항을 낮추어 줄 수 있다. 상기 센서부(105,105A)에서 제1,2감지재(150,150A)의 저항 변화는 센서 전극들에 의해 검출될 수 있다. When light L1 is irradiated from the light emitting unit 101, the sensor units 105 and 105A according to the embodiment generate electrons by the first and second sensing materials 150 and 150A, and the sensing materials 150 and 150A It is adsorbed on the surface and exists in the form of oxide ions such as O 2 - , O 2 - and O - , and at this time, the oxide ions and the gas can react to transfer electrons. At this time, a very large impedance change, that is, high sensitivity characteristics, may appear depending on the movement of electrons on the surface of the sensing material (150, 150A). That is, the sensing materials (150, 150A) generate oxide ions through a reaction between oxygen and electrons generated in response to light, and the generated oxide ions react with gas to transmit electrons through the sensing materials (150, 150A). You can move it. Electron movement in these sensing materials (150 and 150A) can change the resistance between the first and second sensor electrodes (151 and 153) and the resistance between the third and fourth sensor electrodes (151A and 153A), thereby lowering the resistance, for example. there is. Changes in resistance of the first and second sensing materials 150 and 150A in the sensor units 105 and 105A may be detected by sensor electrodes.

도 13은 실시 예에 따른 도 2의 반도체 소자에서의 지지부재의 변형 예이다. FIG. 13 is a modified example of a support member in the semiconductor device of FIG. 2 according to an embodiment.

도 13을 참조하면, 반도체 소자는 지지부재(350)의 상부가 오목한 리세스(350A)를 가지며, 상기 리세스(350A)에 상기 발광부(101)가 배치될 수 있다. 상기 리세스(350A)의 깊이(H1)는 상기 지지부재(350)의 두께(T1)의 1/2 이하일 수 있다. 상기 발광부(101)의 상면은 도 5의 구조보다는 낮은 높이로 배치될 수 있다. 상기 발광부(101)의 측면 상에 센서부가 배치되어, 상기 발광부(101)로부터 방출된 광은 센서부로 조사될 수 있다. 상기 리세스(350A)의 바닥 면적은 상기 발광부(101)의 바닥 면적보다 클 수 있고, 둘레는 경사지거나 수직한 면일 수 있다. 다른 예로서, 상기 지지부재(350)의 리세스는 발광부 아래가 아닌, 상기 센서부 아래 예컨대, 감지재 아래에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 13, the semiconductor device has a recess 350A in which the top of the support member 350 is concave, and the light emitting unit 101 may be disposed in the recess 350A. The depth H1 of the recess 350A may be less than 1/2 of the thickness T1 of the support member 350. The upper surface of the light emitting unit 101 may be disposed at a lower height than the structure of FIG. 5. A sensor unit is disposed on the side of the light emitting unit 101, so that light emitted from the light emitting unit 101 can be irradiated to the sensor unit. The bottom area of the recess 350A may be larger than the bottom area of the light emitting unit 101, and the perimeter may be an inclined or vertical surface. As another example, the recess of the support member 350 may be disposed below the sensor unit, for example, below the sensing material, rather than below the light emitting unit.

상기 리세스(350A)는 바닥으로 진행할수록 너비가 점차 좁아질 수 있으며, 상기 리세스(350A)의 바닥 및 측면에는 제1,2리드 전극(320,330)이 배치되어, 상기 발광부(101)와 전기적으로 연결될 수 있다.The width of the recess 350A may gradually become narrower as it progresses to the bottom, and first and second lead electrodes 320 and 330 are disposed on the bottom and sides of the recess 350A to form the light emitting unit 101 and Can be electrically connected.

상기 리세스(350A)에 배치된 제1,2리드 전극(320,330)과 지지부재(350) 사이에는 상기 절연층(352)이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The insulating layer 352 may be disposed between the first and second lead electrodes 320 and 330 disposed in the recess 350A and the support member 350, but is not limited thereto.

도 14는 실시 예에 따른 도 12의 반도체 소자에서의 지지부재의 변형 예이다. FIG. 14 is a modified example of a support member in the semiconductor device of FIG. 12 according to an embodiment.

도 14를 참조하면, 반도체 소자는 지지부재(350)의 상부가 오목한 리세스(350A)를 가지며, 상기 리세스(350A)에 상기 발광부(101)가 배치될 수 있다. 상기 리세스(350A)의 깊이(H1)는 상기 지지부재(350)의 두께(T1)의 1/2 이하일 수 있다. 상기 발광부(101)의 상면은 도 5의 구조보다는 낮은 높이로 배치될 수 있다. 상기 발광부(101)의 서로 다른 측면 상에 제1,2센서부(105,105A)가 배치되어, 상기 발광부(101)로부터 방출된 광은 제1,2센서부(105,105A)로 조사될 수 있다. Referring to FIG. 14, the semiconductor device has a recess 350A in which the top of the support member 350 is concave, and the light emitting unit 101 may be disposed in the recess 350A. The depth H1 of the recess 350A may be less than 1/2 of the thickness T1 of the support member 350. The upper surface of the light emitting unit 101 may be disposed at a lower height than the structure of FIG. 5. First and second sensor units 105 and 105A are disposed on different sides of the light emitting unit 101, and the light emitted from the light emitting unit 101 is irradiated to the first and second sensor units 105 and 105A. You can.

상기 리세스(350A)의 바닥 면적은 상기 발광부(101)의 바닥 면적보다 클 수 있고, 둘레는 경사지거나 수직한 면일 수 있다. 상기 리세스(350A)는 바닥으로 진행할수록 너비가 점차 좁아질 수 있으며, 상기 리세스(350A)의 바닥 및 측면에는 제1,2리드 전극(320,330)이 배치되어, 상기 발광부(101)와 전기적으로 연결될 수 있다.The bottom area of the recess 350A may be larger than the bottom area of the light emitting unit 101, and the perimeter may be an inclined or vertical surface. The width of the recess 350A may gradually become narrower as it progresses to the bottom, and first and second lead electrodes 320 and 330 are disposed on the bottom and sides of the recess 350A to form the light emitting unit 101 and Can be electrically connected.

상기 리세스(350A)에 배치된 제1,2리드 전극(320,330)과 지지부재(350) 사이에는 상기 절연층(352)이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The insulating layer 352 may be disposed between the first and second lead electrodes 320 and 330 disposed in the recess 350A and the support member 350, but is not limited thereto.

도 15는 제2실시 예에 따른 반도체 소자를 갖는 감지 장치의 분해 사시도이고 도 16은 도 15의 감지 장치의 측 단면도이다. 상기 반도체 소자는 도 12의 반도체 소자의 예를 적용하기로 하며, 다른 도 1과 같은 반도체 소자나 다른 소자를 선택적으로 적용할 수 있다. FIG. 15 is an exploded perspective view of a sensing device having a semiconductor element according to a second embodiment, and FIG. 16 is a side cross-sectional view of the sensing device of FIG. 15. The example of the semiconductor device of FIG. 12 is used as the semiconductor device, and a semiconductor device such as that of FIG. 1 or another device can be selectively applied.

도 15 및 도 16을 참조하면, 감지 장치는 패키지 몸체(360), 상기 패키지 몸체(360)의 캐비티(352) 내에 실시 예에 개시된 반도체 소자(100A), 상기 반도체 소자(100A) 상에 반사 플레이트(370)를 포함할 수 있다. 15 and 16, the sensing device includes a package body 360, a semiconductor device 100A disclosed in the embodiment within the cavity 352 of the package body 360, and a reflective plate on the semiconductor device 100A. It may include (370).

상기 패키지 몸체(360)는 수지 재질의 PCB, 금속 코어를 갖는 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성 PCB(FPCB, Flexible PCB) 중 적어도 하나를 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 패키지 몸체(360)은 세라믹 재질을 포함할 수 있다. 사기 패키지 몸체(360)의 외형 사이즈는 적어도 한 변이 6mm 이상 예컨대, 6mm~12mm ×5mm ~ 12mm의 범위일 수 있다. The package body 360 may include at least one of a resin PCB, a metal core PCB (MCPCB), and a flexible PCB (FPCB), but is not limited thereto. The package body 360 may include a ceramic material. The external size of the fraudulent package body 360 may be at least 6 mm on one side, for example, in the range of 6 mm to 12 mm x 5 mm to 12 mm.

상기 패키지 몸체(360)는 캐비티(365)를 가지며, 상기 캐비티(365)에 상기 반도체 소자(100A)가 배치될 수 있다. 상기 캐비티(365)의 깊이는 1mm 이상일 수 있으며, 예컨대 1mm내지 3mm의 범위일 수 있다. 상기 캐비티(365)의 가로 및 세로 길이는 적어도 4mm 이상 예컨대, 4mm 내지 10mm의 범위일 수 있다. The package body 360 has a cavity 365, and the semiconductor device 100A may be disposed in the cavity 365. The depth of the cavity 365 may be 1 mm or more, for example, in the range of 1 mm to 3 mm. The horizontal and vertical lengths of the cavity 365 may be at least 4 mm or more, for example, in the range of 4 mm to 10 mm.

상기 캐비티(365)의 바닥에는 복수의 리드 패턴(61,62,63,64,65,66)이 배치되며, 상기 복수의 리드 패턴(61,62,63,64,65,66)들은 상기 반도체 소자(100A)의 패드부(10,30,10A,30A,323,333)들과 와이어(369)와 같은 연결 부재로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 캐비티(365)의 바닥 중심에 배치된 리드 패턴(61)은 상기 반도체 소자(100A)의 바닥 면적과 동일하거나 더 큰 면적을 갖고, 상기 반도체 소자(100A)와 접착제로 접착될 수 있다.A plurality of lead patterns (61, 62, 63, 64, 65, 66) are disposed on the bottom of the cavity 365, and the plurality of lead patterns (61, 62, 63, 64, 65, 66) are connected to the semiconductor. The pad portions 10, 30, 10A, 30A, 323, and 333 of the device 100A may be electrically connected to each other using a connecting member such as a wire 369. The lead pattern 61 disposed at the bottom center of the cavity 365 has an area equal to or larger than the bottom area of the semiconductor device 100A, and may be bonded to the semiconductor device 100A with an adhesive.

상기 패키지 몸체(360)의 바닥에는 하부 패턴(61A,66A,67A)이 배치될 수 있고, 상기 리드 패턴(61)과 비아 구조(60)로 연결될 수 있다. 이러한 하부 패턴(61A,66A,67A)를 통해 전원을 공급하거나, 센싱 저항을 검출할 수 있다. Lower patterns 61A, 66A, and 67A may be disposed on the bottom of the package body 360 and may be connected to the lead pattern 61 and the via structure 60. Power can be supplied or sensing resistance can be detected through these lower patterns (61A, 66A, and 67A).

상기 패키지 몸체(360)는 상기 반도체 소자(100A)의 둘레에 배치되어, 상기 반도체 소자(100A)의 발광부(101)로부터 방출된 광을 반사시켜 줄 수 있고, 상기 반도체 소자(100A)로부터 전도된 열을 방열할 수 있다. 상기 패키지 몸체(360)는 회로 기판 상에 배치되거나, 다른 구조물에 결합될 수 있다. 실시 예는 반도체 소자(100A)가 하나 또는 복수의 센서부(105,105A)를 구비할 수 있다. 상기 복수의 센서부(105,105A)를 구비할 경우, 서로 다른 가스를 검출하거나, 센싱 감도를 개선시켜 줄 수 있다. The package body 360 is disposed around the semiconductor device 100A to reflect light emitted from the light emitting portion 101 of the semiconductor device 100A and conduct the light from the semiconductor device 100A. The heat generated can be dissipated. The package body 360 may be placed on a circuit board or may be coupled to another structure. In an embodiment, the semiconductor device 100A may include one or a plurality of sensor units 105 and 105A. When provided with the plurality of sensor units 105 and 105A, different gases can be detected or sensing sensitivity can be improved.

상기 패키지 몸체(360)의 상부에는 단차 구조(362)가 배치될 수 있다. 상기 단차 구조(362)에는 반사 플레이트(370)가 배치될 수 있다. 상기 반사 플레이트(370)는 광을 반사하여 광의 누설을 방지할 수 있다. 상기 패키지 몸체(360)의 단차진 구조(362)에 상기 반사 플레이트(370)가 밀착 결합되거나 접착될 수 있다. 상기 반사 플레이트(370)는 접착제(미도시)로 상기 패키지 몸체(360)과 접촉될 수 있다. 상기 센서부(105)는 발광부(101)로부터 조사된 광과 반사 플레이트(370)의 개구부(372)을 통해 유입된 가스 예컨대, 유해 가스에 의해 가스 노출을 감지할 수 있다. 상기 개구부(372)는 하나 또는 복수로 배치될 수 있다. A stepped structure 362 may be disposed on the top of the package body 360. A reflective plate 370 may be disposed on the stepped structure 362. The reflective plate 370 can prevent light leakage by reflecting light. The reflective plate 370 may be tightly coupled or adhered to the stepped structure 362 of the package body 360. The reflective plate 370 may be contacted with the package body 360 using an adhesive (not shown). The sensor unit 105 can detect gas exposure by light emitted from the light emitting unit 101 and gas, such as harmful gas, introduced through the opening 372 of the reflecting plate 370. The openings 372 may be arranged one or multiple.

상기 발광부(101) 및 센서부(105)는 반도체 소자(100A)의 서로 다른 영역 상에 배치되므로, 상기에 개시된 다른 실시 예의 구성을 선택적으로 적용할 수 있다. 실시 예는 센서부의 제1,2센서 전극(151,153) 중 어느 하나는 발광부(101)와 공통으로 연결될 수 있으며, 예컨대 제1센서 전극(151)과 제1전극이 공통으로 연결될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. Since the light emitting unit 101 and the sensor unit 105 are disposed in different areas of the semiconductor device 100A, the configurations of other embodiments disclosed above can be selectively applied. In the embodiment, one of the first and second sensor electrodes 151 and 153 of the sensor unit may be commonly connected to the light emitting unit 101, and for example, the first sensor electrode 151 and the first electrode may be commonly connected. It is not limited to

다른 예로서, 실시 예는 발광부(101)를 하나로 구성하였으나, 복수로 배치되어, 상기 복수의 발광부 사이에 센서부(105)가 배치되거나, 서로 다른 발광부의 외측에 센서부가 각각 배치될 수 있다. 상기 복수의 발광부는 서로 동일한 파장 또는 서로 다른 파장을 발광할 수 있다. As another example, the embodiment consists of one light emitting unit 101, but a plurality of light emitting units may be arranged, and the sensor unit 105 may be placed between the plurality of light emitting units, or the sensor units may be placed outside each of the different light emitting units. there is. The plurality of light emitting units may emit light at the same wavelength or at different wavelengths.

실시 예에 따른 반도체 소자를 갖는 감지 장치에 의해 감지된 가스 감지 여부는, 신호 처리 회로에 의해 검출되며, 송신 모듈을 통해 유선 또는/및 무선을 통해 전달하거나, 출력 모듈을 통해 알람 또는 표시 모드를 통해 사용자에게 알려줄 수 있다. Whether or not a gas is detected by a sensing device having a semiconductor element according to an embodiment is detected by a signal processing circuit, and is transmitted through a wired or/and wireless transmission through a transmission module, or an alarm or display mode through an output module. This can be notified to the user.

도 18은 실시 예에 따른 발광부의 다른 예이다.Figure 18 is another example of a light emitting unit according to an embodiment.

도 18을 참조하면, 발광부(101)는 기판(221) 및 발광 구조층(225)을 포함하며, 상기 기판(221)은 상기 발광 구조층(225) 상에 배치되며, 상기 발광 구조층(210)은 제1,2전극(245,247) 상에 배치될 수 있다. Referring to FIG. 18, the light emitting unit 101 includes a substrate 221 and a light emitting structure layer 225, where the substrate 221 is disposed on the light emitting structure layer 225, and the light emitting structure layer ( 210) may be disposed on the first and second electrodes 245 and 247.

상기 기판(221)은 예를 들어, 투광성, 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다. 상기 기판(221)의 상면 및/또는 하면에는 복수의 돌출부(미도시)가 형성될 수 있으며, 상기 복수의 돌출부 각각은 측 단면이, 반구형 형상, 다각형 형상, 타원 형상 중 적어도 하나를 포함하며, 스트라이프 형태 또는 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 상기 돌출부는 광 추출 효율을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 기판(221)과 제1도전형 반도체층(222) 사이에 다른 반도체층 예컨대, 버퍼층(미도시)이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(221)은 제거될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.The substrate 221 may be, for example, a light-transmitting, conductive, or insulating substrate. A plurality of protrusions (not shown) may be formed on the upper and/or lower surface of the substrate 221, and each of the plurality of protrusions has a side cross section of at least one of a hemispherical shape, a polygonal shape, and an elliptical shape, It may be arranged in stripe or matrix form. The protrusion can improve light extraction efficiency. Another semiconductor layer, such as a buffer layer (not shown), may be disposed between the substrate 221 and the first conductive semiconductor layer 222, but is not limited thereto. The substrate 221 may be removed, but is not limited to this.

상기 발광 구조층(225)은 제1도전형 반도체층(222), 제2도전형 반도체층(224), 상기 제1,2도전형 반도체층(222,224) 사이에 활성층(223)을 포함한다. 상기 활성층(223)의 위 또는/및 아래에는 다른 반도체층들이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 이러한 발광 구조층(225)은 상기에 개시된 실시 예의 설명을 참조하기로 한다. The light emitting structure layer 225 includes a first conductive semiconductor layer 222, a second conductive semiconductor layer 224, and an active layer 223 between the first and second conductive semiconductor layers 222 and 224. Other semiconductor layers may be further disposed above and/or below the active layer 223, but are not limited thereto. For the light emitting structure layer 225, refer to the description of the embodiment disclosed above.

상기 제1,2전극(245,247)은 상기 발광 구조층(225) 아래에 배치될 수 있다. 상기 제1전극(245)은 상기 제1도전형 반도체층(222)에 접촉되며 전기적으로 연결되며, 상기 제2전극(247)는 상기 제2도전형 반도체층(224)에 접촉되며 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 제1전극(245) 및 제2전극(247)은 오믹 접촉, 접착층, 본딩층의 특성을 갖는 금속으로 비 투광성으로 이루어질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1 및 제2전극(245,247)은 바닥 형상이 다각형 또는 원 형상일 수 있다.The first and second electrodes 245 and 247 may be disposed below the light emitting structure layer 225. The first electrode 245 is in contact with the first conductive semiconductor layer 222 and is electrically connected, and the second electrode 247 is in contact with the second conductive semiconductor layer 224 and is electrically connected. You can. The first electrode 245 and the second electrode 247 may be made of a non-transmissive metal having the characteristics of ohmic contact, adhesive layer, and bonding layer, but are not limited thereto. The first and second electrodes 245 and 247 may have a polygonal or circular bottom shape.

상기 발광부(101)는 제1 및 제2전극층(241,242), 제3전극층(243), 유전체층(231,233)을 포함한다. 상기 제1 및 제2전극층(241,242) 각각은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 전류 확산층으로 기능할 수 있다. 상기 제1 및 제2전극층(241,242)은 상기 발광 구조층(225)의 아래에 배치된 제1전극층(241); 및 상기 제1전극층(241) 아래에 배치된 제2전극층(242)을 포함할 수 있다. 상기 제1전극층(241)은 전류를 확산시켜 주게 되며, 상기 제2전극층(242)은 입사되는 광을 반사하게 된다. 여기서, 리세스(226)는 상기 제1,2전극층(241,242)을 통해 상기 발광 구조층(225)의 일부 영역을 노출시켜 줄 수 있다. 상기 발광 구조층(225)의 일부 영역은 제1도전형 반도체층(222)의 영역일 수 있다. The light emitting unit 101 includes first and second electrode layers 241 and 242, a third electrode layer 243, and dielectric layers 231 and 233. Each of the first and second electrode layers 241 and 242 may be formed as a single layer or multiple layers and may function as a current diffusion layer. The first and second electrode layers 241 and 242 include a first electrode layer 241 disposed below the light emitting structure layer 225; And it may include a second electrode layer 242 disposed below the first electrode layer 241. The first electrode layer 241 spreads the current, and the second electrode layer 242 reflects the incident light. Here, the recess 226 may expose a partial area of the light emitting structure layer 225 through the first and second electrode layers 241 and 242. Some areas of the light emitting structure layer 225 may be areas of the first conductive semiconductor layer 222.

상기 제1 및 제2전극층(241,242)은 서로 다른 물질로 형성될 수 있다. 상기 제1전극층(241)은 투광성 재질로 형성될 수 있으며, 예컨대 금속 산화물 또는 금속 질화물로 형성될 수 있다. 상기 제1전극층(241)은 예컨대 ITO(indium tin oxide), ITON(ITO nitride), IZO(indium zinc oxide), IZON(IZO nitride), 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) 중에서 선택적으로 형성될 수 있다. 상기 제2전극층(242)은 상기 제1전극층(241)의 하면과 접촉되며 반사 전극층으로 기능할 수 있다. 상기 제2전극층(242)은 금속 예컨대, Ag, Au 또는 Al를 포함한다. 상기 제2전극층(242)은 상기 제1전극층(241)이 일부 영역이 제거된 경우, 상기 제2도전형 반도체층(224)의 하면에 부분적으로 접촉될 수 있다. The first and second electrode layers 241 and 242 may be formed of different materials. The first electrode layer 241 may be formed of a light-transmitting material, for example, metal oxide or metal nitride. The first electrode layer 241 is, for example, indium tin oxide (ITO), ITO nitride (ITON), indium zinc oxide (IZO), IZO nitride (IZON), indium zinc tin oxide (IZTO), and indium aluminum zinc oxide (IAZO). , it can be selectively formed from indium gallium zinc oxide (IGZO), indium gallium tin oxide (IGTO), aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO), and gallium zinc oxide (GZO). The second electrode layer 242 is in contact with the lower surface of the first electrode layer 241 and may function as a reflective electrode layer. The second electrode layer 242 includes metal, such as Ag, Au, or Al. The second electrode layer 242 may partially contact the lower surface of the second conductive semiconductor layer 224 when a portion of the first electrode layer 241 is removed.

다른 예로서, 상기 제1 및 제2전극층(241,242)의 구조는 무지향성 반사(ODR: Omni Directional Reflector layer) 구조로 적층될 수 있다. 상기 무지향성 반사 구조는 낮은 굴절률을 갖는 제1전극층(241)과, 상기 제1전극층(241)과 접촉된 고 반사 재질의 금속 재질인 제2전극층(242)의 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 전극층(241,242)은, 예컨대, ITO/Ag의 적층 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 상기 제1전극층(241)과 제2전극층(242) 사이의 계면에서 전 방위 반사각을 개선시켜 줄 수 있다. As another example, the first and second electrode layers 241 and 242 may be stacked in an omni directional reflector layer (ODR) structure. The non-directional reflective structure may be formed as a stacked structure of a first electrode layer 241 having a low refractive index and a second electrode layer 242 made of a highly reflective metal in contact with the first electrode layer 241. The electrode layers 241 and 242 may, for example, be made of a laminated structure of ITO/Ag. The omnidirectional reflection angle can be improved at the interface between the first electrode layer 241 and the second electrode layer 242.

다른 예로서, 상기 제2전극층(242)은 제거될 수 있으며, 다른 재질의 반사층으로 형성될 수 있다. 상기 반사층은 분산형 브래그 반사(distributed bragg reflector: DBR) 구조로 형성될 수 있으며, 상기 분산형 브래그 반사 구조는 서로 다른 굴절률을 갖는 두 유전체층이 교대로 배치된 구조를 포함하며, 예컨대, SiO2층, Si3N4층, TiO2층, Al2O3층, 및 MgO층 중 서로 다른 어느 하나를 각각 포함할 수 있다. 다른 예로서, 상기 전극층(241,242)은 분산형 브래그 반사 구조와 무지향성 반사 구조를 모두 포함할 수 있으며, 이 경우 98% 이상의 광 반사율을 갖는 발광 칩을 제공할 수 있다. 상기 플립 방식으로 탑재된 발광 칩은 상기 제2전극층(242)으로부터 반사된 광이 기판(311)을 통해 방출하게 되므로, 수직 상 방향으로 대부분의 광을 방출할 수 있다. As another example, the second electrode layer 242 may be removed and formed of a reflective layer made of another material. The reflection layer may be formed in a distributed Bragg reflector (DBR) structure, and the distributed Bragg reflection structure includes a structure in which two dielectric layers with different refractive indices are alternately arranged, for example, a SiO2 layer, It may each include a different one of a Si 3 N 4 layer, a TiO 2 layer, an Al 2 O 3 layer, and an MgO layer. As another example, the electrode layers 241 and 242 may include both a distributed Bragg reflection structure and a non-directional reflection structure, and in this case, a light emitting chip having a light reflectance of 98% or more can be provided. The light emitting chip mounted in the flip manner emits light reflected from the second electrode layer 242 through the substrate 311, and thus can emit most of the light in the vertical direction.

상기 제3전극층(243)은 상기 제2전극층(242)의 아래에 배치되며, 상기 제1 및 제2전극층(241,242)과 전기적으로 절연된다. 상기 제3전극층(243)은 금속 예컨대, 티타늄(Ti), 구리(Cu), 니켈(Ni), 금(Au), 크롬(Cr), 탄탈늄(Ta), 백금(Pt), 주석(Sn), 은(Ag), 인(P) 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 제3전극층(243) 아래에는 제1전극(245) 및 제2전극(247)가 배치된다. The third electrode layer 243 is disposed below the second electrode layer 242 and is electrically insulated from the first and second electrode layers 241 and 242. The third electrode layer 243 is made of metal, such as titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), gold (Au), chromium (Cr), tantalum (Ta), platinum (Pt), and tin (Sn). ), silver (Ag), and phosphorus (P). A first electrode 245 and a second electrode 247 are disposed below the third electrode layer 243.

상기 유전체층(231,233)은 제1 및 제2전극층(241,242), 제3전극층(243), 제1 및 제2전극(245,247), 발광 구조층(225)의 층 간의 불필요한 접촉을 차단하게 된다. 상기 유전체층(231,233)은 제1 및 제2유전체층(231,233)을 포함한다. 상기 제1유전체층(231)은 상기 제3전극층(243)과 제2전극층(242) 사이에 배치된다. 상기 제2유전체층(233)은 상기 제3전극층(243)과 제1,2전극(245,247) 사이에 배치된다. The dielectric layers 231 and 233 block unnecessary contact between the first and second electrode layers 241 and 242, the third electrode layer 243, the first and second electrodes 245 and 247, and the light emitting structure layer 225. The dielectric layers 231 and 233 include first and second dielectric layers 231 and 233. The first dielectric layer 231 is disposed between the third electrode layer 243 and the second electrode layer 242. The second dielectric layer 233 is disposed between the third electrode layer 243 and the first and second electrodes 245 and 247.

상기 제3전극층(243)은 상기 제1도전형 반도체층(222)과 연결된다. 상기 제3전극층(243)의 연결부(244)는 상기 제1, 2전극층(241, 242) 및 발광 구조층(225)의 리세스(226)로 돌출되며 제1도전형 반도체층(222)과 접촉된다. 여기서, 상기 리세스(226)는 상기 기판(221)에 인접할수록 점차 좁은 너비를 가질 수 있다. 상기 리세스(226)는 경사진 면을 제공할 수 있다. 상기 리세스(226)은 복수개가 서로 이격되어 배치될 수 있다. 상기 연결부(244)는 상기 각 리세스(226)에 배치될 수 있다. 상기 리세스(226)는 상기 제2도전형 반도체층(125) 및 상기 활성층(123)을 관통하여 상기 제1도전형 반도체층(121)의 일부 영역까지 배치될 수 있다. 상기 제3전극층(243)의 연결부(244)의 둘레에는 상기 제1유전체층(231)의 일부(232)가 연장되어 제3전극층(243)과 상기 제1 및 제2전극층(241,242), 제2도전형 반도체층(224) 및 활성층(223) 간의 전기적인 연결을 차단한다. 상기 발광 구조층(225)의 측면에는 측면 보호를 위해 절연 층이 배치될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. The third electrode layer 243 is connected to the first conductive semiconductor layer 222. The connection portion 244 of the third electrode layer 243 protrudes into the recess 226 of the first and second electrode layers 241 and 242 and the light emitting structure layer 225 and is connected to the first conductive semiconductor layer 222 and comes into contact Here, the recess 226 may have a gradually narrower width as it approaches the substrate 221. The recess 226 may provide an inclined surface. A plurality of the recesses 226 may be arranged to be spaced apart from each other. The connection portion 244 may be disposed in each recess 226. The recess 226 may be disposed through the second conductive semiconductor layer 125 and the active layer 123 to a partial area of the first conductive semiconductor layer 121. A portion 232 of the first dielectric layer 231 extends around the connection portion 244 of the third electrode layer 243 to form the third electrode layer 243, the first and second electrode layers 241 and 242, and the second electrode layer 243. The electrical connection between the conductive semiconductor layer 224 and the active layer 223 is blocked. An insulating layer may be disposed on the side of the light emitting structure layer 225 to protect the side, but this is not limited.

상기 제2전극(247)은 상기 제2유전체층(233) 아래에 배치되고 상기 제1유전체층(231)과 제2유전체층(233)의 오픈 영역을 통해 상기 제1 및 제2전극층(241,242) 중 적어도 하나와 접촉되거나 연결된다. 상기 제1전극(245)은 상기 제2유전체층(233)의 아래에 배치되며 상기 제2유전체층(233)의 오픈 영역을 통해 상기 제3전극층(243)과 연결된다. 이에 따라 상기 제2전극(247)의 돌기(248)는 제1,2전극층(241,242)을 통해 제2도전형 반도체층(224)에 전기적으로 연결되며, 제1전극(245)의 돌기(246)는 제3전극층(243)을 통해 제1도전형 반도체층(222)에 전기적으로 연결된다. The second electrode 247 is disposed under the second dielectric layer 233 and is connected to at least one of the first and second electrode layers 241 and 242 through the open area of the first dielectric layer 231 and the second dielectric layer 233. To be touched or connected to one thing. The first electrode 245 is disposed below the second dielectric layer 233 and is connected to the third electrode layer 243 through an open area of the second dielectric layer 233. Accordingly, the protrusion 248 of the second electrode 247 is electrically connected to the second conductive semiconductor layer 224 through the first and second electrode layers 241 and 242, and the protrusion 246 of the first electrode 245 ) is electrically connected to the first conductive semiconductor layer 222 through the third electrode layer 243.

상기 제1전극(245)에 연결된 연결부(246)는 복수개 배치될 수 있어, 전류 확산을 개선시켜 줄 수 있다. 상기 제1,2전극(245,247)는 발광 구조층(225)의 아래에 넓은 면적으로 제공될 수 있다. 상기 제1,2전극(245,247)의 하면은 동일한 수평 면 상에 더 넓은 면적으로 제공될 수 있어, 접합 부재와의 접착 면적이 개선될 수 있다. 이에 따라 상기 제1,2전극(245,247)은 접합 부재와의 접합 효율이 개선될 수 있다. A plurality of connection parts 246 connected to the first electrode 245 can be arranged to improve current diffusion. The first and second electrodes 245 and 247 may be provided in a large area under the light emitting structure layer 225. The lower surfaces of the first and second electrodes 245 and 247 can be provided with a larger area on the same horizontal surface, so that the adhesion area with the bonding member can be improved. Accordingly, the bonding efficiency of the first and second electrodes 245 and 247 with the bonding member can be improved.

실시예에 따른 반도체 소자 또는 감지 장치는 각 종 유독성 가스 또는 폭발성 가스와 같은 가스가 발생되는 장소나 장치 예컨대, 차량 내부, 또는 차량 램프와 같은 이동 장치에 적용되거나 밀폐된 공간에 적용될 수 있다. 또는 실내 또는 실외의 감지 장치에 적용될 수 있다. The semiconductor device or sensing device according to the embodiment may be applied to places or devices where gases such as various toxic gases or explosive gases are generated, such as inside a vehicle or a moving device such as a vehicle lamp, or may be applied to a closed space. Alternatively, it can be applied to indoor or outdoor sensing devices.

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.The features, structures, effects, etc. described in the embodiments above are included in at least one embodiment and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified and implemented in other embodiments by a person with ordinary knowledge in the field to which the embodiments belong. Therefore, contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the embodiments.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the above description focuses on the examples, this is only an example and does not limit the examples, and those skilled in the art will be able to understand various examples not exemplified above without departing from the essential characteristics of the examples. You will see that variations and applications of branches are possible. For example, each component specifically shown in the examples can be modified and implemented. And these variations and differences related to application should be interpreted as being included in the scope of the embodiments set forth in the appended claims.

10,10A,30,30A: 패드부
13,13A,33,33A: 전극부
100,100A: 반도체 소자
101,101A,101B: 발광부
105,105A: 센서부
150,150A: 감지재
151,153: 센서 전극
320,330: 리드 전극
350: 지지부재
350A: 리세스
352: 절연층
360: 패키지 몸체
10,10A,30,30A: Pad part
13,13A,33,33A: Electrode part
100,100A: Semiconductor device
101, 101A, 101B: light emitting unit
105,105A: Sensor unit
150,150A: Sensing material
151,153: Sensor electrode
320,330: Lead electrode
350: Support member
350A: Recess
352: insulating layer
360: package body

Claims (20)

지지부재;
상기 지지부재의 제1영역 위에 발광부; 및
상기 지지부재의 제2영역 위에 제1센서부가 배치되며,
상기 발광부는, 제1도전형 반도체층, 제2도전형 반도체층, 및 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 갖는 발광 구조층을 포함하며,
상기 제1센서부는, 상기 발광부로부터 방출된 광에 의해 활성화되는 적어도 하나 이상의 제1감지재; 상기 제1감지재에 접촉되는 제1전극부를 포함하는 제1센서 전극; 및 상기 제1감지재에 접촉되는 제2전극부를 포함하는 제2 센서 전극을 포함하며,
상기 제1전극부는 상기 제2전극부와 이격되며,
상기 제1감지재는 상기 제1전극부 및 상기 제2전극부 상에 배치되며,
상기 제1감지재는 상기 제1전극부와 수직 방향으로 중첩되는 제1파트와, 상기 제2전극부와 수직 방향으로 중첩된 제2파트, 및 상기 제1,2전극부 사이에 상기 제1,2전극부와 수직 방향으로 중첩되지 않는 제3파트를 포함하고,
상기 제1,2전극부는 제1,2센서 전극 사이의 간극영역으로부터 서로 반대측 방향으로 오픈된 제1,2오픈 영역을 가지며,
상기 제1, 2오픈 영역은 상기 제3파트와 수직 방향으로 중첩되는 반도체 소자.
support member;
a light emitting portion on the first area of the support member; and
A first sensor unit is disposed on the second area of the support member,
The light emitting unit includes a light emitting structure layer having a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer, and an active layer between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer,
The first sensor unit includes at least one first sensing material activated by light emitted from the light emitting unit; a first sensor electrode including a first electrode portion in contact with the first sensing material; and a second sensor electrode including a second electrode portion in contact with the first sensing material,
The first electrode portion is spaced apart from the second electrode portion,
The first sensing material is disposed on the first electrode unit and the second electrode unit,
The first sensing material includes a first part overlapping in a vertical direction with the first electrode part, a second part overlapping in a vertical direction with the second electrode part, and the first part between the first and second electrode parts. It includes a third part that does not overlap in the vertical direction with the two electrode parts,
The first and second electrode units have first and second open areas that are open in opposite directions from the gap area between the first and second sensor electrodes,
A semiconductor device wherein the first and second open areas overlap the third part in a vertical direction.
제1항에 있어서, 상기 지지 부재의 제3영역 위에 제2센서부를 포함하며,
상기 제2센서부는 제2감지재, 상기 제2감지재에 접촉된 제3,4센서 전극을 포함하는 반도체 소자.
The method of claim 1, comprising a second sensor portion on a third region of the support member,
The second sensor unit is a semiconductor device including a second sensing material and third and fourth sensor electrodes in contact with the second sensing material.
제2항에 있어서, 상기 제1,2감지재는 상기 발광부의 복수의 측면들 중 적어도 두 측면에 배치되는 반도체 소자.The semiconductor device of claim 2, wherein the first and second sensing materials are disposed on at least two of the plurality of sides of the light emitting unit. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 부재 상에 상기 발광부와 전기적으로 연결된 제1리드 전극 및 제2리드 전극을 포함하며,
상기 제1리드 전극과 상기 제2리드 전극은 상기 제1,2센서 전극과 전기적으로 분리되며,
상기 지지 부재 상에 절연층을 포함하며,
상기 절연층은 상기 지지 부재와 상기 제1,2리드 전극과 상기 제1,2센서 전극 사이에 배치되는 반도체 소자.
The method of any one of claims 1 to 3, comprising a first lead electrode and a second lead electrode electrically connected to the light emitting unit on the support member,
The first lead electrode and the second lead electrode are electrically separated from the first and second sensor electrodes,
Comprising an insulating layer on the support member,
The insulating layer is a semiconductor device disposed between the support member, the first and second lead electrodes, and the first and second sensor electrodes.
제4항에 있어서, 상기 지지 부재 상에 절연층을 포함하며,
상기 절연층은 상기 지지 부재와 상기 제1,2리드 전극과 상기 제1,2센서 전극 사이에 배치되는 반도체 소자.
5. The method of claim 4, comprising an insulating layer on the support member,
The insulating layer is a semiconductor device disposed between the support member, the first and second lead electrodes, and the first and second sensor electrodes.
제4항에 있어서, 상기 제1,2전극부 중 적어도 하나는 상기 제1감지재의 적어도 한 측면 또는 양 측면으로 연장된 돌출부를 포함하는 반도체 소자.The semiconductor device of claim 4, wherein at least one of the first and second electrode units includes a protrusion extending to at least one side or both sides of the first sensing material. 제4항에 있어서,
상기 제1,2오픈 영역에는 상기 제1감지재가 배치되는 반도체 소자.
According to paragraph 4,
A semiconductor device in which the first sensing material is disposed in the first and second open areas.
제7항에 있어서, 상기 제1,2오픈 영역에서의 상기 제1,2센서 전극 사이의 거리는 상기 간극 영역의 너비보다는 크고 상기 제1감지재의 제2축 방향의 바닥 길이보다는 작은 반도체 소자. The semiconductor device of claim 7, wherein a distance between the first and second sensor electrodes in the first and second open areas is greater than a width of the gap region and smaller than a bottom length of the first sensing material in the second axis direction. 제7항에 있어서, 상기 제1,2전극부는 상기 제1,2오픈 영역 방향으로 연장된 하나 이상의 패턴을 포함하는 반도체 소자. The semiconductor device of claim 7, wherein the first and second electrode parts include one or more patterns extending in the direction of the first and second open areas. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1감지재는 제2축 방향으로의 길이가 상기 발광부의 제2축 방향의 길이보다 큰 반도체 소자.The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the length of the first sensing material in the second axis direction is greater than the length of the light emitting unit in the second axis direction. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1센서 전극은 제1패드부를 가지며, 상기 제2센서 전극은 제2패드부를 가지며,
상기 제1감지재는 상기 제1,2패드부 사이에 배치되는 반도체 소자.
The method of any one of claims 1 to 3, wherein the first sensor electrode has a first pad portion, and the second sensor electrode has a second pad portion,
The first sensing material is a semiconductor device disposed between the first and second pad portions.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광부는 기판 및 상기 발광 구조층 아래에 제1,2전극을 포함하는 LED이며, 상기 기판은 상기 발광 구조층 위에 배치되는 반도체 소자.The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the light emitting unit is an LED including a substrate and first and second electrodes under the light emitting structure layer, and the substrate is disposed on the light emitting structure layer. 제4항에 있어서, 상기 발광부는 상기 제1,2리드 전극 중 적어도 하나에 와이어로 연결되며, 상기 제1,2리드 전극의 가로 또는 세로 길이는 상기 지지 부재의 가로 또는 세로 길이의 30% 내지 70%의 범위를 갖는 반도체 소자. The method of claim 4, wherein the light emitting unit is connected to at least one of the first and second lead electrodes with a wire, and the horizontal or vertical length of the first and second lead electrodes is 30% to 30% of the horizontal or vertical length of the support member. Semiconductor device with a coverage of 70%. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광부는 300nm 내지 400nm 범위의 자외선 광을 발생하는 반도체 소자.The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the light emitting unit generates ultraviolet light in the range of 300 nm to 400 nm. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지부재는 절연성 또는 전도성 재질의 기판을 포함하는 반도체 소자.The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein the support member includes a substrate made of an insulating or conductive material. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지부재의 상부에 오목한 리세스를 가지며, 상기 리세스에는 상기 발광부가 배치되는 반도체 소자.The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3, wherein an upper portion of the support member has a concave recess, and the light emitting unit is disposed in the recess. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1감지재는, 주 감지 재료와 촉매를 포함하며,
상기 주 감지 재료는 SnO2, CuO, TiO2, In2O3, ZnO, V2O5, RuO2, WO3, ZrO2, MoO3, NiO, CoO, Fe2O3, 및 AB2O4 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함하며,
상기 촉매는 백금(pt), 구리(Cu), 금(Au), 팔라듐(Pd), 철(Fe), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 루태늄(Ru), 로듐(Rh), 은(Ag), 하프늄(Hf), 탄탈늄(Ta), 텅스텐(W), 레늄(Re), 및 이리듐(Ir) 중 적어도 하나 또는 둘 이상을 포함하는 반도체 소자.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the first sensing material includes a main sensing material and a catalyst,
The main sensing materials are SnO 2 , CuO, TiO 2 , In 2 O 3 , ZnO, V 2 O 5 , RuO 2 , WO 3 , ZrO 2 , MoO 3, NiO, CoO, Fe 2 O 3 , and AB 2 O Contains at least one or two of 4 ,
The catalyst is platinum (pt), copper (Cu), gold (Au), palladium (Pd), iron (Fe), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), nickel (Ni), aluminum ( Al), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), rutanium (Ru), rhodium (Rh), silver (Ag), hafnium (Hf), tantalum (Ta), tungsten (W) A semiconductor device containing at least one or two of rhenium (Re), and iridium (Ir).
캐비티를 갖는 패키지 몸체;
상기 캐비티 내에 배치된 반도체 소자; 및
상기 반도체 소자 상에 배치된 개구부를 갖는 반사 플레이트를 포함하며,
상기 반도체 소자는,
지지부재;
상기 지지부재의 제1영역 위에 발광부; 및
상기 지지부재의 제2영역 위에 제1센서부가 배치되며,
상기 발광부는, 제1도전형 반도체층, 제2도전형 반도체층, 및 상기 제1도전형 반도체층과 상기 제2도전형 반도체층 사이에 활성층을 갖는 발광 구조층을 포함하며,
상기 제1센서부는, 상기 발광부로부터 방출된 광에 의해 활성화되는 적어도 하나 이상의 제1감지재; 상기 제1감지재에 접촉되는 제1전극부를 포함하는 제1센서 전극; 및 상기 제1감지재에 접촉되는 제2전극부를 포함하는 제2 센서 전극을 포함하며,
상기 제1전극부는 상기 제2전극부와 이격되며,
상기 제1감지재는 상기 제1전극부 및 상기 제2전극부 상에 배치되며,
상기 제1감지재는 상기 제1전극부와 수직 방향으로 중첩되는 제1파트와, 상기 제2전극부와 수직 방향으로 중첩된 제2파트, 및 상기 제1,2전극부 사이에 상기 제1,2전극부와 수직 방향으로 중첩되지 않는 제3파트를 포함하고,
상기 제1,2전극부는 제1,2센서 전극 사이의 간극영역으로부터 서로 반대측 방향으로 오픈된 제1,2오픈 영역을 가지며,
상기 제1, 2오픈 영역은 상기 제3파트와 수직 방향으로 중첩되는 감지장치.
a package body having a cavity;
a semiconductor device disposed within the cavity; and
It includes a reflective plate having an opening disposed on the semiconductor element,
The semiconductor device is,
support member;
a light emitting portion on the first area of the support member; and
A first sensor unit is disposed on the second area of the support member,
The light emitting unit includes a light emitting structure layer having a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer, and an active layer between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer,
The first sensor unit includes at least one first sensing material activated by light emitted from the light emitting unit; a first sensor electrode including a first electrode portion in contact with the first sensing material; and a second sensor electrode including a second electrode portion in contact with the first sensing material,
The first electrode portion is spaced apart from the second electrode portion,
The first sensing material is disposed on the first electrode unit and the second electrode unit,
The first sensing material includes a first part overlapping in a vertical direction with the first electrode part, a second part overlapping in a vertical direction with the second electrode part, and the first part between the first and second electrode parts. It includes a third part that does not overlap in the vertical direction with the two electrode parts,
The first and second electrode units have first and second open areas that are open in opposite directions from the gap area between the first and second sensor electrodes,
A sensing device in which the first and second open areas overlap the third part in a vertical direction.
제18항에 있어서, 상기 지지부재 상에 상기 발광부와 전기적으로 연결된 제1,2리드 전극 및,
상기 캐비티 바닥에 복수의 전극 패턴을 포함하며,
상기 제1,2리드 전극과 상기 제1,2센서 전극은 상기 복수의 전극 패턴과 전기적으로 연결되는 감지 장치.
The method of claim 18, wherein first and second lead electrodes are electrically connected to the light emitting unit on the support member, and
Includes a plurality of electrode patterns on the bottom of the cavity,
A sensing device in which the first and second lead electrodes and the first and second sensor electrodes are electrically connected to the plurality of electrode patterns.
제19항에 있어서, 상기 지지 부재의 제3영역 위에 제2센서부를 포함하며,
상기 패키지 몸체는 세라믹 재질을 포함하며,
상기 패키지 몸체의 바닥에 복수의 하부 패턴을 포함하며,
리드 패턴은 상기 하부 패턴과 전기적으로 연결되는 감지 장치.
20. The method of claim 19, comprising a second sensor portion on the third region of the support member,
The package body includes a ceramic material,
Includes a plurality of lower patterns on the bottom of the package body,
A sensing device in which the lead pattern is electrically connected to the lower pattern.
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