KR20100042041A - 3족 질화물 반도체 발광소자 - Google Patents

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KR20100042041A
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Abstract

본 개시는 기판; 기판 위에 위치하며, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성시키는 활성층을 구비하는 복수개의 3족 질화물 반도체층; 그리고, 활성층에서 생성된 빛을 스캐터링하는 면;으로서, 식각된 제1 면과 제1 면을 덮는 제2 면을 구비하는 스캐터링 면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자에 관한 것이다.
발광소자, 스캐터링, 식각, 에칭, 사파이어, 공동, void, cavity, 질화물, 반도체

Description

3족 질화물 반도체 발광소자{III-NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 3족 질화물 반도체 발광소자에 관한 것으로, 특히 스캐터링 면으로 실질적으로 기능할 수 있는 에어 보이드(Air-Void)를 구비한 3족 질화물 반도체 발광소자에 관한 것이다.
여기서, 3족 질화물 반도체 발광소자는 Al(x)Ga(y)In(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 된 화합물 반도체층을 포함하는 발광다이오드와 같은 발광소자를 의미하며, 추가적으로 SiC, SiN, SiCN, CN와 같은 다른 족(group)의 원소들로 이루어진 물질이나 이들 물질로 된 반도체층을 포함하는 것을 배제하는 것은 아니다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides backgound informaton related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
도 1은 종래의 3족 질화물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 3족 질화물 반도체 발광소자는 기판(100), 기판(100) 위에 성장되는 버퍼층(200), 버퍼층(200) 위에 성장되는 n형 3족 질화물 반도체층(300), n형 3족 질화물 반도체층(300) 위에 성장되는 활성층(400), 활성층(400) 위에 성장되는 p형 3족 질화물 반도체층(500), p형 3족 질화물 반도체층(500) 위에 형성되는 p측 전극(600), p측 전극(600) 위에 형성되는 p측 본딩 패드(700), p형 3족 질화물 반도체층(500)과 활성층(400)이 메사 식각되어 노출된 n형 3족 질화물 반도체층(300) 위에 형성되는 n측 전극(800), 그리고 보호막(900)을 포함한다.
기판(100)은 동종기판으로 GaN계 기판이 이용되며, 이종기판으로 사파이어 기판, SiC 기판 또는 Si 기판 등이 이용되지만, 3족 질화물 반도체층이 성장될 수 있는 기판이라면 어떠한 형태이어도 좋다. SiC 기판이 사용될 경우에 n측 전극(800)은 SiC 기판 측에 형성될 수 있다.
기판(100) 위에 성장되는 3족 질화물 반도체층들은 주로 MOCVD(유기금속기상성장법)에 의해 성장된다.
버퍼층(200)은 이종기판(100)과 3족 질화물 반도체 사이의 격자상수 및 열팽창계수의 차이를 극복하기 위한 것이며, 미국특허 제5,122,845호에는 사파이어 기판 위에 380℃에서 800℃의 온도에서 100Å에서 500Å의 두께를 가지는 AlN 버퍼층을 성장시키는 기술이 기재되어 있으며, 미국특허 제5,290,393호에는 사파이어 기판 위에 200℃에서 900℃의 온도에서 10Å에서 5000Å의 두께를 가지는 Al(x)Ga(1-x)N (0≤x<1) 버퍼층을 성장시키는 기술이 기재되어 있고, 미국공개특허공보 제2006/154454호에는 600℃에서 990℃의 온도에서 SiC 버퍼층(씨앗층)을 성장시킨 다음 그 위에 In(x)Ga(1-x)N (0<x≤1) 층을 성장시키는 기술이 기재되어 있다. 바람 직하게는 n형 3족 질화물 반도체층(300)의 성장에 앞서 도핑되지 않는 GaN층이 성장되며, 이는 버퍼층(200)의 일부로 보아도 좋고, n형 3족 질화물 반도체층(300)의 일부로 보아도 좋다.
n형 3족 질화물 반도체층(300)은 적어도 n측 전극(800)이 형성된 영역(n형 컨택층)이 불순물로 도핑되며, n형 컨택층은 바람직하게는 GaN로 이루어지고, Si으로 도핑된다. 미국특허 제5,733,796호에는 Si과 다른 소스 물질의 혼합비를 조절함으로써 원하는 도핑농도로 n형 컨택층을 도핑하는 기술이 기재되어 있다.
활성층(400)은 전자와 정공의 재결합을 통해 광자(빛)를 생성하는 층으로서, 주로 In(x)Ga(1-x)N (0<x≤1)로 이루어지고, 하나의 양자우물층(single quantum well)이나 복수개의 양자우물층들(multi quantum wells)로 구성된다.
p형 3족 질화물 반도체층(500)은 Mg과 같은 적절한 불순물을 이용해 도핑되며, 활성화(activation) 공정을 거쳐 p형 전도성을 가진다. 미국특허 제5,247,533호에는 전자빔 조사에 의해 p형 3족 질화물 반도체층을 활성화시키는 기술이 기재되어 있으며, 미국특허 제5,306,662호에는 400℃ 이상의 온도에서 열처리(annealing)함으로써 p형 3족 질화물 반도체층을 활성화시키는 기술이 기재되어 있고, 미국공개특허공보 제2006/157714호에는 p형 3족 질화물 반도체층 성장의 질소전구체로서 암모니아와 하이드라진계 소스 물질을 함께 사용함으로써 활성화 공정없이 p형 3족 질화물 반도체층이 p형 전도성을 가지게 하는 기술이 기재되어 있다.
p측 전극(600)은 p형 3족 질화물 반도체층(500) 전체로 전류가 잘 공급되도 록 하기 위해 구비되는 것이며, 미국특허 제5,563,422호에는 p형 3족 질화물 반도체층의 거의 전면에 걸쳐서 형성되며 p형 3족 질화물 반도체층(500)과 오믹접촉하고 Ni과 Au로 이루어진 투광성 전극(light-transmitting electrode)에 관한 기술이 기재되어 있으며, 미국특허 제6,515,306호에는 p형 3족 질화물 반도체층 위에 n형 초격자층을 형성한 다음 그 위에 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어진 투광성 전극을 형성한 기술이 기재되어 있다.
한편, p측 전극(600)이 빛을 투과시키지 못하도록, 즉 빛을 기판 측으로 반사하도록 두꺼운 두께를 가지게 형성할 수 있는데, 이러한 기술을 플립칩(flip chip) 기술이라 한다. 미국특허 제6,194,743호에는 20nm 이상의 두께를 가지는 Ag 층, Ag 층을 덮는 확산 방지층, 그리고 확산 방지층을 덮는 Au와 Al으로 이루어진 본딩 층을 포함하는 전극 구조에 관한 기술이 기재되어 있다.
p측 본딩 패드(700)와 n측 전극(800)은 전류의 공급과 외부로의 와이어 본딩을 위한 것이며, 미국특허 제5,563,422호에는 n측 전극을 Ti과 Al으로 구성한 기술이 기재되어 있다.
보호막(900)은 이산화규소와 같은 물질로 형성되며, 생략될 수도 있다.
한편, n형 3족 질화물 반도체층(300)이나 p형 3족 질화물 반도체층(500)은 단일의 층이나 복수개의 층으로 구성될 수 있으며, 최근에는 레이저 또는 습식 식각을 통해 기판(100)을 3족 질화물 반도체층들로부터 분리하여 수직형 발광소자를 제조하는 기술이 도입되고 있다.
또한 기판(100)에 3족 질화물 반도체층을 성장하기에 앞서, 기판(100)에 패 턴을 형성하는 기술이 사용되고 있는데, 이는 3족 질화물 반도체층의 결정 결함을 감소시키거나 발광소자의 외부양자효율을 향상시키기 위한 것이다.
도 2는 미국특허공보 제6,335,546호 및 제7,115,486호에 기재된 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 돌기(110)가 형성된 기판(100) 위에 3족 질화물 반도체층(200,300)을 측면 성장(Lateral Epitaxial Overgrowth)시킴으로써 결정 결함을 감소시키는 기술이 기재되어 있다. 3족 질화물 반도체층(200,300)이 측면 성장됨에 따라 기판(100)에는 공동(120; Cavity, Void or Air-Void)이 형성된다.
도 3은 미국특허공보 제6,870,190호 및 제7,053,420호에 기재된 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 패터닝된 기판(100) 상에서 3족 질화물 반도체층(300)이 성장되는 과정을 기재하고 있다. 3족 질화물 반도체층(300)은 패터닝된 기판(100)의 바닥면과 상면에서 성장을 시작한 다음, 성장된 3족 질화물 반도체층(300)이 만나게 되고, 만난 영역에서 성장이 촉진된 다음, 평탄한 면을 형성하게 된다. 이렇게 패터닝된 기판(100)을 이용함으로써, 빛을 스캐터링하여 외부양자효율을 높이는 한편, 결정 결함을 감소시켜 질화물 반도체층(300)의 질을 향상시키게 된다.
도 4는 미국특허공보 제6,870,191호 및 미국공개특허공보 제2005-082546호에 기재된 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 둥근 종단면을 가지는(또는 상면에 평탄면이 없는) 돌기(110)가 형성된 기판(100) 위에 3족 질화물 반도체층(300)을 성장시킴으로써, 기판(100)의 바닥면에서만 3족 질화물 반도체층의 성장이 이루어지게 하여 보다 빨리 3족 질화물 반도체층(300)을 성장시키는 기술이 기재되어 있다.
도 5는 미국특허공보 제6,657,236호에 기재된 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, SiO2와 같은 마스크(130) 위에 3족 질화물 반도체층(300)을 성장시킴으로써, 공동(120)이 형성되게 하여 공동(120)이 발광소자 내부에서 빛을 스캐터링함으로써 발광소자의 외부양자효율을 높인 기술이 기재되어 있다.
도 6은 미국특허공보 제5,491,350호 및 제6,657,236호에 기재된 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 오목하게 패터닝된 기판(100) 상에서 3족 질화물 반도체층(300)을 성장시킴으로써, 기판(100)에 공동(120)이 형성되게 하여 공동(120)이 발광소자 내부에서 빛을 스캐터링함으로써 발광소자의 외부양자효율을 높인 기술이 기재되어 있다.
그러나 도 6에 도시된 공동(120)의 경우에 도 5에 도시된 공동(120)과 달리, 3족 질화물 반도체층(300)과의 경계면에서의 곡률이 크지 않아, 스캐터링의 효과를 크게 기대하기가 어렵다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 기판; 기판 위에 위치하며, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성시키는 활성층을 구비하는 복수개의 3족 질화물 반도체층; 그리고, 활성층에서 생성된 빛을 스캐터링하는 면;으로서, 식각된 제1 면과 제1 면을 덮는(capping) 제2 면을 구비하는 스캐터링 면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자가 제공된다.
본 개시에 따른 다른 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 기판; 기판 위에 위치하며, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성시키는 활성층을 구비하는 복수개의 3족 질화물 반도체층; 그리고, 활성층에서 생성된 빛을 스캐터링하는 면;으로서, 식각된 제1 면과 제1 면을 덮는 제2 면을 구비하는 스캐터링 면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자를 제조하는 방법이 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 7은 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 3족 질화물 반도체 발광소자는 기판(10), 기판(10) 위에 성장되는 버퍼층(20), 버퍼층(20) 위에 성장되는 n형 3족 질화물 반도체층(30), n형 3족 질화물 반도체층(30) 위에 성장되는 활성층(40), 활성층(40) 위에 성장되는 p형 3족 질화물 반도체층(50), p형 3족 질화물 반도체층(50) 위에 형성되는 p측 전극(60), p측 전극(60) 위에 형성되는 p측 본딩 패드(70), 그리고 p형 3족 질화물 반도체층(50)과 활성층(40)이 메사 식각되어 노출된 n형 3족 질화물 반도체층(30) 위에 형성되는 n측 전극(80)을 포함한다. 그리고, 기판(10)에는 둥근 돌기(11)가 형성되어 있으며, n형 3족 질화물 반도체층(30)의 아래에는 가공된 스캐터링 면(31)이 형성되어 있고, 돌기(11)와 가공된 스캐터링 면(31) 사이에는 공동(12)이 형성되어 있다. 따라서 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자에 의하면, 다른 굴절률을 가지는 3족 질화물 반도체층과 공동(12) 사이에 형성된 가공된 스캐터링 면(31) 및 다른 굴절률을 가지는 공동(12)과 기판(10) 사이에 형성된 돌기(11)에 의해 발광소자의 외부양자효율을 높일 수 있게 된다.
도 8은 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자를 제조하는 방법의 일 예를 설명하는 도면으로서, 먼저 돌기(11)가 형성된 기판(10)을 준비한다. 여기서 돌기(11)는 기판(10)을 에칭하여 형성할 수 있지만, SiO2와 같이 기판(10)과 다른 종류의 물질로 형성하는 것도 가능하다.
다음으로, 돌기(11)가 형성된 기판(10) 위에 1차 3족 질화물 반도체층(A)을 형성한다. 이때 돌기(11)의 상부가 노출되도록 한다. 이러한 관점에서, 돌기(11)의 형상에 특별한 제한이 있는 것은 아니며, 돌기(11)의 상부에서 1차 3족 질화물 반도체층(A)의 성장이 일어나지 않도록 종단면이 둥글거나 뾰족한(돌기 상부에 평탄면이 없는) 돌기(11)를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, (0001) 사파이어 기판을 사용하고, 1.2um의 높이, 3um의 바닥 직경을 가지는 돌기(돌기간 간격 1um)를 형성한 다음, 30nm의 버퍼층과 2um의 도핑되지 않은 GaN으로 1차 3족 질화물 반도체층(A)을 성장할 수 있다. (0001) 사파이어 기판 위에 도핑되지 않은 GaN이 성장될 때, 1차 3족 질화물 반도체층(A)은 {10-11}면(A1)이 노출된 형태를 가지며, 따라서 1차 3족 질화물 반도체층은 돌기의 상부에서 {10-11}면들로 된 구멍을 가진다(도 9 참조).
다음으로, 식각을 통해, 돌기(11)와 1차 3족 질화물 반도체층(A) 사이에 공간(15)이 형성되도록 한다. 식각은 고온의 인산 및 황산 혼합액, 고온의 KOH 용액, 또는 고온의 (COOH)2 (Oxalic acid) 등을 이용하여 행해질 수 있으며, 식각이 결정 품질이 나쁜 돌기(11)와 1차 3족 질화물 반도체층(A)의 계면에서 빠른 속도로 진행 되어 공간(15)이 형성된다. 이때 공간(15)의 모양과 두께 등은 식각 조건 및 돌기의 모양에 따라 영향을 받을 수 있다.
도 10은 식각 후 SEM을 통해 얻은 단면 사진으로서, 식각은 250℃의 온도에서, 인산:황산 = 3:1의 혼합액으로, 15초 동안 행해졌으며, 돌기(11)와 1차 질화물 반도체층(A) 사이에 공간(15)이 형성된 것을 나타내고 있다. 식각에 의해 상대적으로 에칭 속도가 낮은 {10-11} 결정면(A2)이 노출되어 있다.
마지막으로, 2차 3족 질화물 반도체층(B)을 형성한다. 이 과정에서 공간(15)이 2차 3족 질화물 반도체층(B)의 횡방향 성장 모드에 의해 덮히게 되고, 닫힌 공동(12)이 형성된다. 2차 3족 질화물 반도체층(B)은 도핑되지 않은 GaN을 추가로 성장시킨 다음(예: 2um), 그 위에 도 7에 도시된 n형 3족 질화물 반도체층(30), 활성층(40) 그리고 p형 질화물 반도체층(50)을 성장시킴으로써 형성될 수 있다.
도 11은 2차 3족 질화물 반도체층 성장 후 SEM을 통해 얻은 단면 사진으로서, 돌기(11)와 1차 질화물 반도체층(A) 및 2차 질화물 반도체층(B)에 의해 둘러싸인 공동(12)이 잘 형성되어 있음을 알 수 있다. 가공된 스캐터링 면(31; 도 7 참조)은 식각 면(31a)과 에피성장에 의한 덮개 면(31b)으로 이루어져 있다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 폐곡면 형태의 스캐터링 면과 기판 사이에 위치하는 돌기를 구비하는 3족 질화물 반도체 발광소자.
(2) 스캐터링 면이 돌기의 위에서 위로 볼록한 형상인 3족 질화물 반도체 발광소자.
(3) 식각에 의해 형성되는 공동의 아래에 위치하며, 기판과 다른 물질로 된 돌기를 구비하는 3족 질화물 반도체 발광소자. 예를 들어, 돌기가 SiO2와 같은 실리콘옥사이드로 이루어지는 경우에, 돌기 위에서 성장이 일어나지 않으므로, 상부가 평탄한 형태의 돌기를 이용하더라도, 3족 질화물 반도체층의 성장시에 용이하게 돌기의 상부를 노출시킬 수 있게 된다.
(4) 3족 질화물 반도체층으로 된 덮개 층을 가지는 스캐터링 면을 구비하는 3족 질화물 반도체 발광소자.
(5) 식각과 에피성장을 통해 형성된 스캐터링 면을 구비하는 3족 질화물 반도체 발광소자를 제조하는 방법.
본 개시에 따른 하나의 3족 질화물 반도체 발광소자에 의하면, 발광소자의 외부양자효율을 높일 수 있게 된다.
또한 본 개시에 따른 다른 하나의 3족 질화물 반도체 발광소자에 의하면, 큰 곡률을 가지는 공동을 이용함으로써, 발광소자의 외부양자효율을 높일 수 있게 된다.
도 1은 종래의 3족 질화물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 미국특허공보 제6,335,546호 및 제7,115,486호에 기재된 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서,
도 3은 미국특허공보 제6,870,190호 및 제7,053,420호에 기재된 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서,
도 4는 미국특허공보 제6,870,191호 및 미국공개특허공보 제2005-082546호에 기재된 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서,
도 5는 미국특허공보 제6,657,236호에 기재된 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서,
도 6은 미국특허공보 제5,491,350호 및 제6,657,236호에 기재된 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서,
도 7은 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 8은 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자를 제조하는 방법의 일 예를 설명하는 도면,
도 9는 1차 3족 질화물 반도체층의 성장 후 위에서 본 기판의 일 예를 나타내는 현미경 표면 사진,
도 10은 식각 후 SEM을 통해 얻은 단면 사진,
도 11은 2차 3족 질화물 반도체층 성장 후 SEM을 통해 얻은 단면 사진.

Claims (10)

  1. 기판;
    기판 위에 위치하며, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성시키는 활성층을 구비하는 복수개의 3족 질화물 반도체층; 그리고,
    활성층에서 생성된 빛을 스캐터링하는 면;으로서, 식각된 제1 면과 제1 면을 덮는 제2 면을 구비하는 스캐터링 면;을 포함하는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    스캐터링 면과 기판 사이에 위치하는 공동;을 포함하는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    스캐터링 면과 기판 사이에 위치하는 돌기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.
  4. 청구항 3에 있어서,
    스캐터링 면은 돌기의 위에서 위로 볼록한 형상인 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.
  5. 청구항 3에 있어서,
    돌기와 기판은 사파이어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.
  6. 청구항 3에 있어서,
    기판과 돌기가 다른 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.
  7. 청구항 1에 있어서,
    제2 면은 복수개의 3족 질화물 반도체층의 성장에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.
  8. 청구항 1에 있어서,
    스캐터링 면과 기판 사이에 위치하는 공동; 그리고,
    공동과 기판 사이에 위치하는 돌기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제2 면은 복수개의 3족 질화물 반도체층의 성장에 의해 형성되는 것을 특징 으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.
  10. 청구항 9에 있어서,
    기판은 사파이어로 이루어지는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012148039A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Seoul Opto Device Co., Ltd. Semiconductor substrate and method of fabricating the same
US8476658B2 (en) 2009-11-25 2013-07-02 Jing Jie Dai Semiconductor light-emitting devices
US8648348B2 (en) 2010-02-04 2014-02-11 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device, light emitting device package, and lighting system
KR20230093937A (ko) * 2021-12-20 2023-06-27 웨이브로드 주식회사 비발광 3족 질화물 반도체 적층체를 제조하는 방법

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101008285B1 (ko) * 2005-10-28 2011-01-13 주식회사 에피밸리 3족 질화물 반도체 발광소자
EP2403019B1 (en) * 2010-06-29 2017-02-22 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting device
US9245760B2 (en) 2010-09-30 2016-01-26 Infineon Technologies Ag Methods of forming epitaxial layers on a porous semiconductor layer
EP2509120A1 (en) 2011-04-05 2012-10-10 Imec Semiconductor device and method
JP5875249B2 (ja) * 2011-04-28 2016-03-02 ソウル バイオシス カンパニー リミテッドＳｅｏｕｌ Ｖｉｏｓｙｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 半導体基板、半導体装置及びその製造方法
TW201248725A (en) * 2011-05-31 2012-12-01 Aceplux Optotech Inc Epitaxial substrate with transparent cone, LED, and manufacturing method thereof.
TWI528579B (zh) * 2012-04-18 2016-04-01 新世紀光電股份有限公司 發光二極體元件
WO2014025003A1 (ja) * 2012-08-06 2014-02-13 日本碍子株式会社 複合基板および機能素子
TWI565094B (zh) * 2012-11-15 2017-01-01 財團法人工業技術研究院 氮化物半導體結構
CN103165771B (zh) 2013-03-28 2015-07-15 天津三安光电有限公司 一种具有埋入式孔洞结构的氮化物底层及其制备方法
US9362452B2 (en) * 2013-06-14 2016-06-07 Epistar Corporation Light-emitting device and the manufacturing method thereof
US20140367693A1 (en) * 2013-06-14 2014-12-18 Epistar Corporation Light-emitting device and the manufacturing method thereof
WO2015025631A1 (ja) * 2013-08-21 2015-02-26 シャープ株式会社 窒化物半導体発光素子
TWI597863B (zh) * 2013-10-22 2017-09-01 晶元光電股份有限公司 發光元件及其製造方法
KR102284535B1 (ko) * 2014-11-12 2021-08-02 서울바이오시스 주식회사 발광 소자 및 그 제조 방법
JP2016066814A (ja) * 2015-12-22 2016-04-28 株式会社東芝 半導体発光素子、窒化物半導体層成長用基板及び窒化物半導体ウェーハ

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3026087B2 (ja) * 1989-03-01 2000-03-27 豊田合成株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体の気相成長方法
CA2037198C (en) * 1990-02-28 1996-04-23 Katsuhide Manabe Light-emitting semiconductor device using gallium nitride group compound
JP3160914B2 (ja) * 1990-12-26 2001-04-25 豊田合成株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体レーザダイオード
US5290393A (en) * 1991-01-31 1994-03-01 Nichia Kagaku Kogyo K.K. Crystal growth method for gallium nitride-based compound semiconductor
US5306662A (en) * 1991-11-08 1994-04-26 Nichia Chemical Industries, Ltd. Method of manufacturing P-type compound semiconductor
EP0622858B2 (en) * 1993-04-28 2004-09-29 Nichia Corporation Gallium nitride-based III-V group compound semiconductor device and method of producing the same
TW253999B (ko) * 1993-06-30 1995-08-11 Hitachi Cable
EP1928034A3 (en) * 1997-12-15 2008-06-18 Philips Lumileds Lighting Company LLC Light emitting device
US6335546B1 (en) * 1998-07-31 2002-01-01 Sharp Kabushiki Kaisha Nitride semiconductor structure, method for producing a nitride semiconductor structure, and light emitting device
DE60030279T2 (de) * 1999-03-17 2007-08-30 Mitsubishi Cable Industries, Ltd. Halbleiterbasis, ihre herstellungsmethode und halbleiterkristallherstellungsmethode
JP5965095B2 (ja) * 1999-12-03 2016-08-10 クリー インコーポレイテッドＣｒｅｅ Ｉｎｃ． 内部および外部光学要素による光取出しを向上させた発光ダイオード
JP4780113B2 (ja) * 2000-09-18 2011-09-28 三菱化学株式会社 半導体発光素子
JP3556916B2 (ja) * 2000-09-18 2004-08-25 三菱電線工業株式会社 半導体基材の製造方法
TW488088B (en) * 2001-01-19 2002-05-21 South Epitaxy Corp Light emitting diode structure
EP1367150B1 (en) 2001-02-14 2009-08-19 Toyoda Gosei Co., Ltd. Production method for semiconductor crystal and semiconductor luminous element
JP3690340B2 (ja) * 2001-03-06 2005-08-31 ソニー株式会社 半導体発光素子及びその製造方法
EP1378949A4 (en) * 2001-03-21 2006-03-22 Mitsubishi Cable Ind Ltd LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR ELEMENT
JP4055503B2 (ja) * 2001-07-24 2008-03-05 日亜化学工業株式会社 半導体発光素子
US7601553B2 (en) * 2003-07-18 2009-10-13 Epivalley Co., Ltd. Method of manufacturing a gallium nitride semiconductor light emitting device
KR100714639B1 (ko) * 2003-10-21 2007-05-07 삼성전기주식회사 발광 소자
KR100448352B1 (ko) * 2003-11-28 2004-09-10 삼성전기주식회사 ＧａＮ 기반 질화막의 형성방법
KR20050062832A (ko) * 2003-12-18 2005-06-28 삼성코닝 주식회사 발광 소자용 질화물 반도체 템플레이트 제조 방법
US7342261B2 (en) * 2005-05-16 2008-03-11 Dong-Sing Wuu Light emitting device
US7795600B2 (en) * 2006-03-24 2010-09-14 Goldeneye, Inc. Wavelength conversion chip for use with light emitting diodes and method for making same
KR100786777B1 (ko) * 2006-03-28 2007-12-18 전북대학교산학협력단 반도체 구조물의 제조 방법
KR100809227B1 (ko) * 2006-10-27 2008-03-05 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 제조 방법
KR100863804B1 (ko) 2007-04-19 2008-10-16 고려대학교 산학협력단 질화물 발광소자 및 그 제조 방법
WO2009002129A2 (en) * 2007-06-27 2008-12-31 Epivalley Co., Ltd. Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same
KR100916375B1 (ko) * 2007-06-27 2009-09-07 주식회사 에피밸리 반도체 발광소자 및 반도체 발광소자를 제조하는 방법
JP5045418B2 (ja) * 2007-11-28 2012-10-10 三菱化学株式会社 ＧａＮ系ＬＥＤ素子、ＧａＮ系ＬＥＤ素子の製造方法およびＧａＮ系ＬＥＤ素子製造用テンプレート

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8476658B2 (en) 2009-11-25 2013-07-02 Jing Jie Dai Semiconductor light-emitting devices
US8648348B2 (en) 2010-02-04 2014-02-11 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device, light emitting device package, and lighting system
WO2012148039A1 (en) * 2011-04-28 2012-11-01 Seoul Opto Device Co., Ltd. Semiconductor substrate and method of fabricating the same
US9299779B2 (en) 2011-04-28 2016-03-29 Seoul Viosys Co., Ltd. Semiconductor substrate and method of fabricating the same
KR20230093937A (ko) * 2021-12-20 2023-06-27 웨이브로드 주식회사 비발광 3족 질화물 반도체 적층체를 제조하는 방법

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