KR20070011916A - 수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그 제조방법 - Google Patents
수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20070011916A KR20070011916A KR1020050066616A KR20050066616A KR20070011916A KR 20070011916 A KR20070011916 A KR 20070011916A KR 1020050066616 A KR1020050066616 A KR 1020050066616A KR 20050066616 A KR20050066616 A KR 20050066616A KR 20070011916 A KR20070011916 A KR 20070011916A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- gallium nitride
- type electrode
- algan
- algan layer
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 173
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 107
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 91
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 62
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 19
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 18
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 195
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 18
- XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N trimethylgallium Chemical compound C[Ga](C)C XCZXGTMEAKBVPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 5
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 5
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- POFFJVRXOKDESI-UHFFFAOYSA-N 1,3,5,7-tetraoxa-4-silaspiro[3.3]heptane-2,6-dione Chemical compound O1C(=O)O[Si]21OC(=O)O2 POFFJVRXOKDESI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- SBYXRAKIOMOBFF-UHFFFAOYSA-N copper tungsten Chemical compound [Cu].[W] SBYXRAKIOMOBFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 description 2
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000005496 eutectics Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/14—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a carrier transport control structure, e.g. highly-doped semiconductor layer or current-blocking structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/26—Materials of the light emitting region
- H01L33/30—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table
- H01L33/32—Materials of the light emitting region containing only elements of Group III and Group V of the Periodic Table containing nitrogen
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/16—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular crystal structure or orientation, e.g. polycrystalline, amorphous or porous
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, n형 전극과, 상기 n형 전극 하면에 형성되어 있는 AlGaN층과, 상기 AlGaN층 하면에 형성되어 상기 AlGaN층의 접합계면에 2차원 전자가스층을 제공하는 언도프된 GaN층과, 상기 언도프된 GaN층 하면에 n형 질화갈륨층, 활성층, p형 질화갈륨층이 순차적으로 형성된 질화갈륨계 LED 구조물과, 상기 질화갈륨계 LED 구조물 하면에 형성되어 있는 p형 전극 및 상기 p형 전극 하면에 형성된 도전성 기판을 포함하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자의 제조방법을 제공한다.
2차원 전자가스(2DEG)층, 울자이츠(Wurtzite), GaN, LED
Description
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 공정단면도.
도 3은 울자이츠(Wurtzite) 구조의 GaN 극성을 나타낸 결정 구조도.
도 4는 본 발명에 따른 수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자의 구조를 나타내는 단면도.
도 5는 도 4에 도시된 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자에 채용된 AlGaN/GaN 이종접합밴드구조를 나타낸 에너지밴드다이어그램.
도 6은 울자이츠(Wurtzite) 구조의 GaN 극성에 따른 전계 방향과 2 차원 전자가스층의 위치를 나타낸 도면.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명에 따른 수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 공정단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 110 : 버퍼층
120 : n형 질화갈륨층 130 : 활성층
140 : p형 질화갈륨층 150 : p형 전극 또는 p형 전극 및 반사막
160 : 도전성 접합층 170 : 도전성 기판
180 : n형 전극 210 : AlGaN층
220 : 언도프된 GaN층 230 : 2차원 전자가스층(2DEG)
본 발명은 수직 구조(수직전극형) 질화갈륨계(GaN) 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하, 'LED'라 칭함) 소자 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LLO 공정에 의해 사파이어 기판이 제거된 n형 질화갈륨층 상에 n형 전극 접촉시, 접촉저항을 감소시키고 동작전압을 낮추어 전류확산 효과를 향상시킬 수 있는 수직 구조 질화갈륨계 LED 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 질화갈륨계 LED는 사파이어 기판 상에 성장하지만, 사파이어 기판은 단단하고 전기적으로 부도체이며 열전도 특성이 좋지 않아 질화갈륨계 LED의 크기를 줄여 제조원가를 절감하거나, 광출력, ESD(electostatic discharge)같은 칩의 특성을 개선시키는데 한계가 있다. 특히, LED의 고출력화를 위해서는 대전류 인가가 필수이기 때문에 LED의 열 방출 문제를 해결하는 것이 중요하다. 이러한 문제를 해결하기 위한 수단으로, 종래에는 레이저 리프트 오프(Laser Lift-Off: LLO; 이하, 'LLO' 라 칭함)를 이용하여 사파이어 기판을 제거한 수직구조 질화갈륨계 LED 소자가 제안되었다. 그러면, 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른수직 구조 질화갈륨계 LED 소자에 대해 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 종래 기술에 따른 수직 구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법을 순차적으로 나타낸 공정단면도이다.
우선, 도 1에 도시한 바와 같이, 사파이어 기판(100) 상에 버퍼층(110), n형 질화갈륨층(120), 활성층(130), p형 질화갈륨층(140)을 순차적으로 결정성장시키고, p형 질화갈륨층(140) 위에 p형 전극 또는 p형 전극 및 반사막(150)을 형성한 후, 도전성 접착층(160)을 형성한다.
이어, 상기 도전성 접착층(160)에 소정의 온도와 압력을 가한 후 상기 도전성 접착층(160) 상에 실리콘 기판(170)을 접합한다. 이때, 상기 실리콘 기판(170)은 텅스텐구리(CuW) 기판 등 금속 기판(이는 `금속 구조지지층`으로 달리 표현할 수 있다)으로 대체할 수 있다.
그런 다음, 도 2에 도시한 바와 같이, LLO 공정을 통해 상기 사파이어 기판(100)과 상기 버퍼층(110)을 순차 제거하여 n형 질화갈륨층(120)의 상면을 드러낸다.
그리고, 상기 드러난 n형 질화갈륨층(120) 상에 n형 전극(180)을 형성하고, 이후 레이저 스크라이빙, 습식식각 또는 건식식각공정을 통하여 소자분리 공정을 수행하거나, 또는 소자분리 공정 후 상기 n형 전극(180)을 형성한다.
그런데, 상기와 같은 LLO 공정을 이용한 수직구조 질화갈륨계 LED 소자에 따르면, 사파이어 기판(100) 상에 버퍼층(110)을 성장시키기 전에 먼저, 사파이어 기 판(100)의 표면을 암모니아(NH3) 가스를 이용하여 전처리시키므로, 상기 LLO 공정 이후, 노출되는 n형 질화갈륨층(120)의 표면은 울자이츠(Wurtzite) 구조의 [000-1] 방향을 가지는 GaN 극성 즉, N 원소의 수직한 최상층에 Ga 원소가 배치되는 N-face polarity를 형성한다(도 3의 (a) 참조).
이와 같이, 상기 N-face polarity로 이루어진 n형 질화갈륨층(120) 표면에 n형 전극(180) 형성시, n형 전극이 알루미늄(Al)을 함유하고 있는 경우엔 n형 질화갈륨층(120)과 n형 전극(180) 사이 계면에 압전층 역할을 하는 AlN층을 형성한다.
그러나, 상기와 같이, n형 질화갈륨층(120)과 n형 전극(180) 사이 계면에 AlN층이 형성되면, 압전 효과가 n형 전극을 향하게 형성되기 때문에, 접촉 저항이 증가하는 문제가 있다. 이는 종래부터 여러 학술 문헌 등을 통해 당업자에게 자명하게 알려져 있다(APPLIED PHYSICS LETTERS Vol. 79(2001), pp 3254~3256, 「Crystal-polarity dependence of Ti/Al contacts to freestanding n-GaN substrate」및 APPLIED PHYSICS LETTERS Vol. 80(2002), pp 3955~3957, 「Characterization of band bendings on Ga-face and N-face GaN films grown by metalorganic chemical-vapor deposition」참고).
또한, 상기 종래 기술에 따른 수직 구조 질화갈륨계 LED 소자의 n형 질화갈륨층(120)은 언도프 GaN층에 Si 등의 n형 도전형 불순물을 주입하여 형성하기 때문에 높은 도핑 농도를 가진다.
그러나, 상기 n형 질화갈륨층(120)이 높은 도핑 농도를 가지게 되면, 상기 n 형 질화갈륨층(120)과 접하는 상기 n형 전극(180)의 아래쪽 부분에만 전류 집중(current crowding) 현상이 발생하여 전류가 활성층(315) 전체로 퍼지지 못하게 되어 LED 소자의 광생성 효율을 저하시키고, 소자의 수명을 단축시키는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, n형 전극과 접촉하는 질화갈륨계 반도체층의 표면 극성을 제어하여 접촉 저항 및 동작 전압을 낮추고, 전류분산 효과를 향상시켜 고출력 특성을 확보하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상기한 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 n형 전극과, 상기 n형 전극 하면에 형성되어 있는 AlGaN층과, 상기 AlGaN층 하면에 형성되어 상기 AlGaN층의 접합계면에 2차원 전자가스층을 제공하는 언도프된 GaN층과, 상기 언도프된 GaN층 하면에 n형 질화갈륨층, 활성층, p형 질화갈륨층이 순차적으로 형성된 질화갈륨계 LED 구조물과, 상기 질화갈륨계 LED 구조물 하면에 형성되어 있는 p형 전극 및 상기 p형 전극 하면에 형성된 도전성 기판을 포함하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자를 제공한다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자에서, 상기 n형 전극과 접하는 상기 AlGaN층의 표면은 Ga 원소의 수직한 최상층에 N 원소가 배치되는 Ga-face 구조를 가지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 n형 전극의 접촉 저항을 낮출 수 있을 뿐만 아니라, 압전 효과가 n형 전극의 반대 방향인 상기 AlGaN층을 향하게 형성되어 상기 AlGaN층 아래에 형성된 2차원 전자가스층(2DEG)의 전류확산 효과를 크게 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자에서, 상기 p형 전극과 상기 도전성 기판 사이 계면에 형성된 도전성 접합층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자에서, 상기 언도프된 GaN층은 50~500Å의 두께를 가지며, 상기 AlGaN층은 결정성측면을 고려하여 Al의 함량이 10~50% 범위가 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우에, 상기 AlGaN층은 2차원 전자가스층의 형성을 위해서, 50~500Å의 두께를 갖도록 형성한다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자에서, 상기 AlGaN층은 언도프된 AlGaN층 또는 Si와 같은 n형 불순물로 도핑된 AlGaN층인 것이 바람직하다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자에서, 상기 AlGaN층은 불순물로서 실리콘 또는 산소를 포함한다. 상기 산소는 Si와 같은 도너로서 작용할 수 있으며, 이러한 산소는 자연산화에 의해 함유될 수 있으나, 고의적으로 AlGaN층을 산소분위기에서 어닐링함으로써 충분한 산소함량을 확보하는 것이 바람직하다.
상기한 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명은 사파이어 기판 상에 질화갈륨계 버퍼층을 형성하는 단계와, 상기 버퍼층 상에 결정성 확보를 위해서 언도프된 GaN층을 형성하는 단계와, 상기 언도프된 GaN층 상에 AlGaN층을 형성하는 단계와, 상기 AlGaN층의 접합계면에 2차원 전자가스층이 형성되도록 상기 AlGaN층 상에 언도프된 GaN층을 형성하는 단계와, 상기 언도프된 GaN층 상에 n형 질화갈륨층, 활성층, p형 질화갈륨층을 순차적으로 형성하여 질화갈륨계 LED 구조물을 형성하는 단계와, 상기 질화갈륨계 LED 구조물 상에 p형 전극을 형성하는 단계와, 상기 p형 전극 상에 도전성 기판을 접합하는 단계와, 상기 사파이어 기판 및 버퍼층을 LLO 공정으로 제거한 후, 화학기계적 연마 공정으로 언도프된 GaN층을 제거하는 단계 및 상기 언도프된 GaN층이 제거된 AlGaN층 상에 n형 전극을 형성하는 단계를 포함하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 사파이어 기판 상에 질화갈륨계 버퍼층을 형성하는 단계 이전에, 상기 사파이어 기판 상에 기판 상면이 Ga 원소의 수직한 최상층에 N 원소가 배치되는 Ga-face 구조를 가지도록 TMGa를 이용하여 전처리하는 것이 바람직하다. 이는 상기 n형 전극과 접하는 상기 AlGaN층의 표면이 Ga 원소의 수직한 최상층에 N 원소가 배치되는 Ga-face 구조를 가지게 하기 위함이다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 TMGa를 이용한 전처리는 30초 내지 120초 동안 진행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 AlGaN층을 형성하는 단계 후에, 산소분위기에서 상기 AlGaN층을 어닐링하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 p형 전극 상에 도전성 기판을 접합하는 단계 이전에 상기 p형 전극 상에 반사막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명은 n형 전극과 접촉하는 질화갈륨 반도체층의 접촉저항을 낮추기 위해서 n형 질화갈륨층 상에 2차원 전자가스(2DEG)층 구조를 채용한다. 특히, 2DEG 구조의 최상층인 ALGaN층의 상부 표면 즉, n형 전극과 접촉하는 ALGaN층의 표면이 Ga-face를 가지게 하여 압전 효과가 n형 전극의 반대 방향인 상기 AlGaN층을 향하게 함으로서, 접촉저항을 낮추는 동시에 전류확산 효과 또한 크게 개선시킬 수 있다.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하였다.
이제 본 발명의 일 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
수직구조
질화갈륨계
LED 소자의 구조
도 4 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 5는 도 4에 도시된 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자에 채용된 AlGaN/GaN 이종접합밴드구조를 나타낸 에너지밴드다이어그램이며, 도 6은 울자이츠(Wurtzite) 구조의 GaN 극성에 따른 전계 방향과 2 차원 전자가스층의 위치를 나타낸 도면이다.
우선, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 수직구조 질화물계 반도체 LED의 최상부에는 Ti/Al 등으로 이루어진 n형 전극(180)이 형성되어 있다.
상기 n형 전극(180)의 하면에는 이종물질인 AlGaN층(210)과 언도프된 GaN층(220)이 아래로 순차적층되어 있는 AlGaN/GaN 이종접합구조가 형성되어 있다. 이는 상기 n형 전극(180)의 접촉저항을 낮추고 전류분산효과를 향상시키기 위한 것이다.
그러면, 이하, 도 5를 참조하여 상기와 같이, 이종물질인 AlGaN층(210)과 언도프된 GaN층(220)이 아래로 순차적층되어 있는 AlGaN/GaN 이종접합구조에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 5를 참조하면, 상기 언도프된 GaN층(220)은 AlGaN층(210)과의 에너지밴드 불연속성에 의해 그 계면에 2차원 전자가스층(230)을 갖게 된다. 따라서, 상기 2차 원 전자가스층(230)에서는 높은 캐리어 이동도(약 1500㎠/Vs)가 보장되므로, 전류분산효과를 보다 크게 개선시킬 수 있다.
이러한 2차원 전자가스층(230)의 바람직한 형성 조건은 상기 언도프된 GaN층(220)과 AlGaN층(210)의 각 두께(도 4의 t1, t2 참조)와, 상기 AlGaN층(210)의 Al함량으로 설명될 수 있다.
보다 상세하게, 상기 언도프된 GaN층(220)의 두께(t1)는 약 50~500Å 범위인 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 80~200Å의 두께를 가지도록 형성하고 있다.
또한, 상기 AlGaN층(210)의 두께(t2)는 Al의 함량에 따라 변경될 수 있으나, Al 함량이 많은 경우에는 결정성이 저하될 우려가 있으므로, 상기 AlGaN층(210)의 Al 함량은 10~50%로 한정하는 것이 바람직하며, 이러한 Al 함량 조건에서, 상기 AlGaN층(210)의 두께는 약 50~500Å 범위인 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 50~350Å의 두께를 가지도록 형성하고 있다.
또한, 본 발명에서 2차원 전자가스층(230)의 형성을 위한 AlGaN층(210)으로는 n형 AlGaN층뿐만 아니라, 언도프된 AlGaN층도 채용될 수 있다. 이때, n형 AlGaN층을 형성하는 경우에는, n형 불순물로서 Si를 사용할 수 있다.
또한, 상기 GaN/AlGaN층 구조에 의한 2차원 전자가스층(230)은 비교적 높은 시트캐리어농도(약 1013/㎠)가 보장되지만, 보다 높은 캐리어농도를 위해서 추가적으로 산소를 불순물로 채용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 n형 전극(180) 하면과 n형 질화갈륨층(120) 상면 사이에 AlGaN/GaN 이종접합구조를 채용함으로써 2차원 전자가스층(230)을 이용한 전류확산을 통하여 전류집중(current crowding) 문제를 크게 개선할 수 있다.
한편, 일반적으로, GaN/AlGaN 이종접합구조에 있어서, GaN 위에 AlGaN을 성장시킬 경우, GaN 보다 AlGaN의 격자상수가 작으므로 AlGaN층은 격자부정합에 의한 인장력(tensile strain)을 받게 되며, 그로 인해 압전효과(piezoelectric effect)에 의해 분극이 발생한다.
그런데, 상기 압전효과에 의해 발생한 분극의 방향은 GaN과 AlGaN의 결정방향 즉, GaN의 극성에 따라서 변화하며, 이는 상기 2차원 전자가스층(230)의 전자 분포 방향 또한 변화시킨다.
그러면, 이하, 도 6 및 앞서 설명한 도 3을 참조하여 상기와 같이, 상기 n형 전극과 접촉하는 상기 AlGaN층의 표면의 GaN 극성 즉, N-face 및 Ga-face에 따른 GaN/AlGaN 이종접합구조의 특성에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
우선, 도 3을 참조하면, 울자이츠(Wurtzite) 구조의 GaN 극성은 (a)에서와 같이, N 원소의 수직한 최상층에 Ga 원소가 배치되는 [000-1]방향의 구조의 N-face와 (b)에서와 같이, Ga 원소의 수직한 최상층에 N 원소가 배치되는 [0001]방향의 구조의 Ga-face로 나누어진다. 이때, [0001]방향의 구조를 가지는 Ga-face는 그 반대의 결정성장 방향인 [000-1]방향의 구조를 가지는 N-face에 비하여 표면 평탄도가 우수하다.
또한, 상기 GaN/AlGaN 이종접합구조는 도 6에 나타낸 바와 같이, n형 전극과 접촉하는 AlGaN층의 표면 극성에 따라 2차원 전자가스층의 형성 위치가 달라진다. 보다 상세하게는, AlGaN층의 표면이 N-face를 가지고 있을 경우에는 (a)와 같이, 2 차원 전자가스층이 AlGaN층 상에 형성되며, AlGaN층의 표면이 Ga-face를 가지고 있을 경우에는 (b)와 같이, 2차원 전자가스층이 AlGaN층 아래에 형성된다.
상술한 바와 같이, AlGaN층의 표면이 N-face를 가질 경우{도 6의 (a) 참조}에는, 압전효과가 n형 전극과 접촉하는 AlGaN층의 상부 방향으로 형성되기 때문에 2차원 전자가스층의 농도를 감소시키는 역효과를 가져온다.
이에 따라, 본 실시예에서는 상기 GaN/AlGaN 이종접합구조를 이루는 AlGaN층(210)의 표면이 Ga 원소의 수직한 최상층에 N 원소가 배치되는 Ga-face를 가지도록 형성되어 있는 것이 바람직하며, 그로 인해, 2차원 전자가스층의 농도를 증가시킬 수 있어 전류확산 효과를 더욱 크게 향상시킬 수 있다.
상기 AlGaN/GaN 이종접합구조를 이루는 언도프된 GaN층(220)의 하면에는 n형 질화갈륨층(120)과, 활성층(130) 및 p형 질화갈륨층(140)이 아래로 순차 적층되어 있는 질화갈륨계 LED 구조물이 형성되어 있다.
상기 질화갈륨계 LED 구조물 중 n형 또는 p형 질화갈륨층(120, 140)은 각 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층일 수 있으며, 활성층(130)은 InGaN/GaN층으로 구성된 다중양자우물 구조(Multi-Quantum Well)일 수 있다.
상기 질화갈륨계 LED 구조물의 p형 질화갈륨층(140) 하면에는 p형 전극(150)이 형성되어 있다. 한편, 도시하지는 않았지만, 상기 p형 질화갈륨층(140) 하면에는 p형 전극 및 반사막이 아래로 순차 적층되어 있는 구조를 가질 수 있으며, 반사막을 구비하지 않을 경우에는 p형 전극이 반사막의 역할을 한다.
상기 p형 전극(150) 하면에는 도전성 접합층(160)에 의해 도전성 기판(170) 이 접합되어 있다. 이때, 상기 도전성 기판(170)은 최종적인 LED 소자의 지지층 및 전극으로서의 역할을 수행하는 것으로서, 실리콘(Si) 기판, GaAs 기판, Ge 기판 또는 금속층 등으로 이루어진다. 여기서 상기 금속층은 전해 도금, 무전해 도금, 열증착(Thermal evaporator), 전자선증착(e-beam evaporator), 스퍼터(Sputter), 화학기상증착(CVD) 등의 방식을 통하여 형성된 것이 사용가능하다.
수직구조
질화갈륨계
LED 소자의 제조방법
본 발명의 일 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법에 대하여 도 7a 내지 7d를 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정단면도이다.
우선, 도 7a에 도시한 바와 같이, 기판(100) 표면에 TMGa(Trimethylgallium)을 이용하여 전처리(pre-treatment) 공정을 진행한다. 상기 전처리 공정은 기판(100) 표면에 TMGa를 30초 내지 120초 동안 분사하여 진행하는 것이 바람직하다. 이는 후속 공정에 의해 상기 기판(100)과 접촉하는 질화갈륨계 버퍼층의 표면이 Ga 원소의 수직한 최상층에 N 원소가 배치되는 Ga-face 구조를 가지게 하기 위함이다. 이때, 상기 기판(100)은 질화물반도체단결정을 성장시키기에 적합한 기판으로서, 사파이어 기판 및 실리콘카바네이트(SiC) 기판과 같은 이종 기판 또는 질화물 기판과 같은 동종 기판일 수 있다.
이어서, 도 7b에 도시한 바와 같이, 상기 TMGa 전처리된 기판(100) 상에 MOCVD 및 MBE 공정과 같은 공지의 질화물 증착공정을 통해 질화갈륨계 버퍼층(110)과 언도프된 GaN층(도시하지 않음)을 결정성장시킨다. 이때, 상기 버퍼층(110) 상에 형성된 언도프된 GaN층은 후속 공정에 의해 결정성장될 층에 대한 결정성을 확보하기 위함이다.
그런 다음, 상기 언도프된 GaN층 상(도시하지 않음)에 AlGaN층(210)과 언도프된 GaN층(220)이 순차 적층되어 있는 이종접합구조를 형성한다.
상기 AlGaN층(210)과 언도프된 GaN층(220)은 앞서 설명한 질화물층의 증착공정이 실시되는 챔버 내에서 연속적으로 실시될 수 있다. 또한, 2차원 전자가스층(230)의 형성을 위해서 언도프된 GaN층(220)의 두께는 50~500Å 범위로 하며, 상기 AlGaN층(210)은 바람직한 Al함량을 고려하여 50~500Å 범위로 하는 것이 바람직하다. 상기 AlGaN층(210)은 바람직한 Al함량을 고려하여 과도한 Al함량에 의한 결정성 저하를 방지하고자 10~50% 범위로 한정하는 것이 바람직하다.
추가적으로, 상기 AlGaN층(210)은 n형 불순물인 Si가 도프된 n형 AlGaN 물질일 수 있으나, 이에 한정되지는 않으며 언도프된 AlGaN층을 사용할 수도 있다.
그 다음, 상기 이종접합구조를 이루는 언도프된 GaN층(220) 상에 N형 질화갈륨층(120), 활성층(130), p형 질화갈륨층(140)을 순차적으로 결정성장시켜 질화갈륨계 LED 구조물을 형성한다. 이때, 상기 기판(100)과 접하는 버퍼층(110)의 표면은 기판(100)의 표면이 TMGa 전처리되어 있기 때문에 Ga 원소의 수직한 최상층에 N 원소가 배치되는 [0001]방향의 구조의 Ga-face를 가진다{도 3 (b) 참조}.
그런 다음, 상기 p형 질화갈륨층(140) 상에 p형 전극(150)을 형성하며, 이 때, 상기 p형 전극(150)은 반사막의 역할을 하는 것이 가능하다. 한편, 상기 p형 전극(150) 상에 별도의 반사 역할을 하는 반사막(도시하지 않음)을 형성할 수도 있다.
그 후, 상기 p형 전극(150) 상에 도전성 접합층(160)을 형성한다. 이때, 상기 도전성 접합층(160)은 도전성 기판(170)을 공융(eutectic) 접합법으로 부착하기 위하여 형성하는 것이다.
이어서, 상기 도전성 접합층(160)에 소정의 온도와 압력을 가하여 상기 도전성 접합층(160) 상에 상기 도전성 기판(170)을 접합한다. 이때, 상기 도전성 기판(170)은 최종적인 LED 소자의 지지층 및 전극으로서의 역할을 수행하는 것으로서, 실리콘(Si) 기판, GaAs 기판, Ge 기판 또는 금속층 등을 사용할 수 있다. 여기서 상기 금속층은 전해 도금, 무전해 도금, 열증착(Thermal evaporator), 전자선증착(e-beam evaporator), 스퍼터(Sputter), 화학기상증착(CVD) 등의 방식을 통하여 형성할 수 있다.
그 다음, 도 7c에 도시한 바와 같이, LLO 공정을 통하여 상기 사파이어 기판(100)과 버퍼층(110)을 제거한 후, 화학기계적 연마(CMP) 공정을 통해 결정성 확보를 위해 성장시킨 언도프된 GaN층(도시하지 않음)을 제거하여 AlGaN층(210)의 표면을 드러낸다. 이때, 드러난 상기 AlGaN층(210) 표면은 상기 TMGa 전처리된 기판(100) 상에 형성되어 기판(100)과 접촉하는 표면이 Ga-face 극성을 가지는 버퍼층(110) 상에 결정성장시켜 형성되므로, 버퍼층(110)과 마찬가지로 Ga-face 극성을 가진다.
이어서, 도 7d에 도시한 바와 같이, 상기 드러난 AlGaN층(210) 상에 n형 전극(180)을 형성하고, 이후 레이저 스크라이빙, 습식식각 또는 건식식각 공정을 통하여 소자분리 공정을 수행하거나, 또는 소자분리 공정 후 상기 n형 전극(180)을 형성하여 수직형 구조를 가지는 질화갈륨계 LED 소자를 형성한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 n형 전극과 n형 질화갈륨층 사이에 AlGaN/언도프된 GaN의 이종접합구조를 채용하여 2차원 전자가스층의 형성으로 n형 질화갈륨층의 접촉저항을 최소화하여 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 동작 전압을 낮추고 전류분산 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 2차원 전자가스층에 의해 높은 캐리어이동도와 캐리어농도를 보장할 수 있기 때문에 전류주입효율측면에서 탁월한 효과를 창출한다.
또한, 본 발명은 n형 전극과 접촉하는 AlGaN층의 표면을 울자이츠(Wurtzite) 구조의 [0001]방향을 갖는 Ga-face 극성을 가지도록 형성하여, n형 전극의 접촉 저항을 더욱 낮추는 동시에 Ga-face 극성을 통한 압전현상에 의해 2차원 전자가스층의 농도를 증가시켜 전류확산 효과를 더욱 향상시켜 고출력 특성을 확보하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자를 제공할 수 있다.
따라서, 본 발명은 수직 구조 질화갈륨계 LED 소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (16)
- n형 전극;상기 n형 전극 하면에 형성되어 있는 AlGaN층;상기 AlGaN층 하면에 형성되어 상기 AlGaN층의 접합계면에 2차원 전자가스층을 제공하는 언도프된 GaN층;상기 언도프된 GaN층 하면에 n형 질화갈륨층, 활성층, p형 질화갈륨층이 순차적으로 형성된 질화갈륨계 LED 구조물;상기 질화갈륨계 LED 구조물 하면에 형성되어 있는 p형 전극; 및상기 p형 전극 하면에 형성된 도전성 기판을 포함하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자.
- 제1항에 있어서,상기 n형 전극과 접하는 상기 AlGaN층의 표면은, Ga 원소의 수직한 최상층에 N 원소가 배치되는 Ga-face 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자.
- 제1항에 있어서,상기 p형 전극 또는 p형 전극과 상기 도전성 기판 사이 계면에 형성된 도전성 접합층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자.
- 제1항에 있어서,상기 p형 전극 하면에 형성된 반사막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자.
- 제1항에 있어서,상기 언도프된 GaN층은 50~500Å의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자.
- 제1항에 있어서,상기 AlGaN층의 Al 함량은 10~50%인 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자.
- 제1항에 있어서,상기 AlGaN층은 50~500Å의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자.
- 제1항에 있어서,상기 AlGaN층은 언도프된 AlGaN층인 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨 계 발광다이오드 소자.
- 제1항에 있어서,상기 AlGaN층은 n형 불순물이 도핑된 AlGaN층인 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자.
- 제1항에 있어서,상기 AlGaN층은 불순물로서 실리콘 또는 산소를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자.
- 사파이어 기판 상에 질화갈륨계 버퍼층을 형성하는 단계;상기 버퍼층 상에 결정성 확보를 위해서 언도프된 GaN층을 형성하는 단계;상기 언도프된 GaN층 상에 AlGaN층을 형성하는 단계;상기 AlGaN층의 접합계면에 2차원 전자가스층이 형성되도록 상기 AlGaN층 상에 언도프된 GaN층을 형성하는 단계;상기 언도프된 GaN층 상에 n형 질화갈륨층, 활성층, p형 질화갈륨층을 순차적으로 형성하여 질화갈륨계 LED 구조물을 형성하는 단계;상기 질화갈륨계 LED 구조물 상에 p형 전극을 형성하는 단계;상기 p형 전극 상에 도전성 기판을 접합하는 단계;상기 사파이어 기판 및 버퍼층을 LLO 공정으로 제거한 후, 화학기계적 연마 공정으로 언도프된 GaN층을 제거하는 단계 및상기 언도프된 GaN층이 제거된 AlGaN층 상에 n형 전극을 형성하는 단계를 포함하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 사파이어 기판 상에 질화갈륨계 버퍼층을 형성하는 단계 이전에,상기 사파이어 기판 상에 기판 상면과 접촉하는 버퍼층의 표면이 Ga 원소의 수직한 최상층에 N 원소가 배치되는 Ga-face 구조를 가지도록 전처리하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자의 제조방법.
- 제12항에 있어서,상기 전처리 공정은 전처리 물질로 TMGa를 이용하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자의 제조방법.
- 제13항에 있어서,상기 TMGa를 이용한 전처리는 30초 내지 120초 동안 진행하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자의 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 AlGaN층을 형성하는 단계 후에, 산소분위기에서 상기 AlGaN층을 어닐링 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자의 제조방법.
- 제11항에 있어서,상기 p형 전극 상에 도전성 기판을 접합하는 단계 이전에,상기 p형 전극 상에 반사막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자의 제조방법.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050066616A KR100706952B1 (ko) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | 수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그 제조방법 |
| JP2006199971A JP4813281B2 (ja) | 2005-07-22 | 2006-07-21 | 垂直構造の窒化ガリウム系発光ダイオード素子、及びその製造方法 |
| US11/490,231 US7259399B2 (en) | 2005-07-22 | 2006-07-21 | Vertical GaN-based LED and method of manufacturing the same |
| US11/878,503 US7442569B2 (en) | 2005-07-22 | 2007-07-25 | Vertical GaN-based LED and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050066616A KR100706952B1 (ko) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | 수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070011916A true KR20070011916A (ko) | 2007-01-25 |
| KR100706952B1 KR100706952B1 (ko) | 2007-04-12 |
Family
ID=37678246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050066616A KR100706952B1 (ko) | 2005-07-22 | 2005-07-22 | 수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그 제조방법 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7259399B2 (ko) |
| JP (1) | JP4813281B2 (ko) |
| KR (1) | KR100706952B1 (ko) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009116830A2 (ko) * | 2008-03-19 | 2009-09-24 | Song June O | 반도체 소자 및 그 제조방법 |
| KR101102662B1 (ko) * | 2010-04-02 | 2012-01-04 | 경희대학교 산학협력단 | Ｇａ-Ｏ-Ｎ 계열의 희생층을 이용한 플렉서블 반도체 소자의 제조 방법 |
| KR20130075167A (ko) * | 2011-12-27 | 2013-07-05 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 |
| KR101287365B1 (ko) * | 2008-03-31 | 2013-07-18 | 도시바 테크노 센터 인크. | 반사 전극용으로 완만한 표면을 갖는 발광다이오드 |
| US8624278B2 (en) | 2008-04-30 | 2014-01-07 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting device with current blocking layer |
| KR101405742B1 (ko) * | 2010-02-24 | 2014-06-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 발광소자 |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100714629B1 (ko) * | 2006-03-17 | 2007-05-07 | 삼성전기주식회사 | 질화물 반도체 단결정 기판, 그 제조방법 및 이를 이용한수직구조 질화물 발광소자 제조방법 |
| DE102007055003A1 (de) * | 2007-11-14 | 2009-05-20 | Carl Zeiss Surgical Gmbh | Medizinische Beleuchtungseinheit |
| KR100888440B1 (ko) * | 2007-11-23 | 2009-03-11 | 삼성전기주식회사 | 수직구조 발광다이오드 소자의 제조방법 |
| CN100505351C (zh) * | 2007-12-24 | 2009-06-24 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种应用合成分隔法激光剥离GaN基发光器件的制造方法 |
| JP5085369B2 (ja) * | 2008-02-18 | 2012-11-28 | 日本オクラロ株式会社 | 窒化物半導体発光装置及びその製造方法 |
| US9059338B2 (en) | 2008-05-02 | 2015-06-16 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting element and a production method therefor |
| US7956369B2 (en) * | 2008-05-07 | 2011-06-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Light emitting diode |
| JP4599442B2 (ja) | 2008-08-27 | 2010-12-15 | 株式会社東芝 | 半導体発光素子の製造方法 |
| KR100982993B1 (ko) * | 2008-10-14 | 2010-09-17 | 삼성엘이디 주식회사 | Ⅲ족 질화물 반도체의 표면 처리 방법, ⅲ족 질화물 반도체및 그의 제조 방법 및 ⅲ족 질화물 반도체 구조물 |
| KR101018179B1 (ko) * | 2008-10-16 | 2011-02-28 | 삼성엘이디 주식회사 | Ⅲ족 질화물 반도체 기판의 패턴 형성 방법 및 ⅲ족 질화물반도체 발광소자의 제조 방법 |
| US8658451B2 (en) | 2009-11-06 | 2014-02-25 | Ultratech, Inc. | Activating GaN LEDs by laser spike annealing and flash annealing |
| US8460959B2 (en) | 2009-11-06 | 2013-06-11 | Ultratech, Inc. | Fast thermal annealing of GaN LEDs |
| US8592309B2 (en) * | 2009-11-06 | 2013-11-26 | Ultratech, Inc. | Laser spike annealing for GaN LEDs |
| US8088633B2 (en) * | 2009-12-02 | 2012-01-03 | Ultratech, Inc. | Optical alignment methods for forming LEDs having a rough surface |
| WO2011069242A1 (en) * | 2009-12-09 | 2011-06-16 | Cooledge Lighting Inc. | Semiconductor dice transfer-enabling apparatus and method for manufacturing transfer-enabling apparatus |
| US8907321B2 (en) | 2009-12-16 | 2014-12-09 | Lehigh Univeristy | Nitride based quantum well light-emitting devices having improved current injection efficiency |
| US20110151588A1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-06-23 | Cooledge Lighting, Inc. | Method and magnetic transfer stamp for transferring semiconductor dice using magnetic transfer printing techniques |
| US8334152B2 (en) * | 2009-12-18 | 2012-12-18 | Cooledge Lighting, Inc. | Method of manufacturing transferable elements incorporating radiation enabled lift off for allowing transfer from host substrate |
| KR101659738B1 (ko) * | 2010-07-08 | 2016-09-26 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 제조방법 |
| KR101154709B1 (ko) | 2010-07-28 | 2012-06-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자, 발광 소자 제조방법, 발광 소자 패키지 및 조명 시스템 |
| KR20120027988A (ko) | 2010-09-14 | 2012-03-22 | 삼성엘이디 주식회사 | 질화갈륨계 반도체소자 및 그 제조방법 |
| KR20120027987A (ko) | 2010-09-14 | 2012-03-22 | 삼성엘이디 주식회사 | 질화갈륨계 반도체소자 및 그 제조방법 |
| TWI458129B (zh) | 2010-12-21 | 2014-10-21 | Lextar Electronics Corp | 發光二極體晶片結構及其製造方法 |
| KR101684859B1 (ko) * | 2011-01-05 | 2016-12-09 | 삼성전자주식회사 | 발광 다이오드 제조방법 및 이에 의하여 제조된 발광 다이오드 |
| SG185228A1 (en) * | 2011-04-25 | 2012-11-29 | Ultratech Inc | Phase-shift mask with assist phase regions |
| JP2013120936A (ja) | 2011-12-07 | 2013-06-17 | Ultratech Inc | パターン効果を低減したＧａＮＬＥＤのレーザーアニール |
| KR101878748B1 (ko) | 2012-12-20 | 2018-08-17 | 삼성전자주식회사 | 그래핀의 전사 방법 및 이를 이용한 소자의 제조 방법 |
| FR3007892B1 (fr) * | 2013-06-27 | 2015-07-31 | Commissariat Energie Atomique | Procede de transfert d'une couche mince avec apport d'energie thermique a une zone fragilisee via une couche inductive |
| CN103560181B (zh) * | 2013-08-01 | 2016-02-03 | 圆融光电科技有限公司 | 发光二极管外延生长方法 |
| CN103606603A (zh) * | 2013-10-29 | 2014-02-26 | 路旺培 | 一种SiC衬底GaN基LED的制备方法 |
| CN104064639A (zh) * | 2014-07-04 | 2014-09-24 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 垂直型led结构及其制作方法 |
| CN104157750B (zh) * | 2014-08-25 | 2017-02-15 | 圆融光电科技有限公司 | 发光二极管外延生长方法 |
| CN105070795B (zh) * | 2015-07-16 | 2017-07-14 | 厦门市三安光电科技有限公司 | 一种垂直结构氮化物发光二极管的制作方法 |
| CN105261668B (zh) * | 2015-11-23 | 2017-03-29 | 南京大学 | 异质结倍增层增强型AlGaN日盲雪崩光电二极管及其制备方法 |
| JP6651901B2 (ja) * | 2016-02-26 | 2020-02-19 | 株式会社豊田中央研究所 | 半導体装置 |
| CN105977137A (zh) * | 2016-07-07 | 2016-09-28 | 映瑞光电科技(上海)有限公司 | 一种用于激光剥离外延层的外延衬底处理方法 |
| KR102046982B1 (ko) | 2018-06-19 | 2019-11-20 | 한국과학기술원 | 초박막 투명 플렉서블 수직형 마이크로 발광 다이오드 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3374737B2 (ja) * | 1997-01-09 | 2003-02-10 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体素子 |
| JP3744211B2 (ja) * | 1997-09-01 | 2006-02-08 | 日亜化学工業株式会社 | 窒化物半導体素子 |
| JPH11261106A (ja) * | 1998-03-12 | 1999-09-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 半導体装置 |
| KR100753147B1 (ko) | 1998-03-12 | 2007-08-30 | 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 | 질화물 반도체 소자 |
| KR100330228B1 (ko) * | 1999-04-07 | 2002-03-25 | 조장연 | 2차원 전자가스층을 갖는 양자구조의 질화물 반도체 발광소자의제작방법 |
| US6455877B1 (en) * | 1999-09-08 | 2002-09-24 | Sharp Kabushiki Kaisha | III-N compound semiconductor device |
| EP1453158A4 (en) * | 2001-10-26 | 2007-09-19 | Ammono Sp Zoo | NITRIDE SEMICONDUCTOR LASER ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR |
| US7030428B2 (en) * | 2001-12-03 | 2006-04-18 | Cree, Inc. | Strain balanced nitride heterojunction transistors |
| KR100413523B1 (ko) * | 2001-12-14 | 2004-01-03 | 한국전자통신연구원 | 이차원 전자가스의 전자밀도가 증가된 고전자이동도트랜지스터의 제조방법 |
| US6919585B2 (en) * | 2002-05-17 | 2005-07-19 | Lumei Optoelectronics, Inc. | Light-emitting diode with silicon carbide substrate |
| JP4218597B2 (ja) * | 2003-08-08 | 2009-02-04 | 住友電気工業株式会社 | 半導体発光素子の製造方法 |
| JP4178410B2 (ja) | 2003-11-26 | 2008-11-12 | サンケン電気株式会社 | 半導体発光素子 |
| KR100649496B1 (ko) * | 2004-09-14 | 2006-11-24 | 삼성전기주식회사 | 질화물 반도체 발광소자 및 제조방법 |
| KR100609117B1 (ko) * | 2005-05-03 | 2006-08-08 | 삼성전기주식회사 | 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
-
2005
- 2005-07-22 KR KR1020050066616A patent/KR100706952B1/ko active IP Right Grant
-
2006
- 2006-07-21 JP JP2006199971A patent/JP4813281B2/ja active Active
- 2006-07-21 US US11/490,231 patent/US7259399B2/en active Active
-
2007
- 2007-07-25 US US11/878,503 patent/US7442569B2/en active Active
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009116830A2 (ko) * | 2008-03-19 | 2009-09-24 | Song June O | 반도체 소자 및 그 제조방법 |
| WO2009116830A3 (ko) * | 2008-03-19 | 2010-01-14 | Song June O | 반도체 소자 및 그 제조방법 |
| US8487341B2 (en) | 2008-03-19 | 2013-07-16 | Lg Innotek Co., Ltd. | Semiconductor device having a plurality of bonding layers |
| US8766316B2 (en) | 2008-03-19 | 2014-07-01 | Lg Innotek Co., Ltd. | Semiconductor device having plurality of bonding layers |
| KR101287365B1 (ko) * | 2008-03-31 | 2013-07-18 | 도시바 테크노 센터 인크. | 반사 전극용으로 완만한 표면을 갖는 발광다이오드 |
| US8624278B2 (en) | 2008-04-30 | 2014-01-07 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting device with current blocking layer |
| KR101405742B1 (ko) * | 2010-02-24 | 2014-06-10 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 발광소자 |
| KR101102662B1 (ko) * | 2010-04-02 | 2012-01-04 | 경희대학교 산학협력단 | Ｇａ-Ｏ-Ｎ 계열의 희생층을 이용한 플렉서블 반도체 소자의 제조 방법 |
| KR20130075167A (ko) * | 2011-12-27 | 2013-07-05 | 엘지이노텍 주식회사 | 발광 소자 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7259399B2 (en) | 2007-08-21 |
| JP2007036239A (ja) | 2007-02-08 |
| US20080241982A1 (en) | 2008-10-02 |
| JP4813281B2 (ja) | 2011-11-09 |
| US7442569B2 (en) | 2008-10-28 |
| KR100706952B1 (ko) | 2007-04-12 |
| US20070018177A1 (en) | 2007-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100706952B1 (ko) | 수직 구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그 제조방법 | |
| TWI584492B (zh) | 具有經選擇之熱膨脹及／或表面特性之固態照明裝置及相關方法 | |
| US7221000B2 (en) | Reverse polarization light emitting region for a semiconductor light emitting device | |
| US8519414B2 (en) | III-nitride based semiconductor structure with multiple conductive tunneling layer | |
| CN104576861B (zh) | 半导体缓冲结构、半导体器件以及制造半导体器件的方法 | |
| TWI240442B (en) | III-Nitride based semiconductor device with low-resistance ohmic contacts | |
| JP2007266577A (ja) | 窒化物半導体装置及びその製造方法 | |
| CN101171694A (zh) | 氮化物半导体元件及其制法 | |
| JP2014199935A (ja) | 半導体積層体及びその製造方法、並びに半導体素子 | |
| JP5412093B2 (ja) | 半導体ウェハ製造方法及び半導体装置製造方法 | |
| KR101072200B1 (ko) | 발광소자 및 그 제조방법 | |
| JP5384783B2 (ja) | 半導体発光素子のための逆分極発光領域 | |
| JP4058595B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| EP2290708B1 (en) | Light-emitting element and a production method therefor | |
| US10763395B2 (en) | Light emitting diode element and method for manufacturing same | |
| JP4058592B2 (ja) | 半導体発光素子及びその製造方法 | |
| JP4058593B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP4058594B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP4041906B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| US20230124769A1 (en) | Light-emitting structures and manufacturing methods thereof | |
| KR100918830B1 (ko) | 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그 제조방법 | |
| KR20090076064A (ko) | 발광다이오드 제조방법 | |
| KR20090079123A (ko) | 발광다이오드 및 그 제조방법 | |
| JP2004047763A (ja) | 窒化物半導体の製造方法および半導体ウェハならびに半導体デバイス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment | ||
| FPAY | Annual fee payment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190329 Year of fee payment: 13 |