KR20110086129A - 얇은 피-타입 갈륨 질화물을 가지고 알루미늄 갈륨 질화물 전자-차단층이 없는 갈륨 질화물계 발광 다이오드들 - Google Patents
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Abstract
100 nm 이하의 두께를 가지는 p타입층, n타입층, 및 상기 p타입층과 상기 n타입층 사이에 개재되고, 광을 방출하기 위한, 활성층을 가지는 발광 다이오드(LED)로서, 상기 LED는 개별적인 전자 차단층을 포함하지 않는다.
Description
본 발명은 발광 다이오드(LED)들에 관한 것이고 특히 다양한 조명 어플리케이션들을 위한 고효율 및 고선명 LED들에 관한 것이며, 그리고 이들을 제조하기 위한 방법들에 관한 것이다.
(유의 사항: 본 명세서는 명세서의 전체에 걸쳐서 대괄호, 즉 [x] 내에 표시된 하나 또는 그 이상의 참조 번호들에 의하여 표시된 바와 같은 다른 많은 공개 문헌들을 참조한다. 이러한 참조 번호들에 따라서 배열된 다른 공개 문헌들의 목록은 "참조 문헌들"로 표시된 절에서 찾을 수 있다. 이러한 공개 문헌들 각각은 본 명세서에서 인용되어 통합된다.)
갈륨 질화물(GaN)계 와이드 밴드 갭 반도체 발광 다이오드(LED)들은 거의 15년 동안 이용되고 있다. LED 개발의 진전은 풀-컬러 LED 디스플레이들, LED 트래픽 시그널들, 백색 LED들 및 기타의 구현과 함께, LED 기술에 커다란 변화들을 이끌고 있다.
고효율 백색 LED들은 형광 램프의 가능한 대체물로서 높은 관심을 받고 있다. 예를 들어, 백색 LED들의 발광 효율(13-150 루멘스/와트[1])은 이미 보통의 형광 램프들의 발광 효율(75 루멘스/와트)을 능가한다. 그럼에도 불구하고, 현재 상업적으로 유용한 섬유아연석(wurtzite) 질화물계 LED들은 다중 양자 우물들(MQWs) 내부의, 그들의 [0001] c-극성 성장 배향에 대한, 분극-관련(polarization-related) 전기장들의 존재에 의해 특징을 가진다. 이종 계면들에서의 자발적이고 압전의 분극에서의 불연속은 캐리어 분리(양자 제한 스타르크 효과(quantum confined Stark effect, QCSE)를 발생시키고 양자 우물들 내에 방사 재결합율(radiative recombination rate)을 감소시키는 양자 우물들 내의 내부 전기장들을 유발한다[2-5]. 상당한(decent) 방사 재결합율을 유지하기 위하여, c-극성 발광 소자들은 일반적으로 얇은(< 3 nm) 양자 우물들을 가진다[6-7].
이러한 분극-관련 효과들을 감소시키기 위하여, 비극성(non-polar) 면들(즉, (1-100) m면 또는 (11-20) a-면) 상에 Ⅲ-질화물 소자들을 성장시키는 것이 실증되어 왔다[8-9]. 이러한 효과들을 감소시키는, 그리고 가능하면 제거하는, 다른 접근법은 c-배향에 대하여 기울어진 결정면들, 즉, 반극성(semi-polar) 면들 상에 Ⅲ-질화물 소자들을 성장시키는 것이다. 이러한 면들은 c-면 Ⅲ-질화물 물질들에 비하여, 이종구조체들에서 분극 불연속성을 감소시킨다; 그리고 상기 c-면으로부터 ~45° 배향을 가지는 반극성 면들에 대하여, InGaN/GaN 이종구조체들에서 분극 불연속성이 없다[5]. 양자 우물 영역 내에 감소된 분극-관련 전기장들로, 반극성-배향의 InGaN 양자 우물 내의 전자 및 정공 파장함수들은, 주어진 양자 우물 두께에서, c-극성 배향의 대응부(counterpart)에서 보다 더 많은 오버랩(overlap)을 가질 것으로(그리고 따라서 더 높은 방사 효율을 도출할 것으로) 기대된다. 바꾸어 말하면, 방사 재결합율에 대한 불리한 효과에 대하여 우려하지 않고, 반극성 LED들에서 두꺼운 양자 우물 설계들을 사용할 수 있다. 다양한 반극성 면들((10-1-1), (10-1-3), (11-22) 면들 등을 포함하는) 상에 성장된 소자들이 실증되었고 상기 소자들은 상당히 감소된 분극-관련된 전기장들을 나타내었다. 그러나 이러한 이종 에피택셜 성장된 소자들의 출력 전력들은 적층 결함들 및 쓰레딩(threading) 전위들의 존재로 문제가 된다. 최근에는, 양질의 자립(freestanding) GaN 기판들의 출현으로, 비극성 m-면, 반극성 (10-1-1), 및 (11-22) 자립 GaN 기판들 상에 407 nm 내지 513 nm의 범위를 가지는 피크 방출 파장들을 가지는 고성능 비극성 및 반극성 LED들이 보고되고 있다[13-17]. 그럼에도 불구하고, 이러한 소자들의 출력 전력들은 통상적인 종래 기술인 c-극성 소자들의 출력 전력보다 훨씬 더 낮으며, 이것은 최적화되지 않은 LED 에피택셜 층 구조체에 부분적으로 기인할 수 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 처리할 것으로 기대되는 신규한 반극성 LED 에피택셜층 구조체를 제공한다.
앞에서 기술된 종래 기술에서의 한계점들을 극복하기 위하여, 그리고 본 발명을 읽고 이해하는 동안 명백해질 다른 한계점들을 극복하기 위하여, 본 발명은 얇은(즉 < 100 나노미터(nm)) p타입 GaN층을 포함하고 AlGaN 전자 차단층(EBL)을 포함하지 않는 GaN계 반극성-배향 발광 다이오드(LED)를 제조하는 신규한 접근법을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 자립 반극성 (10-1-1) GaN은 LED에 대한 기판으로서 사용된다. 본 발명은 존재하는 반극성 LED들에 대하여 여러가지의 이점들을 제공한다. 우선, 얇은 p타입 GaN 층을 가지고 AlGaN EBL이 없는 설계들은 직렬 저항 및 따라서 GaN계 LED의 동작 전압을 저감시킨다. 부가적으로, 얇은 p타입 GaN 층은 양자 우물 영역으로부터 방출되는 광의 흡수를 감소시킬 수 있다. 더욱이, 정공-캐리어 주입 효율은 AlGaN EBL의 제거로부터 이점을 가지기 쉽다.
일실시예에서, LED는 100 nm 이하의 두께를 가지는 p타입층; n타입층; 및 상기 p타입층과 상기 n타입층 사이에 개재되고 광을 방출하기 위한, 활성층을 포함하며, 상기 p타입층, n타입층, 및 활성층은 반극성 질화물계 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 p타입층은 최대 50 nm의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, LED는 Ⅲ-질화물계일 수 있으나, AlGaN 전자 차단층을 포함하지 않는다.
상기 활성층은 4 nm 이상의 두께를 가지는 하나 이상의 양자 우물들을 포함할 수 있으며, 상기 활성층/양자 우물들은 활성층 내에 전자-캐리어들을 포획하고 제한하기 위한, 조성 및 충분히 두꺼운 두께를 가짐으로써, 전자 차단층의 기능을 제공한다. 상기 양자 우물들은 InGaN 양자 우물들일 수 있다.
본 발명의 LED는 개별적인 AlGaN 차단층 및 더 두꺼운 p타입층을 포함하는 LED에 비하여, 더 높은 발광 효율, 결정품질(crystal quality), 정공 주입 효율, 더 낮은 직렬 저항, 동작 전압 및 광 흡수를 가질 수 있다.
본 발명은 기판 상에 n타입층을 증착하는 단계; 상기 n타입층 상에 광을 방출하기 위한 활성층을 증착하는 단계(예를 들어, 상기 활성층 내에 전자-캐리어들을 포획하고 제한하는 조성을 가지고 두께를 가지며 4 nm 보다 더 큰 두께까지 하나 이상의 InGaN 양자 우물들을 성장시킴으로써 전자 차단층의 기능을 제공하는 단계); 및 상기 활성층 상에 100 nm 이하의 두께까지(예를 들어, 최대 50 nm의 두께까지) p타입층을 증착하는 단계;를 포함하는 LED의 제조방법을 더 개시하는데, 상기 p타입층, n타입층 및 활성층은 반극성 질화물계 물질을 포함한다.
본 발명은 존재하는 반극성 LED들보다 여러 가지의 장점들을 제공한다. 얇은 p타입 GaN을 가지고 AlGaN-EBL이 없는 반극성 LED는 더 높은 발광 효능을 가지는 것으로 기대된다. 이는 얇은 p타입 GaN 층의 존재와 AlGaN EBL의 부재(absence)가 직렬 저항을 저감시키고 따라서 GaN계 LED의 동작 전압을 저감시키기 때문이다. 부가적으로, 얇은 p타입 GaN 층은 양자 우물 영역으로부터 방출되는 광의 흡수를 감소시킬 수 있다. 더욱이, AlGaN EBL이 양자 우물 활성 영역 내에 전자-캐리어의 포획 및 제한을 향상시키는 동안, 정공-캐리어 주입을 또한 방해하기 때문에, 정공-캐리어 주입 효율이 AlGaN EBL의 제거에서 이익을 얻을 수 있다[19]. AlGaN EBL 대신에, 반극성 성장 배향에 의해 촉진되는 두꺼운 양자 우물 설계들이 전자-캐리어들의 포획 및 제한을 보조하기 위하여 사용될 수 있다(두꺼운 양자 우물은 전자-캐리어들을 포획하고 제한하는 데 있어서 더욱 효율적인 것으로 기대된다[20-22]).
본 발명의 완성으로 더 높은 LED 결정품질에 도달할 수 있을 것으로 기대된다. 이는 얇은 p타입 GaN 층(바람직하게는 InGaN 양자 우물 성장 온도보다 더 높은 온도에서 성장되는)이 더 짧은 성장 시간을 필요로 하기 때문인데, 이것은 InGaN 양자 우물 영역을 위한 고온의 노출을 짧게 해주며, 고온에 기인한 InGaN 양자 우물 영역의 발생할 수 있는 열화를 경감시켜준다. 더욱이, InGaN 양자 우물의 분리(dissociation)를 방지하기 위하여 InGaN 양자 우물 성장 온도 근처의 온도에서 이러한 AlGaN층이 일반적으로 성장하기 때문에 AlGaN EBL층의 부재는 전체적인 에피택셜층 결정품질을 향상시키는 것으로 기대된다. 양질의 AlGaN 성장을 위하여 바람직하지 않은, 이러한 온도에서 성장된 AlGaN은 불량한 결정품질을, 특히, 높은 결함 밀도를 가질 수 있다. 제안된 소자들은 종래 기술의 소자들에 비하여 훨씬 단순화된 에피택셜 구조체를 가지기 때문에, 본 발명은 LED들의 제조 가능성을 훨씬 개선시킬 수 있다는 것을 주목하여야 한다.
동일한 참조 번호들은 전체에 걸쳐 해당하는 부분들을 나타내는 도면을 이제 참조한다:
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 LED의 도식적인 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 활성 영역의 일례의 도식적인 단면도이다.
도 2는 InGaN/GaN MQW 또는 단일 양자 우물(SQW)을 포함하는, 얇은 p타입 GaN층을 가지고 AlGaN EBL이 없는 반극성 LED에 대한 에피택셜층 구조체의 다른 예의 도식적인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 LED의 또 다른 예의 도식적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 방법을 도해하는 흐름도이다.
도 1a는 본 발명의 일실시예에 따른 LED의 도식적인 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 활성 영역의 일례의 도식적인 단면도이다.
도 2는 InGaN/GaN MQW 또는 단일 양자 우물(SQW)을 포함하는, 얇은 p타입 GaN층을 가지고 AlGaN EBL이 없는 반극성 LED에 대한 에피택셜층 구조체의 다른 예의 도식적인 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 LED의 또 다른 예의 도식적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 방법을 도해하는 흐름도이다.
관련 출원들에 대한 상호 참조
본원은 "얇은 p타입 갈륨 질화물을 가지고 알루미늄 갈륨 질화물 전자-차단층을 가지지 않는 갈륨 질화물계 발광 다이오드들(THIN P-TYPE GALLIUM NITRIDE AND ALUMINUM GALLIUM NITRIDE ELECTRON-BLOCKING LAYER FREE GALLIUM NITRIDE-BASED LIGHT EMITTING DIODES)"의 명칭으로, 홍 종(Hong Zhong), 아누라그 티아기(Anurag Tyagi), 제임스 스펙(James S. Speck), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 및 수지 나카무라(Shuji Nakamura)에 의해, 2008년 11월 5일 출원되고, 대리인 문서 번호 30794.291-US-P1 (2009-156)인, 공동-계류 중이고 공동-양도된 미국 임시 출원번호 제61/111,642호의 미국법 제35호(특허법) 제119조(e)에 의거한 이익을 주장하며, 상기 출원은 본 명세서에 인용되어 통합된다.
본원은 하기의 공동-계류중이고 공동-양도된 미국특허출원들과 관련이 있다:
대리인 문서 번호 30794.117-US-P1 (2004-495-1)이며, "금속유기 화학적 기상 증착에 의한 비극성 InGaN 박막들, 이종구조체들 및 소자들의 제조(FABRICATION OF NONPOLAR InGaN THIN FILMS, HETEROSTRUCTURES AND DEVICES BY METALORGANIC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION)"라는 명칭으로, 아르판 차크라보티(Arpan Chakraborty), 벤자민 하스켈(Benjamin A. Haskell), 스타시아 켈러(Stacia Keller), 제임스 스펙(James S. Speck), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 슈지 나카무라(Shuji Nakamura) 및 우메쉬 미쉬라(Umesh K. Mishra)에 의하여, 2004년 5월10일에 출원된, 미국 임시 특허 출원 번호 제60/569,749호의 미국법 제35호(특허법) 제119조(e)에 의거한 이익을 주장하는, 아르판 차크라보티(Arpan Chakraborty), 벤자민 하스켈(Benjamin A. Haskell), 스타시아 켈러(Stacia Keller), 제임스 스펙(James S. Speck), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 슈지 나카무라(Shuji Nakamura) 및 우메쉬 미쉬라(Umesh K. Mishra)에 의하여, "금속유기 화학적 기상 증착에 의한 비극성 인듐 갈륨 질화물 박막들, 이종구조체들 및 소자들의 제조(FABRICATION OF NONPOLAR INDIUM GALLIUM NITRIDE THIN FILMS, HETEROSTRUCTURES AND DEVICES BY METALORGANIC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION)"의 명칭으로, 대리인 문서 번호 30794.117-US-U1 (2004-495-2)이며, 2007년 3월6일에 발행된 미국 특허번호 제7,186,302호이며, 2005년 5월 6일에 출원된 미국 실용특허 출원번호 제11/123,805호의 미국법 제35호(특허법) 제120조에 의거하여 연속하는, 대리인 문서 번호 30794.117-US-C1 (2004-495-3)이며, "금속유기 화학적 기상 증착에 의한 비극성 인듐 갈륨 질화물 박막들, 이종구조체들 및 소자들의 제조(FABRICATION OF NONPOLAR INDIUM GALLIUM NITRIDE THIN FILMS, HETEROSTRUCTURES AND DEVICES BY METALORGANIC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION)"의 명칭으로, 아르판 차크라보티(Arpan Chakraborty), 벤자민 하스켈(Benjamin A. Haskell), 스타시아 켈러(Stacia Keller), 제임스 스펙(James S. Speck), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 슈지 나카무라(Shuji Nakamura) 및 우메쉬 미쉬라(Umesh K. Mishra)에 의하여, 2007년 1월9일에 출원한 미국 실용(utility) 특허 출원번호 제11/621,479호의 미국법 제35호(특허법) 제120조에 의거하여 연속하는, 대리인 문서 번호 30794.117-US-C2이며, "금속유기 화학적 기상 증착에 의한 비극성 인듐 갈륨 질화물 박막들, 이종구조체들 및 소자들의 제조(FABRICATION OF NONPOLAR INDIUM GALLIUM NITRIDE THIN FILMS, HETEROSTRUCTURES AND DEVICES BY METALORGANIC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION)"의 명칭으로, 아르판 차크라보티(Arpan Chakraborty), 벤자민 하스켈(Benjamin A. Haskell), 스타시아 켈러(Stacia Keller), 제임스 스펙(James S. Speck), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 슈지 나카무라(Shuji Nakamura) 및 우메쉬 미쉬라(Umesh K. Mishra)에 의하여, 2009년 2월12일에 출원한 미국 실용(utility) 특허 출원번호 제12/370,479호;
대리인 문서 번호 30794.128-US-P1 (2005-471-1)이며, "평면 반극성 갈륨 질화물의 성장기술(TECHNIQUE FOR THE GROWTH OF PLANAR SEMI-POLAR GALLIUM NITRIDE)"이라는 명칭으로, 트로이 베이커(Troy J. Baker), 벤자민 하스켈(Benjamin A. Haskell), 폴 피니(Paul T. Fini), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 제임스 스펙(James S. Speck), 및 슈지 나카무라(Shuji Nakamura)에 의하여, 2005년 3월 10일에 출원된, 미국 임시 특허 출원 번호 제60/660,283호의 미국법 제35호(특허법) 제119조(e)에 의거한 이익을 주장하는, 트로이 베이커(Troy J. Baker), 벤자민 하스켈(Benjamin A. Haskell), 폴 피니(Paul T. Fini), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 제임스 스펙(James S. Speck), 및 슈지 나카무라(Shuji Nakamura)에 의하여, "평면 반극성 갈륨 질화물의 성장기술(TECHNIQUE FOR THE GROWTH OF PLANAR SEMI-POLAR GALLIUM NITRIDE)"이라는 명칭으로, 대리인 문서 번호 30794.128-US-U1 (2005-471-2)이며, 2007년 5월 22일에 발행된 미국 특허번호 제7,220,324호이며, 2006년 3월 10일에 출원된 미국 실용특허 출원번호 제11/372,914호의 미국법 제35호(특허법) 제120조에 의거하여 연속하는, 대리인 문서 번호 30794.128-US-C1 (2005-471-3)이며, "평면 반극성 갈륨 질화물의 성장기술(TECHNIQUE FOR THE GROWTH OF PLANAR SEMI-POLAR GALLIUM NITRIDE)"의 명칭으로, 트로이 베이커(Troy J. Baker), 벤자민 하스켈(Benjamin A. Haskell), 폴 피니(Paul T. Fini), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 제임스 스펙(James S. Speck), 및 슈지 나카무라(Shuji Nakamura)에 의하여, 2007년 1월9일에 출원한 미국 실용(utility) 특허 출원번호 제11/621,482호; 및
대리인 문서 번호 30794.245-US-I1 (2002-301-4)이고, "금속유기 화학적 기상 증착에 의하여 성장된 비극성 a-면 갈륨 질화물 박막들(NON-POLAR A-PLANE GALLIUM NITRIDE THIN FILMS GROWN BY METALORGANIC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION)"이라는 명칭으로, 마이클 크레이븐(Michael D. Craven) 및 제임스 스펙(James S. Speck)에 의하여, 2007년 9월10일에 출원된, 미국 실용특허 출원번호 제11/852,908호, 그리고 상기 출원번호 제11/852,908호는 하기 출원의 부분 연속(continuation-in-part)이다:
대리인 문서 번호 30794.95-US-P1 (2002-294/301/303)이며, "비극성 갈륨 질화물계박막들 및 이종구조체 물질들(NON-POLAR GALLIUM NITRIDE BASED THIN FILMS AND HETEROSTRUCTURE MATERIALS)"의 명칭으로, 마이클 크레이븐(Michael D. Craven), 스타시아 켈러(Stacia Keller), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 탈 마갈리쓰(Tal Margalith), 제임스 스펙(James S. Speck), 슈지 나카무라(Shuji Nakamura), 및 우메쉬 미쉬라(Umesh K. Mishra)에 의하여, 2002년 4월15일에 출원한 미국 임시 특허출원번호 제60/372,909호의 미국법 제35호(특허법) 제119조(e)에 의거한 이익을 주장하는, 대리인 문서 번호 30794.100-US-U1 (2002-294-2)이며, 마이클 크레이븐(Michael D. Craven) 및 제임스 스펙(James S. Speck)에 의하여, 2003년 4월15일에 출원된, "금속유기 화학적 기상 증착에 의하여 성장된 비극성 a-면 갈륨 질화물 박막들 (NON-POLAR A-PLANE GALLIUM NITRIDE THIN FILMS GROWN BY METALORGANIC CHEMICAL VAPOR DEPOSITION)"의 명칭을 가지는, 미국 실용특허 출원번호 제10/413,691호; 및
대리인 문서 번호 30794.95-US-P1 (2002-294/301/303)이며, "비극성 갈륨 질화물계 박막들 및 이종구조체 물질들(NON-POLAR GALLIUM NITRIDE BASED THIN FILMS AND HETEROSTRUCTURE MATERIALS)"이라는 명칭으로, 마이클 크레이븐(Michael D. Craven), 스타시아 켈러(Stacia Keller), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 탈 마갈리쓰(Tal Margalith), 제임스 스펙(James S. Speck), 슈지 나카무라(Shuji Nakamura), 및 우메쉬 미쉬라(Umesh K. Mishra)에 의하여, 2002년 4월 15일에 출원된 미국 임시 특허 출원 번호 제60/372,909호의 미국법 제35호(특허법)제119조(e)에 의거한 이익을 주장하는, 마이클 크레이븐(Michael D. Craven)등에 의하여, "비극성 (Al, B, In, Ga)N 양자 우물 및 이종구조체 물질 및 소자들(NON-POLAR (Al, B, In, Ga)N QUANTUM WELL AND HETEROSTRUCTURE MATERIALS AND DEVICES)" 이라는 명칭으로, 대리인 문서 번호 30794.101-US-U1 (2002-301-2)이며, 2006년 8월 15일에 발행된 미국 특허번호 제7,091,514호이며, 2003년 4월 15일에 출원된 미국 실용특허 출원번호 제10/413,690호의 미국법 제35호(특허법) 제120조 및 제121조에 의거한 이익을 주장하고 분할출원인, 대리인 문서 번호 30794.101-US-D1 (2002-301-3)이며, 마이클 크레이븐(Michael D. Craven), 스타시아 켈러(Stacia Keller), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 탈 마가리쓰(Tal Margalith), 제임스 스펙(James S. Speck), 슈지 나카무라(Shuji Nakamura), 및 우메쉬 미쉬라(Umesh K. Mishra)에 의하여, 2006년 6월21일에 출원되고, "비극성 (Al, B, In, Ga)N 양자 우물 및 이종구조체 물질 및 소자들(NON-POLAR (Al, B, In, Ga)N QUANTUM WELL AND HETEROSTRUCTURE MATERIALS AND DEVICES)" 이라는 명칭을 가지는, 미국 실용특허 출원번호 제11/472,033호;
상기 모든 출원들은 여기에서 인용되어 통합된다.
다음의 바람직한 실시예의 기술에서, 본 명세서의 일부를 이루는 수반된 도면들에 대해 참조가 이루어지며, 본 발명이 실시될 수 있는 특정한 실시예를 도해하는 방식에 의해 도시된다. 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 다른 실시예들이 이용될 수 있고 구조적 변화들이 만들어질 수 있음이 이해될 것이다.
개관
본 발명의 목적은 개선된 성능과 제조 상태를 수반한 반극성-배향의 GaN계 LED들을 생성하는 것이다. 제안된 소자는 일반적으로 다양한 디스플레이, 조명, 및 고상의 조명 어플리케이션들을 위한 광학적 소스로서 사용될 수 있다.
얇은 p타입 GaN을 가지고 AlGaN EBL이 없는 LED 구조체들의 구현은 잠재적으로 GaN계의 제조 가능성의 복합적인 개선들을 허용하고(본 발명은 LED 에피택셜 구조체를 더욱 단순화하기 때문에) 감소된 동작 전압과 더 높은 결정품질을 수반한 소자들을 생산한다. 반극성 GaN 플랫폼들은 더 높은 방사 재결합율과 따라서 더 높은 내부 양자 효율을 수반한 소자들과 같은 성능상의 이점들을 제공하는 것으로 기대된다. 이러한 이점들은 다양한 상업적인 제품들의 비용을 잠재적으로 더 저감시킬 것이다.
명명법
본 명세서에 사용된 용어 "(Al,Ga,In)N" 또는 III-질화물은 이러한 III족 금속 종들의 2원계, 3원계, 및 4원계 조성들을 포함할 뿐만 아니라, 단일 종들의 각각의 질화물들을 포함하여 넓게 해석되도록 의도된다. 이에 따라, 용어 (Al, Ga, In)N는 이러한 명명법에 포함되는 종들로서, 3원계 화합물들 AlGaN, GaInN, 및 AlInN, 및 4원계 화합물들 AlGaInN 뿐만 아니라, 화합물들 AlN, GaN, 및 InN 을 포괄한다. (Ga, Al, In) 구성 종들의 둘 또는 그 이상이 존재하는 경우에는, "비화학량적(off-stoichiometric)"인 비율들(조성에서 존재하는 (Ga, Al, In) 구성 종들 각각의 존재하는 상대적인 몰 분율에 대한) 뿐만 아니라, 화학량적인 비율들을 포함하는, 모든 가능한 조성들이 본 발명의 넓은 범위 내에서 사용될 수 있다. 이에 따라, GaN 물질들을 참조하여 이후에서 본 발명의 논의는 다양한 다른 (Al, Ga, In)N 물질 종들의 형성에 적용될 수 있음을 이해할 수 있다. 더욱이, 본 발명의 범위 내에서 (Al,Ga,In)N 물질들은 소량의 도펀트들 및/또는 다른 불순물 또는 개재된 물질들을 더 포함할 수 있다.
기술적 설명
본 발명은 (Ga, Al, In)N과 같은, 그러나 이에 한정되지 않는, 합금들을 포함하는 반도체 LED이다. 지금까지 보고된 다른 반극성 LED들과 비교하여, 상기 LED들의 p타입 GaN 두께들은 150 nm 내지 200 nm의 범위를 가지는 [14-18], 제안된 소자들은 더 얇은 p타입 GaN 층(즉, < 100 nm 이며 통상적인 값은 50 nm)을 포함한다. 더욱이, 이전에 보고된 반극성 LED들[14-18]과 달리, 제안된 소자들은 AlGaN 전자 차단층(EBL)을 포함하지 않는데, 상기 AlGaN 전자 차단층(EBL)은 일반적으로 양자 우물 영역과 p타입 GaN 층 사이에 개재된다. 상기 소자는 잘 확립된 반도체 소자 제조 기술들을 사용하여 성장되고 가공된다.
도 1a는 본 발명에 따른 소자(100, 예를 들어, LED)를 도해하며, 소자(100)는 100 nm 이하의 두께(104)를 가지는 p타입 층(102); n타입 층(106); 및 광을 방출하기 위하여 p타입 층(102)과 n타입 층(106) 사이에 위치하는 활성 영역 또는 층(108)을 포함한다. 활성층(108)은 일반적으로, 비록 필수적이지는 않더라도, 활성층(108)에서 전자-캐리어들을 포획(capture)하고 제한(confine)하기 위하여, 충분히 두꺼운 두께(110) 및 조성을 가지며, 이에 의하여 전자 차단층(EBL)의 기능을 제공한다. 따라서, 본 발명은 광을 방출하고 전자를 차단하는 기능을 모두 제공하는 하나의 층(108)으로서 전자 차단층 및 활성층(108)을 통합할 수 있다. 그러므로 일실시예에서, LED(100)는 특히 전자 차단의 유일한 목적을 위하여 성장된 개별적인(층들(102, 106, 108)과는 별개인) 전자 차단층을 포함하지 않는다. 예를 들어, LED(100)는 일반적으로 AlGaN 차단층을 포함하지 않는다.
결국, 상기 LED는, 개별적인 AlGaN 차단층 및 더 두꺼운 p타입 층을 포함하는 LED에 비하여, 더 높은 발광 효율, 결정품질, 정공 주입 효율과 더 낮은 직렬 저항, 동작 전압, 및 광 흡수를 가질 수 있다.
상기 LED는 일반적으로 Ⅲ-질화물계이며, 예를 들어, 층들(102, 106 및 108)은 Ⅲ-질화물 (Al, In, Ga)N 층들이다.
도 1b에서 도시된 것처럼, 활성층(108)은, 광을 방출하기 위하여, 조성(예를 들어, InGaN)을 가지고, 4 nm 이상의 두께(114)를 가지는 하나 이상의 양자 우물들(112)을 포함할 수 있다. 더구나, 활성층(108)은 양자 우물(112)에서 전자-캐리어들을 포획하고 제한하기 위하여 조성 및 두께(114)를 가지는 하나 이상의 양자 우물들(112)을 포함할 수 있으며, 이에 의하여 전자 차단층의 기능을 제공한다. 양자 우물들(112, 예를 들어, InGaN)은 일반적으로 제1 양자 우물 장벽(116, 예를 들어, GaN) 및 제2 양자 우물 장벽(118, 예를 들어, GaN) 사이에 개재된다. 전자 캐리어들은 일반적으로 전력 공급에 반응하여, 활성층(108) 및 양자 우물들(112)로 흐르며, 그리고 소자(100)에 의해 방출되는 광을 생성하기 위하여, 활성층(108) 및 양자 우물들(112)에서 정공들과 재결합한다.
LED(100)는 일반적으로 반극성 또는 비극성 배향(120)을 가지는데, 예를 들어, 활성층(108) 및 n타입 층(106) 사이의 계면(122)과 활성층(108) 및 p타입 층(102) 사이의 계면(124)은 선택된 비극성 또는 반극성 면이 되도록, 층들(102, 106 및 108)은 비극성 또는 반극성 배향(120)을 따라 성장하거나 절단된다. 양자 우물(112) 및 제1 장벽(116) 사이의 계면(126)과 양자 우물(112)과 제2 장벽(118) 사이의 계면(128)은 또한 선택된 비극성 또는 반극성 면(들)이다. 반극성 또는 비극성 배향(120)은 일반적으로 양자 제한 배향(상기 배향을 따라서 양자 우물(112) 내의 전자들 및 정공들이 장벽층들(116, 118)에 의해 제공되는 에너지 장벽에 의해 제한되는)을 따르며, 그 결과 c-면 소자에 비하여 양자 제한 스타르크 효과(QCSE)는 감소된다.
일실시예에서, 모든 층들은, 예를 들어, p타입 층(102), n타입 층(106), 및 활성층(108)은 반극성 질화물계 물질을 포함한다.
도 2는 제안된 소자를 위한 일반적인 에피택셜층 구조체(200)를 도시한다. 이것은 본 발명의 일실시예이다. 다른 에피택셜 구조체들도 가능하고 몇몇의 대안적인 실시예들이 다음의 절(section)들에서 제안된다. 제1 예로서, 소자(200)는 반극성(10-1-1) 자립 GaN 기판(202) 상에서 성장되는데, 의도적이지 않게 도핑된(UID, unintentionally doped) 그리고/또는 n타입 GaN 층(204)으로 시작되어, 후속으로 InGaN/GaN SQW 또는 MQW들을 포함할 수 있는 양자 우물 영역(206)과, 그 후속으로 얇은 p타입 GaN 층(208)이 성장된다. 소자의 반극성 배향이 주어지면, 개별적인 양자 우물 두께는 c-극성 소자들에서 일반적으로 사용되는 것보다 더 두꺼울 수 있다(즉, > 4nm). (10-1-1) 자립 GaN 기판(202)은 에피택셜 성장된 층(204)이 그 상에 성장되고 반극성(10-1-1) 면인 표면(210)을 가진다.
도 3은 자립 반극성 (10-1-1) GaN 기판(304) 상에 금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD)에 의해 성장된, 얇은 p타입 GaN 층(302)을 수반하고 AlGaN 전자 차단층이 없는 반극성 LED 소자(300)의 제2 예를 도시한다. LED 에피택셜층 구조체는 1.0㎛ 두께의 실리콘도핑된 n타입 GaN(306), 3 nm 두께의 양자 우물(308) 및 30 nm 두께의 UID GaN 장벽들(310, 312)을 포함하는 활성 영역, 30 nm 두께의 마그네슘(Mg)도핑된 p타입 GaN 층(302) 및 20 nm 두께의 고농도 Mg도핑된 p+-타입 GaN 콘택층(314)을 포함한다. 성장 이후에, LED들은 실버 헤더(silver head)들 상에서 제조되었고 패키지되었다. 250 nm 두께의 인듐-주석-산화물(ITO)이 p타입 GaN 콘택들(316)로서 사용되었고 Ti/Au가 p타입 및 n타입 전극들(318, 320)로서 사용되었다. 대표적인 LED(300)는 직류(DC) 동작하에 적분구 내의 베어 헤더(bare header) 상에서(임의의 밀봉이 없고 임의의 의도적인 광 추출 구성이 없이) 테스트되었다. 20 밀리암페어(mA) 구동 전류에서, 444 nm의 피크-방출 파장 및 15.2 밀리와트(mW)의 출력 전력이 측정되었다. 비교하여, 베어 실버 헤더(임의의 밀봉이 없고 임의의 의도적인 광 추출 구성이 없이) 상에서, 그리고 적분구 내에서 측정된, 문헌[15]에서 기술된 최적의 반극성 청색 LED의 출력 전력은 DC 동작하에 20mA에서 단지 11.6mW이었다. 두꺼운 (200 nm) p타입 GaN 층 및 AlGaN EBL을 제외하고, 이러한 반극성 LED([15]에서 기술된)는 피크 EL 방출 파장, 결정 배향, 양자 우물 두께, 및 ITO p콘택 두께를 포함하여, 본 발명의 제2 예와 거의 유사하다는 것을 유념해야 한다.
다양한 카테고리의GaN계 LED들을 제조하기 위하여 제안된 에피택셜 구조체를 완성하는 것은 본 발명의 핵심이다. 이러한 에피택셜 구조체는 표준적인 반도체 가공 기술들을 사용하여 다양한 얇은 P타입 GaN층을 가지고 AlGaN EBL이 없는(Thin P-type GaN layer and AlGaN EBL Free semi-polar , TPAF) 반극성 LED들로 제조될 수 있다.
앞서서 그리고 아래의 절들에서 언급된 것처럼, 본 발명의 복합적인 적용들과 변형들이 존재한다.
프로세스 단계들
도 4는 다음의 단계들을 포함하는, LED를 제조하는 방법을 도해한다.
블록(400)은 제1 도전 타입을 가지는 층(예를 들어, n타입 층)을 기판 상에, 예를 들어, 비극성 또는 반극성 기판 상에 또는 기판의 비극성 또는 반극성 면 상에, 또는 반극성 또는 비극성 성장을 지지하는 기판 상에 증착하는(예를 들어, 성장시키는) 단계를 도해한다. 상기 n타입 층은, 예를 들어, Ⅲ-질화물의 비극성 또는 반극성 배향을 따라, 성장될 수 있다.
블록(402)은 상기 제1 도전 타입을 가지는 블록(400)의 상기 층 상에, 광을 방출하기 위한, 활성층 또는 영역을 증착하는(예를 들어, 성장시키는) 단계를 도해한다. 일례에서, 상기 활성층을 증착하는 단계는 4 nm 이상의 두께를 가지는 하나 이상의 양자 우물들을 성장시키는 단계를 포함한다. 나아가, 상기 방법은 일반적으로, 반드시 필요한 것은 아니지만, 전자-캐리어들을 포획하고 제한하는 두께와 조성을 가지도록 상기 활성층을 증착하는 단계를 포함함으로써, 전자 차단층의 기능을 제공한다. 예를 들어, 상기 활성층을 증착하는 단계는 전자-캐리어들을 포획하고 제한하는 두께 및 조성을 가지는 하나 이상의 양자 우물들을 성장시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 양자 우물들은 InGaN 양자 우물들로서 성장될 수 있다.
따라서, AlGaN 차단층과 같은, 개별적인 전자 차단층은 LED 내에 포함될 필요가 없다.
상기 활성층은 일반적으로 블록(400)에서 성장된 상기 제1 도전 타입을 가지는 상기 층의 비극성 또는 반극성 면 상에서, Ⅲ-질화물의 비극성 또는 반극성 배향을 따른다.
블록(404)은 블록(402)의 상기 활성층 상에서, 100 nm 이하의 두께를 가지고 제2 도전 타입을 가지는 층(예를 들어, p타입 층)을 증착하는(예를 들어, 성장시키는) 단계를 도해한다. 일례에서, 상기 단계는 최대 50 nm의 두께까지 상기 p타입 층을 증착하는 단계를 포함한다. 상기 p타입 층은, 예를 들어, Ⅲ-질화물의 비극성 또는 반극성 배향을 따라 성장될 수 있다.
블록(406)은 상기 방법의 최종 결과(end result)인, LED와 같은 소자를 도해한다. 예를 들어, 상기 p타입 층, 상기 활성층, 및 상기 n타입 층은 일반적으로 Ⅲ-질화물이고 상기 LED는 일반적으로 AlGaN 전자 차단층을 포함하지 않는다. 모든 층들은, 예를 들어, 상기 p타입 층, n타입 층 및 활성층은 반극성 질화물계 물질을 포함할 수 있다. 증착 단계들 (a), (b) 및 (c)는 개별적인 AlGaN 차단층 및 더 두꺼운 p타입 층을 포함하는 LED에 비하여 더 높은 발광 효율, 결정품질, 정공 주입 효율과, 더 낮은 직렬 저항, 동작 전압 및 광 흡수에 이르게 된다.
가능한 변형들
TPAF LED들의 성장은 모든 다른 반극성 면들과 비극성 a-면들 및 m-면들을 포함하지만 이에 한정되지 않는 반극성(10-1-1) 면 이외의(Ga, In, Al)N 결정 배향들 상에서 또한 수행될 수 있다. "반극성 면(semi-polar plane)"이라는 용어는 c-면, a-면, 또는 m-면으로 분류될 수 없는 임의의 면을 언급하기 위하여 사용될 수 있다. 결정학적 용어들에서, 반극성 면은 적어도 두 개의 0이 아닌 h, i, 또는 k 밀러 지수들 및 0 이 아닌 l 밀러 지수를 가지는 임의의 면일 수 있다. 비극성 m-면들 및 a-면들은 각각 (10-10) 및 (11-20) 면을 언급한다.
바람직한 실시예는 성장된 상기 구조체에 조화되는 조성 격자를 가지는 자립 반극성 질화물 웨이퍼 상에 성장된 앞에서 언급된 (Ga, Al, In)N 박막들, 이종구조체들, 및 소자들을 제공하였다. 자립 반극성 질화물 웨이퍼들은 벌크 질화물 잉곳(ingot) 또는 불(boule)을 개별적인 반극성 질화물 웨이퍼들로 소잉함으로써, 또는 임의의 다른 가능한 결정 성장 또는 웨이퍼 제조 기술에 의하여, 두꺼운 반극성 웨이퍼들로부터 이질적인(foreign) 기판을 제거함으로써 생성될 수 있다. 본 발명의 범위는 모든 가능한 결정 상정 방법들 및 웨이퍼 제조 기술들에 의하여 생성된 모든 가능한 자립 반극성 질화물 웨이퍼들 상에서 반극성 (Ga, Al, In)N 박막들, 이종구조체들, 및 소자들의 성장 및 제조를 포함한다. 상기 기판은 또한 어떠한 경우들에서는 박형화되며(thinned) 그리고/또는 폴리싱되며 그리고/또는 제거될 수도 있다.
마찬가지로, 앞에서 언급된 (Ga, Al, In)N 박막들, 이종구조체들, 및 소자들은 성장된 상기 구조체에 부합되는 조성 격자를 가지는 자립 비극성 질화물 웨이퍼 상에서 성장될 수 있다. 자립 비극성 질화물 웨이퍼들은 벌크 질화물 잉곳 또는 불을 개별적인 비극성 질화물 웨이퍼들로 소잉함으로써, 또는 임의의 다른 가능한 결정 성장 또는 웨이퍼 제조 기술에 의하여, 두꺼운 비극성 질화물 층으로부터 이질적인 기판을 제거함으로써 생성될 수 있다. 본 발명의 범위는 모든 가능한 결정 성장 방법들 및 웨이퍼 제조 기술들에 의하여 생성된 모든 가능한 자립 비극성 질화물 웨이퍼들 상에서 비극성 (Ga, Al, In)N 박막들, 이종구조체들, 및 소자들의 성장 및 제조를 포함한다. 상기 기판은 어떠한 경우들에서 또한 박형화되며 그리고/또는 폴리싱될 수 있다.
더욱이, 자립 GaN 이외에 이질적인 기판들이 반극성 또는 비극성 템플릿(template) 성장을 위하여 사용될 수 있다. 본 발명의 범위는 모든 가능한 기판들의 모든 가능한 결정학적 배향들 상에 반극성 또는 비극성 (Ga, Al, In)N 박막들, 이종구조체들, 및 소자들의 성장 및 제조를 포함한다. 이러한 기판들은 실리콘 카바이드(silicon carbide), 갈륨 질화물(gallium nitride), 실리콘(silicon), 아연 산화물(zinc oxide), 붕소 질화물(boron nitride), 리튬 알루민산염(lithium aluminate), 리튬 니오브산염(lithium niobate), 게르마늄(germanium), 알루미늄 질화물(aluminum nitride), 리튬 몰식자산염(lithium gallate), 부분 대체 스피넬들(partially substituted spinels), 및 γ-LiAlO2 구조체를 공유하는 사원계 정방정계 산화물들(quaternary tetragonal oxides sharing the -LiAlO2 structure)을 포함하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
앞에서 기술된 반극성 (Ga, Al, In)N 소자들은 자립 GaN 웨이퍼들 상에 성장되었다. 그러나, 본 발명의 범위는 또한 비극성 또는 반극성 에피택셜 측방 과성장된(epitaxial laterally overgrown, ELO) 템플릿들을 포함한다. 상기 ELO 기술은 후속의 에피택셜 층들에서 쓰레딩 전위(threading dislocation, TD)들의 밀도를 감소시키는 방법이다. 상기 TD 밀도의 감소는 소자 성능을 향상시킨다.
(Ga, Al, In)N 양자 우물 및 이종구조체 설계에서의 변경들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 가능하다. 예를 들어, AlInGaN 4원계 층들뿐만 아니라, 낮은 알루미늄 조성의 AlGaN 층들(AlxGaN1 - xN, 0 ≤ x ≤ 0.5)은 양자 우물 장벽들로서 사용될 수 있다. 더욱이, 상기 층들, 성장된 양자 우물들의 개수, 및 함유물(inclusion)의 특정한 두께 및 조성은 특정 소자 설계들에 고유한 변수들이고 본 발명의 대안적인 실시예들에서 사용될 수 있다.
본 발명은 또한 양자 우물들을 포함하지 않는 TPAF GaN계 LED들을 제조하기 위하여 사용될 수 있다. 일례는 GaN/InGaN 이중 이종구조체를 포함하는 LED 구조체이다.
이점들 및 개선들
본 발명은 존재하는 반극성 LED들보다 여러 가지의 장점들을 제공한다. 얇은 p타입 GaN을 가지고 AlGaN-EBL이 없는 반극성 LED는 더 높은 발광 효능을 가지는 것으로 기대된다. 이는 얇은 p타입 GaN 층의 존재와 AlGaN EBL의 부재(absence)가 직렬 저항을 저감시키고 따라서 GaN계 LED의 동작 전압을 저감시키기 때문이다. 부가적으로, 얇은 p타입 GaN 층은 양자 우물 영역으로부터 방출되는 광의 흡수를 감소시킬 수 있다. 더욱이, AlGaN EBL이 양자 우물 활성 영역 내에 전자-캐리어의 포획 및 제한을 향상시키는 동안, 정공-캐리어 주입을 또한 방해하기 때문에, 정공-캐리어 주입 효율이 AlGaN EBL의 제거에서 이익을 얻을 수 있다[19]. AlGaN EBL 대신에, 반극성 성장 배향에 의해 촉진되는 두꺼운 양자 우물 설계들이 전자-캐리어들의 포획 및 제한을 보조하기 위하여 사용될 수 있다(두꺼운 양자 우물은 전자-캐리어들을 포획하고 제한하는 데 있어서 더욱 효율적인 것으로 기대된다[20-22]).
본 발명의 완성으로 더 높은 LED 결정품질에 도달할 수 있을 것으로 기대된다. 이는 얇은 p타입 GaN 층(바람직하게는 InGaN 양자 우물 성장 온도보다 더 높은 온도에서 성장되는)이 더 짧은 성장 시간을 필요로 하기 때문인데, 이것은 InGaN 양자 우물 영역을 위한 고온의 노출을 짧게 해주며, 고온에 기인한 InGaN 양자 우물 영역의 발생할 수 있는 열화를 경감시켜준다. 더욱이, InGaN 양자 우물의 분리(dissociation)를 방지하기 위하여 InGaN 양자 우물 성장 온도 근처의 온도에서 이러한 AlGaN층이 일반적으로 성장하기 때문에 AlGaN EBL층의 부재는 전체적인 에피택셜층 결정품질을 향상시키는 것으로 기대된다. 양질의 AlGaN 성장을 위하여 바람직하지 않은, 이러한 온도에서 성장된 AlGaN은 불량한 결정품질을, 특히, 높은 결함 밀도를 가질 수 있다. 제안된 소자들은 종래 기술의 소자들에 비하여 훨씬 단순화된 에피택셜 구조체를 가지기 때문에, 본 발명은 LED들의 제조 가능성을 훨씬 개선시킬 수 있다는 것을 주목하여야 한다.
직렬 저항, 광 흡수를 감소시키고 InGaN 양자 우물의 질(quality)을 더 양호하게 보존하기 위하여 반극성-배향의 GaN계 LED에서 얇은 p타입 GaN 층을 사용하는 개념은 신규한 것으로 생각된다. 또한, LED 에피택셜층들의 결정품질 및 정공-캐리어 주입을 개선시키기 위하여AlGaN 전자-차단층을 포함하지 않는 반극성-배향의 GaN계 LED의 개념도 신규한 것으로 생각된다.
참조 문헌들
다음의 참조 문헌들은 여기에서 인용되어 통합된다.
1. http://www.engadget.com/2006/12/12/seoul-semiconductor-squeezes-240-lumens-into-brightest-led.
2. Appl. Phys. Lett., 69(27), pp. 4188-2190 (1996).
3. MRS Internet J. Nitride Semicond., Res. 3, (15) (1998).
4. Phys. Status Solidi B, 216(1), pp. 391-398 (1999).
5. J. Appl. Phys., 100, pp. 023522-023522-10 (2006).
6. Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 34, L797 (1995)
7. Jpn. J. Appl. Phys., Part 2 37, L1358 (1998).
8. Nature, 406, pp. 865-868 (2000).
9. Jpn. J. Appl. Phys. 42, pp. L1039-1040 (2003).
10. Appl. Phys. Lett., 87, pp. 231110-231110-3 (2005).
11. Jpn. J. Appl. Phys., 45, pp. L904-L906 (2006).
12. J. Appl. Phys., 100, pp. 113109-113109-5 (2006).
13. Jpn. J. Appl. Phys., 46, pp. L154-L157 (2007).
14. Jpn. J. Appl. Phys., 46, pp. L129-L131 (2007).
15. Appl. Phys. Lett., 90, pp. 233504-233504-3 (2007).
16. Electronics Lett., 43. No. 15 (2007).
17. Phy. Status Solidi (RRL), 1, No. 4, pp. 162-164 (2007).
18. Jpn. J. Appl. Phys., 45, pp. L659-L662 (2006).
19. 'Light-Emitting Diodes' (2nd Edition), Cambridge, pp. 81-83.
20. Phys. Rev. B. 47. 2072 (1993).
21. Phys. Rev. B. 59. 10202 (1999).
22. Phy. Status Solidi C. 120, pp. 121-126 (2000).
23. 홍 종(Hong Zhong), 아누라그 티아기(Anurag Tyagi), 마코토 사이토(Makoto Saito), 켄지 후지토(Kenji Fujito), 제임스 스펙(James S. Speck), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 및 수지 나카무라(Shuji Nakamura)에 의한, "얇은 p타입 GaN을 가지고 AlGaN 전자-차단층이 없는 청색 반극성 (10-1-1) 질화물계 발광 다이오드들(Thin p-type GaN and AlGaN Electron-blocking layer free Blue Semipolar (10-1-1) Nitride-based Light Emitting Diodes (LEDs))"로서, 이것의 원고는 상기 "관련 출원들에 대한 상호 참조"에서 인용된, "얇은 p타입 갈륨 질화물을 가지고 알루미늄 갈륨 질화물 전자-차단층을 가지지 않는 갈륨 질화물계 발광 다이오드들(THIN P-TYPE GALLIUM NITRIDE AND ALUMINUM GALLIUM NITRIDE ELECTRON-BLOCKING LAYER FREE GALLIUM NITRIDE-BASED LIGHT EMITTING DIODES)"의 명칭으로, 홍 종(Hong Zhong), 아누라그 티아기(Anurag Tyagi), 제임스 스펙(James S. Speck), 스티븐 덴바스(Steven P. DenBaars), 및 수지 나카무라(Shuji Nakamura)에 의해, 2008년 11월 5일 출원되고, 대리인 문서 번호 30794.291-US-P1 (2009-156)인, 모출원인 미국 임시 출원번호 61/111,642호의 부록(Appendix)이다.
결론
이는 본 발명의 바람직한 실시예의 설명에 대한 결론이다. 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예들의 상술한 설명은 이해와 설명을 위한 목적으로서 개시되어 있다. 개시된 정확한 형상으로 본 발명을 배제하거나 한정하려는 목적이 아님을 유의한다. 많은 변형들과 변화들이 상술한 가르침 내에서 가능하다. 본 발명의 범위는 상세한 설명에 의하여 한정되는 것이 아니고, 하기에 첨부된 청구항들에 의하여 한정되고자 한다.
102 : p타입층
106 : n타입층
108 : 활성층
106 : n타입층
108 : 활성층
Claims (17)
100 nm 이하의 두께를 가지는 p타입층;
n타입층; 및
상기 p타입층과 상기 n타입층 사이에 개재되는 활성층을 포함하고,
상기 p타입층, 상기 n타입층 및 상기 활성층은 반극성 질화물계 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
n타입층; 및
상기 p타입층과 상기 n타입층 사이에 개재되는 활성층을 포함하고,
상기 p타입층, 상기 n타입층 및 상기 활성층은 반극성 질화물계 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
제1항에 있어서,
상기 p타입층은 최대 50 nm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
상기 p타입층은 최대 50 nm의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
제1항에 있어서,
상기 LED는 Ⅲ-질화물계이고 AlGaN 전자 차단층을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
상기 LED는 Ⅲ-질화물계이고 AlGaN 전자 차단층을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
제1항에 있어서,
상기 활성층은 4 nm 이상의 두께를 가지는 하나 이상의 양자 우물들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
상기 활성층은 4 nm 이상의 두께를 가지는 하나 이상의 양자 우물들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
제1항에 있어서,
상기 활성층은, 상기 활성층 내에 전자-캐리어들을 포획하고 제한하기 위하여, 조성을 가지며 그리고 충분히 두꺼운 두께를 가짐으로써, 전자 차단층의 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
상기 활성층은, 상기 활성층 내에 전자-캐리어들을 포획하고 제한하기 위하여, 조성을 가지며 그리고 충분히 두꺼운 두께를 가짐으로써, 전자 차단층의 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
제5항에 있어서,
상기 활성층은 상기 두께를 가지는 하나 이상의 양자 우물들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
상기 활성층은 상기 두께를 가지는 하나 이상의 양자 우물들을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
제6항에 있어서,
상기 양자 우물들은 InGaN 양자 우물들인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
상기 양자 우물들은 InGaN 양자 우물들인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
제1항에 있어서,
개별적인 AlGaN 차단층 및 더 두꺼운 p타입층을 포함하는 LED에 비하여, 더 높은 발광 효율, 결정품질, 정공 주입 효율을 가지고, 더 낮은 직렬 저항, 동작 전압 및 광 흡수를 가지는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
개별적인 AlGaN 차단층 및 더 두꺼운 p타입층을 포함하는 LED에 비하여, 더 높은 발광 효율, 결정품질, 정공 주입 효율을 가지고, 더 낮은 직렬 저항, 동작 전압 및 광 흡수를 가지는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED).
(a) 기판 상에 n타입층을 증착하는 단계;
(b) 상기 n타입층 상에, 광을 방출하기 위한, 활성층을 증착하는 단계; 및
(c) 상기 활성층 상에, 100 nm 이하의 두께까지 p타입층을 증착하는 단계;를 포함하고,
상기 p타입층, n타입층 및 활성층은 반극성 질화물계 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
(b) 상기 n타입층 상에, 광을 방출하기 위한, 활성층을 증착하는 단계; 및
(c) 상기 활성층 상에, 100 nm 이하의 두께까지 p타입층을 증착하는 단계;를 포함하고,
상기 p타입층, n타입층 및 활성층은 반극성 질화물계 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
제9항에 있어서,
최대 50 nm의 두께까지 상기 p타입층을 증착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
최대 50 nm의 두께까지 상기 p타입층을 증착하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 p타입층, 상기 활성층, 및 상기 n타입층은 Ⅲ-질화물이고 상기 LED는 AlGaN 전자 차단층을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
상기 p타입층, 상기 활성층, 및 상기 n타입층은 Ⅲ-질화물이고 상기 LED는 AlGaN 전자 차단층을 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 활성층을 증착하는 단계는 4 nm 이상의 두께를 가지는 하나 이상의 양자 우물들을 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
상기 활성층을 증착하는 단계는 4 nm 이상의 두께를 가지는 하나 이상의 양자 우물들을 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 활성층 내에 전자-캐리어들을 포획하고 제한하는 조성을 가지며 두께를 가지도록 상기 활성층을 증착하는 단계를 더 포함함으로써, 전자 차단층의 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
상기 활성층 내에 전자-캐리어들을 포획하고 제한하는 조성을 가지며 두께를 가지도록 상기 활성층을 증착하는 단계를 더 포함함으로써, 전자 차단층의 기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
제13항에 있어서,
상기 활성층을 증착하는 단계는 상기 두께 및 조성을 가지는 하나 이상의 양자 우물들을 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
상기 활성층을 증착하는 단계는 상기 두께 및 조성을 가지는 하나 이상의 양자 우물들을 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
제14항에 있어서,
상기 양자 우물들은 InGaN 양자 우물들로서 성장되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
상기 양자 우물들은 InGaN 양자 우물들로서 성장되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 증착하는 단계들 (a), (b), 및 (c)는, 개별적인 AlGaN 차단층 및 더 두꺼운 p타입층을 포함하는 LED에 비하여, 더 높은 발광 효율, 결정품질, 정공 주입 효율과 더 낮은 직렬 저항, 동작 전압 및 광 흡수에 이르게 하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
상기 증착하는 단계들 (a), (b), 및 (c)는, 개별적인 AlGaN 차단층 및 더 두꺼운 p타입층을 포함하는 LED에 비하여, 더 높은 발광 효율, 결정품질, 정공 주입 효율과 더 낮은 직렬 저항, 동작 전압 및 광 흡수에 이르게 하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
제9항에 있어서,
상기 증착하는 단계들 (a), (b), 및 (c)는, 반극성 배향을 따라 성장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
상기 증착하는 단계들 (a), (b), 및 (c)는, 반극성 배향을 따라 성장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드(LED) 제조방법.
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|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (5)
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| JP5468709B2 (ja) * | 2012-03-05 | 2014-04-09 | パナソニック株式会社 | 窒化物半導体発光素子、光源及びその製造方法 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101389049B1 (ko) * | 2012-08-29 | 2014-04-28 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 산화 아연계 투명 전극을 이용한 반극성 질화물계 발광 소자 |
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