KR20070009673A - 발광 다이오드 칩 - Google Patents

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KR20070009673A
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오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하
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Abstract

본 발명은, 활성 영역(3)으로부터 방출된 방사선이 반사층(4)에 의해 반사된 광과 간섭되도록 상기 반사층(4)과 광 발생 활성 영역(3) 사이의 간격이 설정되는 박막 발광 다이오드 칩에 관한 것이다. 상기 간섭은 활성 영역(3)의 내부 양자 효율에 영향을 미치고, 그 결과 상기 활성 영역은 적어도 하나의 우선 방향을 가진 방사 특성을 얻는다.

Description

발광 다이오드 칩{LIGHT-EMITTING DIODE CHIP}
본 발명은 발광 다이오드 칩, 특히 박막 발광 다이오드 칩에 관한 것이다.
Y. C. Shen 외 공저의 간행물, "Optical cavity effects in InGaN/GaN quantum-we;;-heterostructure flip-chip light-emitting diodes"(Appl. Phys. Lett. Vol. 82 No. 14. P.2221)로부터, GaN을 기재로 한 FCLED 칩(플립 칩 구조의 발광 다이오드 칩)이 공지되어 있다. 상기 문서에서는 광추출 층으로서 사파이어 기판이 사용된다.
US 2003/0143772 A1으로부터 성장 기판이 없는 AlGaInN-에피택셜 구조물을 포함하는 박막 LED 칩이 공지되어 있다.
본 발명의 목적은 높은 효율 및 낮은 흡수 손실을 갖는 박막 발광 다이오드 칩을 제공하는 것이다.
본 발명에서는, 활성 영역으로부터 방출된 방사선이 반사층에 의해 반사된 광과 간섭되도록 상기 반사층과 광 발생 활성 영역 사이의 간격이 설정되는 박막 발광 다이오드 칩을 제안한다. 상기 간섭은 활성 영역의 내부 양자 효율에 영향을 미치고, 상기 활성 영역은 방향 의존적 방사 특성을 얻는다. 상기 박막 발광 다이오드 칩은 적어도 반도전성을 띄는 광방출 층을 포함한다. 상기 광방출 층은 반사방지 층이 아니다.
박막 발광 다이오드 칩은 특히 하기와 같은 독특한 특징들을 갖는다.
- 방사선을 발생시키는 에피택셜 층 시퀀스의, 지지 부재 쪽을 향하는 주 표면에 상기 에피택셜 층 시퀀스에서 발생한 전자기 방사선의 적어도 일부를 상기 에피택셜 층으로 재반사하는 반사층이 적층 또는 형성되고,
- 상기 에피택셜 층 시퀀스는 20㎛ 이하, 특히 4㎛ 내지 10㎛의 두께를 가지며,
- 상기 에피택셜 층 시퀀스는, 이상적인 경우 에피택셜 층 시퀀스 내에서 광이 대략 에르고드 분포(ergodic distribution)를 보이도록 하는 혼합 구조물을 갖는, 즉 상기 에피택셜 층 시퀀스가 가능한 한 확률적 에르고드 분포를 보이는 것을 특징으로 한다.
박막 발광 다이오드 칩의 기본 원리는 예컨대 Appl. Phys. Lett. 63(16)(I. Schnitzer 외 공저, 1993년 10월 18일, 2174~2176 p.)에 기술되어 있으며, 상기 문서의 공개 내용은 인용을 통해 본 명세서에 기록된다.
박막 발광 다이오드 칩은 람베르트(Lambert) 표면 방출기(surface emitter)에 매우 근접해 있다. 박막 발광 다이오드 칩의 기본 원리는 예컨대 Appl. Phys. Lett. 63(16)(I. Schnitzer 외 공저, 1993년 10월 18일, 2174~2176 p.)에 기술되어 있다.
박막 LED 칩이란 주로 특히 에피택셜 성장법에 의해 성장된 층들로 이루어진 층 구조를 갖는 발광 다이오드 칩을 말하며, 상기 성장이 끝나면 상기 층 구조로부터 바람직하게 성장 기판이 제거된다. 에피택셜 성장 층들의 적어도 일부는 반도체 층이다. 칩은 층 구조물이 적층되는, 성장 기판과 상이한 지지체(support)를 가질 수 있다.
상기 박막 LED 칩은 공진기를 갖지 않는다. 상기 박막 LED 칩은 RCLED(Resonant Cavity Light Emitting Diode)와 대조적으로 단 1개의 반사층을 포함한다. 상기 박막 LED 칩 및 특히 에피택셜 층 구조물은 RCLED와 달리 바람직하게 브래그 반사층을 갖지 않는다.
한 바람직한 변형예에서는 박막 발광 다이오드 칩이 GaN을 기재로 한다. 사파이어 기판 위에 형성되는, GaN을 기재로 한 플립 칩 LED와 달리 반도체 바디 내에서 발생한 광이 직접, 즉 방사선을 방출하는 에피택셜 층 시퀀스 다음에 놓이는 기판으로 인한 흡수 손실 및 반사 손실을 수반하지 않으면서, 반도체 바디로부터 추출된다.
박막 LED에서는 광 근거리장 효과(optical near-field effect)가 추출 효율이 큰 영향을 미친다. 광 근거리장 효과가 이용되는 경우, 광발생 반도체로부터 추출되는 방사선 량이 증가하는 장점이 있다. 본 발명에 따른 박막 칩은 70% 이상의 높은 광추출 효율을 특징으로 한다.
활성 영역은 보통 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조 형태의 다수의 부분층들을 갖는다.
반도체 바디는 제 1 도전형을 갖는 적어도 1개의 제 1 반도체 층, 제 2 도전형을 갖는 적어도 1개의 제 2 반도체 층 및 상기 두 반도체 층 사이에 놓인 활성 영역을 갖는다. 제 1 반도체 층은 바람직하게 p형이고, 제 2 반도체 층은 바람직하게 n형이다. 반도체 층들은 바람직하게 투과적이다. 즉, 활성 영역에서 발생한 방사선을 투과시킬 수 있다.
반도체 바디는 예컨대 배리어 층을 포함하며, 상기 배리어 층은 제 1 반도체 층과 반사층 사이에 놓여 전하 지지체 확산 방지층으로서 작용한다. 즉, 제 1 반도체 층으로부터 반사층의 방향으로 전하 지지체들이 방출되는 것을 막는다. 전하 지지체 배리어 층은 바람직하게 적어도 부분적으로 반도전성을 띄며, 한 변형예에서 Al을 함유할 수 있다. 전하 지지체 배리어 층은 바람직하게 활성 영역에서 발생한 방사선을 투과시킨다.
반도체 바디는 바람직하게 칩의 에피택셜 성장된 층 구조와 동일하다. 반도체 바디의 층들은 웨이퍼로서 제공되는 성장 기판 위에 성장된다. 바람직하게는 먼저, n형의 제 2 반도체 층이 에피택셜 성장법으로 증착된다. 계속해서 활성 영역 또는 상기 활성 영역의 부분층들, p형의 제 1 반도체 층 및 경우에 따라 전하 지지체 배리어 층이 차례로 에피택셜 성장된다. 그런 다음 바람직하게 스퍼터링 증착 또는 진공 증착을 통해 반사층이 적층된다.
반사층은 바람직하게 금속층이며, 광대역에 걸쳐 높은 반사율을 보인다. 예컨대 상기 반사층은 입사광의 적어도 70%, 바람직하게는 적어도 80%를 반사한다. 반사층은 예컨대 Ag, Au, Pt 또는 Al 및/또는 상기 금속들 중 적어도 2개의 합금으로 만들어진다. 반사층은 상기 금속들 중 상이한 금속들 또는 합금들로 이루어진 다수의 층을 포함하는 다중층 시퀀스로도 형성될 수 있다.
에피택셜 성장층 시퀀스, 성장 기판 및 반사층을 포함하는 층 접합체(layer bonding)는 바람직하게 공융 접합(eutectic bonding)에 의해 지지체와 단단하게 연결되고, 상기 지지체는 전기적 및/또는 열적 특성과 관련하여 최적화될 수 있으며, 상기 지지체의 광학 특성은 요구되지 않는다. 지지체는 바람직하게 도전성을 띄거나 적어도 반도전성을 띈다. 지지체 재료로는 예컨대 게르마늄, GaAs, SiC, AlN 또는 Si가 적합하다. 반사층을 향하는 지지체 표면은 바람직하게 평탄하다. 성장 기판은 상기 층 접합체가 지지체와 결합된 후에 반도체 바디로부터 제거된다.
반사층과 지지체 사이에는 적어도 1개의 접착 매개층이 제공될 수 있다. 바람직하게 도전성을 갖는 접착 매개층은 지지체를 에피택셜 성장층 시퀀스와 결합하는데, 이때 반사층은 지지체 쪽을 향한다. 접착 매개층은 특히 예컨대 PbSn(땜납), AuGe, AuBe, AuSi, Sn, In 또는 PdIn으로 이루어진 금속층일 수 있다. 반사층은 접착 매개층 쪽을 향하는, 예컨대 Ti 및/또는 W를 함유한 확산 방지층에 의해 보호될 수 있다. 확산 방지층은 접착 매개층으로부터 반사층으로 재료가 침투되는 것을 방지한다.
여기에 언급한 발광 다이오드 칩의 모든 층, 특히 반도체 바디의 활성 구역 및 반도체 층들은 각각 금속 부분층들로 형성될 수 있다.
반도체 바디는 광추출 면을 가진 광추출 층을 포함한다. 광추출 층에서의 방사선 분포는 우선시되는 방향을 갖는다. 예컨대 p형인 제 1 반도체 층은 반사층과 활성 영역 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
반사층은 간섭시 광 근거리장 효과가 뚜렷하게 나타나도록 광원, 즉 활성 영역에 가깝게 배치된다. 발생한 후 반사된 광파의 간섭은 활성 영역에서 자연 방출(spontaneous emission), 특히 방사성 재결합의 지속기간 및 광발생 층에서의 내부 양자 효율에 영향을 미친다. 유리한 (각도 의존적) 방사 특성을 야기하는, 활성층으로부터 반사층까지의 규정 거리(예: λ/4, 3λ/4, 5λ/4)는 내부 양자 효율의 상승과 결부된다.
반사층과 광원 사이의 거리는 예컨대 최대 2λ이며, 이때 λ=λ0/n는 광 매질(여기서는 반도체 바디)에서의 광 파장을 나타내고, λ0은 진공 상태에서의 광 파장을 나타낸다. 광발생 층과 반사층 사이의 거리는 한 변형예에서 1.75λ보다 작다. 또 다른 한 바람직한 변형예에서는 상기 거리가 1.5λ 미만이다. 이처럼 거리가 더 짧아지면, 활성 영역에서 발생한 방사선과 반사층에 의해 반사된 방사선의 상호작용에 의해 활성 영역의 자연 방출이 제어된다는 장점이 있다.
광원에 의해 발생하고 반사층에 의해 반사되는 방사선은 광원과 반사층 사이의 정해진 거리에서 구조적으로 상호 간섭할 수 있다. 예컨대 광원과 반사층 사이의 거리가 (2m+1)λ/4n일 때(n은 광 매질의 굴절률, m = 0, 1, 2... 광추출 차수), 방사선이 광 매질의 경계면에 수직으로 입사하는 경우 최대의 방사 분포가 발생한다. 0번째 광추출시 전체 광자(photon)가 광추출 경계면에 거의 수직인 회전 대칭축을 갖는 원추 형태로 방출된다. 1차 광추출시 광추출 면의 법선에 대해 더 큰 각도를 갖는 추가 로브(lobe)가 존재한다. m차 광추출시에는 그러한 추가 로브가 m개 존재한다.
광발생 층과 반사층 사이의 거리가 거의 (2m+1)λ/4로 설정됨으로써, 활성 영역의 방향성 방사가 이루어지고, 상기 방향성 방사의 방사 특성은 람베르트식 방사 특성과 상이하며, 교대로 배치된 고강도 영역과 저강도 영역을 포함한다. 광발생 층으로부터 반사층까지의 거리는, 방사선이 전반사의 임계각 이내에서 광추출 경계면에 처음 부딪칠 때 이미 높은 방사량이 존재하도록 선택될 수 있고, 반도체 내부에서의 방사 특성도 상기 방식으로 설정될 수 있다.
반사층과 활성 영역 사이의 거리는 여러 변형예에서 하기와 같은 값을 갖는다.
1) 0.16λ 내지 0.18λ, 즉 약 λ/4; 방사선 분포가 광추출 면에 수직인 1개의 우선 방향을 가짐.
2) 0.63λ 내지 0.78λ, 즉 약 3λ/4; 방사선 분포가 2개의 우선 방향, 즉 광추출 면에 수직인 우선 방향 및 광추출 면에 대해 기울어진 우선 방향을 가짐.
3) 1.15λ 내지 1.38λ, 즉 약 5λ/4; 방사선 분포가 3개의 우선 방향, 즉 광추출 면에 수직인 1개의 우선 방향 및 광추출 면에 대해 기울어진 2개의 우선 방향을 가짐.
광추출된 방사선의 파장은 적외선 영역, 가시광선 영역 또는 자외선 영역에 놓일 수 있다. 반도체 바디는 파장에 따라 상이한 반도체 재료계를 기재로 하여 제조될 수 있다. 장파 방사선의 경우 예컨대 InxGayAl1-x-yAs를 기재로 한 반도체 바디가 적합하고, 가시광선에서 황색 방사선의 경우 예컨대 InxGayAl1-x-yP를 기재로 한 반도체 바디가 적합하며, 단파 가시광선(녹색에서 청색까지) 또는 UV선의 경우 예컨대 InxGayAl1-x-yN을 기재로 한 반도체 바디가 적합하다(0≤x≤1, 0≤y≤1). 방사되는 광선의 스펙트럼 폭은 예컨대 15 내지 40nm일 수 있다. 그러나 발생한 방사선의 스펙트럼 반폭(half width)은 상기 범위로 제한되지 않는다.
광발생 층과 반사층 사이의 거리는 바람직하게 p형 층의 층 두께와 동일하다.
제 2 반도체 층은 한 변형예에서 평탄한 광추출 면을 가질 수 있다. 이 경우 칩으로부터 방출된 광의 방사 특성은 람베르트식 방사 특성과 상이하며, 적어도 1개의 우선 방향으로 높은 방사 밀도를 나타내고, 다른 각도 범위에서는 낮은 방사 밀도를 나타낸다.
또 다른 한 변형예에서는, 경계면에 부딪칠 때 추출되지 않는 방사선이 반도체 내에서 상이한 방향들로 재산란되도록 제 2 반도체 층의 광추출 면이 표면 처리될 수 있다. 이러한 방사 방향의 재분포에 의해 소위 도파관 효과(waveguide effect)가 방지됨에 따라 광추출 효율이 증가한다. 이 경우 칩으로부터 방출된 방사선의 방사 특성은 람베르트식 특성을 보인다.
제 2 반도체 층은 활성 영역과 반사 방지층 사이에 배치될 수 있고, 상기 제 2 반도체 층의 두께는 1/4 파장에 근접하는 값을 갖는다. 반사 방지층은 바람직하게 유전층이며, 성장 기판이 제거된 후 반도체 바디의 광추출 면 위에 적층된다.
발광 다이오드 칩은 바람직하게 하우징의 공동 내에 있는 광소자 내부에 설치되는데, 이때 상기 공동은 반사 표면을 가질 수 있다. 발광 다이오드 칩은 상기 공동 내에서 밀봉 재료로 밀봉될 수 있다. 박막 칩의 밀봉을 위해 에폭시 수지나 실리콘 수지와 같이 굴절지수(n)가 1.55보다 큰 높은 굴절률을 갖는 수지를 사용하면 광소자의 광추출 효율을 높일 수 있다.
하기에서는 실시예들 및 그와 관련된 도면들을 참고로 본 발명을 더 상세히 설명한다. 도면에는 본 발명의 다양한 실시예들이 정확한 축척으로 도시되지 않고 개략적으로 도시되어 있다. 동일한 요소들 또는 동일한 작용을 하는 요소들은 동일한 도면부호로 표시되어 있다.
도 1은 평탄한 광추출 면을 가진 박막 LED 칩의 한 예이다.
도 2는 배리어 층을 포함하는 반도체 바디 및 반사 방지층을 갖는 박막 LED 칩이다.
도 3은 표면 처리된 광추출 면을 갖는 박막 LED 칩이다.
도 4는 LED 칩을 구비한 광소자이다.
도 1에는 지지체(6) 및 다중층 구조물(10)을 포함하는 박막 LED 칩(100)의 일례가 개략적 단면도로 도시되어 있다. 지지체(6)와 다중층 구조물(10) 사이에 접착 매개층(5)이 배치된다. 다중층 구조물(10)은 광을 방출하는 활성 영역(3)을 포함하며, 상기 활성 영역은 p형의 제 1 반도체 층(1)과 n형의 제 2 반도체 층 사 이에 배치된다. 제 1 반도체 층(1)은 활성 영역(3)과 금속 반사층(4) 사이에 배치된다. 도전성 반사층(4)은 반사 작용뿐만 아니라 제 1 반도체 층으로의 전기적 접촉층의 역할을 한다. 반사층(4)은 상기 반사층(4)과 접착 매개층(5) 사이에 배치된 확산 배리어 층(45)에 의해 보호된다. 제 1 반도체 층(1)과 제 2 반도체 층(2) 및 활성 영역(3)이 함께 반도체 바디(123)를 형성한다. 상기 반도체 바디는 확산 배리어 층(45) 및 반사층(4)과 함께 다중층 구조물(10)을 형성한다.
이러한 박막 LED 칩을 제조하기 위한 방법에서는, (도면에는 도시되지 않은) 성장 기판 위에 차례로 제 2 반도체 층(2), 활성 영역(3) 및 제 1 반도체 층(1)이 에피택셜 성장에 의해 생성된다. 이러한 에피택셜 성장층 구조물 위에 예컨대 스퍼터링 증착 또는 진공 증착을 통해 반사층(4)이 적층된다. 다중층 구조물(10)은 접착 매개층(5)에 의해 예컨대 Ge로 형성된 또는 상당 부분이 Ge를 함유하는 지지체(6)와 결합된다. 그런 다음 성장 기판에 제거된다. 성장 기판 쪽을 향하는 제 2 반도체 층(2)은 상기 기판이 제거된 후 광추출 층을 형성하고, 상기 광추출 층의 활성 영역(3) 반대편 표면이 광추출 면(20)을 형성한다. 본 실시예에서 상기 광추출 면은 평탄하다.
활성 영역(3)에서 발생한 방사선 및 반사층(4)에 의해 반사된 방사선의 분산 방향이 도 1에 화살표 7 및 8로 표시되어 있다. 상기 두 방사선 부분(7, 8)의 간섭에 의해 발생한 광은 다중층 구조물(10)로부터 지지체(6) 반대편 방향으로 방출된다.
본 변형예에서 제 1 반도체 층(1)의 두께와 동일한, 반사층(4)과 활성 영역 (3) 사이의 거리는, 활성 영역(3)에 의해 방사된 광선이 반사층(4)에 의해 반사된 광선과 간섭하도록 그리고 상기 간섭이 활성 영역(3)에서의 방사성 재결합을 위한 수명(durability)에 영향을 미치도록 설정된다.
전술한 박막 LED 칩에서 활용된 근거리장 효과는 공동 효과(cavity effect), 즉 광 공진기(공진 공동, Resonant Cavity)에서 발생한 파장 효과(wave effect)와 비교될 수 있다. 이러한 효과들로 인해, 광자의 많은 부분이 전반사 각도보다 작은 각도로 광추출 경계면에 부딪치도록 광발생 반도체 내부에서 상기 반도체의 방사 특성이 조정될 수 있다. 그 결과, 광추출 경계면(광추출 면(20))으로의 제 1 충돌시 최대한 많은 량의 방사선이 칩으로부터 추출되고, 단지 소량만 반도체(1, 2, 3) 내로 재반사된다. 상기 광 부분은 반사층(4)에서의 반사시 및 활성 영역(3)에서의 재흡수에 의해서 손실 과정을 거치고, 다시 광추출 경계면에 부딪치기 전의 상기 광 부분의 양자 효율은 대략 50%밖에 되지 않는다. 즉, 박막 LED 칩에 공동 효과가 적용되면 재생율이 현저히 감소한다.
박막 LED에 공동 효과가 적용될 경우의 또 다른 장점은 반도체 외부에서의 방사 특성에 영향을 미친다는 점이다. 반도체 내부에서 반사층과 광발생 층 사이의 거리에 따라 광자들의 각분포(angular distribution)가 어떠한 양상을 보이는지에 따라, -표면 처리를 거치지 않은 광추출 면의 경우- 반도체 외부에서의 방사 특성이 변할 수 있고, 특히 우선 방향을 갖는 방사 분포가 이루어질 수 있다.
반사층으로부터 광발생 층까지의 거리(d)로서 바람직한 값은 파장 λ0 = 455nm(굴절률 n = 2.5인 반도체에서 파장 λ=182nm인 경우에 상응함)인 방사선의 경우, 0차 추출시에는 약 d=40nm이고, 1차 추출시에는 d=130nm이며, 2차 추출시에는 d=230nm이다.
상기 값들은 각각 0차 추출시 d=0.22λ, 1차 추출시 d=0.71λ 그리고 2차 추출시 d=1.26λ에 상응한다. 다른 파장들에 대해서 d는 그에 상응하는 배율로 조정되어야 한다.
광추출 차수가 낮을수록, 박막 LED 칩의 효율은 더 높아진다. 예컨대 2차 광추출로부터 1차 광추출로 바뀌면, 약 25%의 효율 상승이 나타난다. 따라서 한 바람직한 변형예에서는 0차 광추출이 세팅된다.
GaN을 기재로 한 박막 LED 칩의 한 바람직한 고정 구조는 하기의 층 시퀀스를 갖는다.
- 앞면 접합 금속층
- 고농도로 도핑된 GaN:Si (층 두께: 700-1500nm)
- 약간 더 낮은 농도로 도핑된 GaN:Si (층 두께: 4000nm)
- 도핑되지 않은 GaN (층 두께: 30nm)
- InGaN 양자 우물 (층 두께: 약 1nm; In 함량 약 10%)
- 배리어 층(도핑되지 않은 약 5nm의 GaN + Si 도핑된 6-7nm의 GaN + 도핑되지 않은 약 5nm의 GaN)
- 상기와 동일한 InGaN 양자 우물
- 상기와 동일한 배리어 층
- 상기와 동일한 InGaN 양자 우물
- 상기와 동일한 배리어 층
- InGaN 양자 우물 (층 두께: 약 2-3nm; In 함량 약 20%)
- 도핑되지 않은 GaN (층 두께: 약 5-10nm)
- p형 AlGaN 층 (층 두께: 약 20-40nm; 전자 배리어 층; Al 함량 10-25%)
- p형 GaN:Mg (종결 층)
- 반사층 (밀봉되지 않은 Pt 층 + Ag 층 + 확산 방지층 + 경우에 따라 추가 층 + 접합층)
- Ge 지지체
도 2에 따른 제 2 실시예에서는, 도 1에 따른 실시예와 달리, 활성 영역(3)과 반사층(4) 쪽 반도체 층(즉, 제 1 반도체 층(1)) 사이에 적어도 1개의, 바람직하게는 얇은, 추가 전하 지지체 배리어 층(11)이 배치된다. 이 전하 지지체 배리어 층(11)은 바람직하게 반도체 바디의 구성 요소이므로, 에피택셜 성장에 의해 성장되고 반도전성을 띈다.
도 2에 따른 실시예에서는 제 2 반도체 층(2) 위에 추가로 패시베이션 층(8)이 제공되며, 상기 패시베이션 층은 한 바람직한 형상에서 반사방지 층으로서 소정의 두께로 형성된다. 상기 패시베이션 층은 성장 기판이 제거된 후에 예컨대 증착 프로세스를 통해 적층될 수 있다. 상기 반사방지 층(8)은 에피택셜 성장에 의해 생성되지 않고, 예컨대 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물로 형성된다.
도 3에 따른 박막 LED 칩의 실시예는, 도 2에 따른 실시예와 달리, 표면 처 리된 광추출 면(20)을 포함한다. 그로 인해, 공동 효과의 이용을 통해 획득된 이득이 약간 감쇠된다. 활성 영역에서 반사층까지의 거리 변동의 영향을 거의 받지 않는 방사 특성이 유리한 것으로 보인다.
도 4에는 예컨대 도 1 내지 도 3에 소개된 실시예들에 따라 하우징된 발광 다이오드 칩(100)을 포함하는 광소자가 도시되어 있다. 상기 발광 다이오드 칩(100)은 리드 프레임(92) 상에 장착되고, 하우징(91)의 공동 안에 고정된다. 하우징(91)의 공동은 바람직하게 광반사 표면을 갖는다. 발광 다이오드 칩은 밀봉 재료(90)로 밀봉된다.
본 발명은 물론 실시예들에 기초한 상기 설명에 의해 제한되는 것은 아니다. 오히려 본 발명은 각각의 새로운 특징뿐만 아니라 특히 여러 청구항 또는 여러 실시 예들의 개별적인 특징들의 모든 조합을 내포하는 각각의 특징 조합을 포함하며, 이는 비록 관련 특징 또는 관련 조합 자체가 청구의 범위나 실시예에 명시되어 있지 않더라도 마찬가지다.

Claims (18)

  1. 박막 발광 다이오드 칩으로서,
    활성 영역(3)으로부터 상기 박막 발광 다이오드 칩의 광추출 면 방향으로 방출된 방사선이 반사층(4)에 의해 반사된 광과 간섭되도록 상기 반사층(4)과 광 발생 활성 영역(3) 사이의 간격이 설정되고, 그로 인해 상기 활성 영역(3)이 적어도 하나의 우선 방향을 갖는 방사 특성을 얻는 방식으로 상기 활성 영역(3)의 내부 양자 효율이 영향을 받으며,
    광추출 층이 반도전성을 띄는,
    박막 발광 다이오드 칩
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 활성 영역(3) 및 상기 광추출 층을 포함하는 반도체 바디(1, 2, 3)를 갖는,
    박막 발광 다이오드 칩.
  3. 제 2항에 있어서,
    공진기를 포함하지 않는,
    박막 발광 다이오드 칩.
  4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 활성 영역(3)이 제 1 도전형을 갖는 제 1 반도체 층(1)과 제 2 도전형을 갖는 제 2 반도체 층(2) 사이에 배치되고,
    상기 제 2 반도체 층(2)은 상기 광추출 층을 형성하며,
    상기 제 1 반도체 층(1)은 상기 반사층(4)과 상기 활성 영역(3) 사이에 배치되는,
    박막 발광 다이오드 칩.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제 2 반도체 층(2)은 상기 활성 영역(3)과 반사방지 층(7) 사이에 배치되는,
    박막 발광 다이오드 칩.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사층(4)은 광대역에 걸쳐 반사 작용을 하는,
    박막 발광 다이오드 칩.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 반사층(4)은 금속층인,
    박막 발광 다이오드 칩.
  8. 제 4항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사층(4)과 상기 활성 영역(3) 사이의 거리는 상기 제 1 반도체 층(1)의 두께와 같은,
    박막 발광 다이오드 칩.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사층(4)과 상기 활성 영역(3) 사이의 거리는 2λ 미만이고, 여기서 λ는 반도체 바디 내에서의 광 파장인,
    박막 발광 다이오드 칩.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사층(4)과 상기 활성 영역(3) 사이의 거리는 0.16λ 내지 0.28λ이고, 여기서 λ는 반도체 바디 내에서의 광 파장인,
    박막 발광 다이오드 칩.
  11. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사층(4)과 상기 활성 영역(3) 사이의 거리는 0.63λ 내지 0.78λ이고, 여기서 λ는 반도체 바디 내에서의 광 파장인,
    박막 발광 다이오드 칩.
  12. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사층(4)과 상기 활성 영역(3) 사이의 거리는 1.15λ 내지 1.38λ이고, 여기서 λ는 반도체 바디 내에서의 광 파장인,
    박막 발광 다이오드 칩.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 바디는 GaN 또는 GaN 화합물을 함유하는,
    박막 발광 다이오드 칩.
  14. 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사층(4) 쪽을 향하는 지지체(support)(6)를 포함하고, 상기 지지체는 상기 반도체 바디(1, 2, 3)를 위한 성장 기판이 아닌,
    박막 발광 다이오드 칩.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 반사층(4)과 상기 지지체(6) 사이에 적어도 1개의 접착 매개층(5)이 제공되는,
    박막 발광 다이오드 칩.
  16. 제 2항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 바디(1, 2, 3)가 평탄한 광추출 면을 갖는,
    박막 발광 다이오드 칩.
  17. 제 2항 내지 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반도체 바디(1, 2, 3)가 표면 처리된 광추출 면을 갖는,
    박막 발광 다이오드 칩.
  18. 제 14항 내지 제 17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지체(6)가 도전성을 띄며, 상기 제 1 반도체 층(1)이 상기 지지체에 의해 접촉되는
    박막 발광 다이오드 칩.
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