KR20120107383A - 수직우물구조를 갖는 발광소자 및 제조방법 - Google Patents

수직우물구조를 갖는 발광소자 및 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20120107383A
KR20120107383A KR1020110025047A KR20110025047A KR20120107383A KR 20120107383 A KR20120107383 A KR 20120107383A KR 1020110025047 A KR1020110025047 A KR 1020110025047A KR 20110025047 A KR20110025047 A KR 20110025047A KR 20120107383 A KR20120107383 A KR 20120107383A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
semiconductor layer
light emitting
emitting diode
layer
electrode
Prior art date
Application number
KR1020110025047A
Other languages
English (en)
Inventor
김상묵
백종협
이광철
오화섭
황남
Original Assignee
한국광기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국광기술원 filed Critical 한국광기술원
Priority to KR1020110025047A priority Critical patent/KR20120107383A/ko
Publication of KR20120107383A publication Critical patent/KR20120107383A/ko

Links

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
    • H01L33/0004—Devices characterised by their operation
    • H01L33/0008—Devices characterised by their operation having p-n or hi-lo junctions
    • 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
    • H01L33/04—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 quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction
    • H01L33/06—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 quantum effect structure or superlattice, e.g. tunnel junction within the light emitting region, e.g. quantum confinement structure or tunnel barrier
    • 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
    • H01L33/20—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 shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers
    • 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
    • H01L33/36—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 electrodes
    • H01L33/38—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 electrodes with a particular shape
    • H01L33/387—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 electrodes with a particular shape with a plurality of electrode regions in direct contact with the semiconductor body and being electrically interconnected by another electrode layer
    • 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
    • H01L33/44—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 coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating

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 수직우물구조를 갖는 반도체 발광 다이오드 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 기판에 먼저 적층 된 제1반도체층 (n 혹은 p)위에 여러 층의 양자우 구조를 형성하고 그 위에 제2반도체층 (p 혹은 n) 이 형성되는 반도체 발광 다이오드에 있어서, 기존의 양자우물이 발광 면에 수평이 되는 구조가 아닌 수직으로 형성되도록 하여 주는 것에 대한 것이다. 이를 위하여 제1반도체층, 제2반도체층이 드러나도록 식각을 주거나 전극을 재배열하는 방법을 이용하여 양자우물과 수직으로 전극을 형성하여 준다. 본 발명에 의하면, 기존의 수평구조 발광 다이오드와 다르게 발광 면 하부로 지행하는 광의 양이 적어서 전체적인 광량의 증가를 기대할 수 있으며, 광이 많이 나오는 면에 대한 표면 거칠기 등을 기존보다 크게 형성할 수 있다.

Description

수직우물구조를 갖는 발광소자 및 제조방법{Light Emitting Diodes with vertical quantum well and its manufacture method}
본 발명은 양자우물을 수직방향으로 위치시킴으로 인하여 발광다이오드의 효율을 증가시키는 반도체 발광 다이오드 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.
발광 다이오드는 저전압으로 고효율의 광을 발생시키므로 에너지 절감 효과가 뛰어나며, 최근 들어 발광 다이오드의 한계였던 휘도 문제가 크게 개선되면서 백라이트 유닛(Backlight Unit), 전광판, 표시기, 가전제품, 각종 자동화 기기 등 산업전반에 걸쳐 사용되고 있다.
종래의 반도체 발광 다이오드는 기판 위에 제1반도체층(n형 GaN), 그 위에 양자우물(Quantum Well) 구조의 활성층, 그 위에 제2반도체층(p형 GaN)가 형성되며, 상기 제1반도체층 상부에 형성된 p-전극, 상기 제1반도체층 및 상기 활성층의 일부를 식각한 후 식각된 부분의 제2반도체층의 상부에 형성된 n-전극으로 구성되어 양자우물이 바닥면과 수평이 되도록 칩이 제작된다.
그러나, 이러한 수평구조 반도체 발광 다이오드는 메사 식각으로 인한 활성층의 손실로 발광 면적이 감소하여 발광효율이 저하되며, 양자 우물에 수직으로 나오는 광 중에 한쪽 부분의 손실을 피할 수 없어 휘도 저하 등의 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에 수직형 발광 다이오드가 개발되고 있다. 상기 수직형 발광 다이오드는 제1반도체층 상부에 다중 양자우물 구조의 활성층과 제2반도체층이 순차적으로 적층되어 형성된 발광 구조물과, 상기 제2반도체층 상부에 형성된 n-전극과, 상기 제1반도체층 하부에 형성된 오믹층과, 상기 오믹층 하부에 형성된 도전성 지지기판으로 구성된다.
이와 같이 수직형 발광 다이오드는 두 전극이 발광 구조물의 상부와 하부에 형성되는데, 상기 n-전극을 형성하기 위해서는 사파이어 기판을 제거하여야 하며, 이 경우 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off : LLO)공정을 수행하여 사파이어 기판을 제거한다.
수직형 발광 다이오드는 기존의 수평구조 반도체 발광 다이오드에 비해 발광 면적이 증가함에 따른 발광 효율이 증대 된다는 등의 장점이 있으나, 기판이 제거되는 부분에 형성되는 전극과와 반도체층과의 오믹 문제 등으로 인한 전기적 특성 및 신뢰성이 저하되는 문제가 있으며, 양자우물이 수평으로 형성되어서 생기는 문제점은 그대로 가지고 있다. 또한 복잡한 제조 공정으로 인한 수율 저하 및 공정단가 상승 등의 문제가 있다.
기존에 알려진 바와 같이 양자우물의 수평방향으로의 광 추출이 60%에 이를 만큼 상당함에도 불구하고 발광면과 양자우물이 평행이 되는 방향으로만 발광 다이오드를 구성하였다. 이 결과, 한 방향으로 나오는 30%의 광에 대해서는 손실이 발생할 수밖에 없는 구조이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 수평으로 형성된 양자우물을 수직으로 세우는 발광 다이오드 구조에 대한 것이다. 이를 위해서는 제1반도체층 및 제2반도체층 측면에 각각 n-전극, p-전극을 형성하는 구조로 발광 다이오드를 제작하게 된다. 이렇게 함으로써 발광 다이오드의 휘도, 전기적 특성 및 열적 특성을 향상시키는 반도체 발광 다이오드 및 그의 제조방법을 제공하는 데에 목적이 있다.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 본 발명은 제1반도체층, 상기 제1반도체층에 인접한 양자우물 구조의 활성층, 상기 활성층에 인접한 제2반도체층, 상기 제1반도체층 측면에 연결된 제1전극 및 상기 제2반도체층 측면에 연결된 제2전극을 포함하는 발광 다이오드 구조를 제공한다.
본 발명은 상기 제1반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2반도체층에 인접하여 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막을 포함하는 발광 다이오드 구조를 제공한다.
본 발명은 상기 제1반도체층에 인접한 전도성 또는 비전도성 기판을 포함하는 발광 다이오드 구조를 제공한다.
본 발명은 상기 기판, 상기 제1반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2반도체층에 인접하여 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막을 포함하는 발광 다이오드 구조를 제공한다.
본 발명은 상기 기판은 비전도성 기판이며 제1반도체층과 제1전극을 연결하는 전도체를 포함하는 발광 다이오드 구조를 제공한다.
본 발명은 상기 발광 다이오드의 광이 방출되는 표면에 텍스쳐링(texturing)을 통하여 광추출 효율을 향상시킨 발광 다이오드 구조를 제공한다.
본 발명은 상기 발광 다이오드의 활성층에 수평한 방향과 수직한 방향의 길이를 다르게 조절하여 광추출 효율을 향상시킨 발광 다이오드 구조를 제공한다.
본 발명은 제1반도체층, 상기 제1반도체층에 인접한 양자우물 구조의 활성층, 상기 활성층에 인접한 제2반도체층, 상기 제1반도체층 측면에 연결된 제1전극 또는 상기 제2반도체층 측면에 연결된 제2전극 중 하나를 포함하는 발광 다이오드 모듈 구조를 제공한다.
본 발명은 상기 제1반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2반도체층에 인접하여 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막을 포함하는 발광 다이오드 모듈 구조를 제공한다
본 발명은 상기 제1반도체층에 인접한 전도성 또는 비전도성 기판을 포함하는 발광 다이오드 모듈 구조를 제공한다.
본 발명은 상기 기판, 상기 제1반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2반도체층에 인접하여 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막을 더 포함하는 발광 다이오드 모듈 구조를 제공한다.
본 발명은 상기 제1기판은 비전도성 기판이며 제1반도체층과 제1전극을 연결하는 전도체를 더 포함하는 발광 다이오드 모듈 구조를 제공한다.
본 발명은 발광 다이오드 모듈의 광이 방출되는 표면에 텍스쳐링(texturing)을 통하여 광추출 효율을 향상시킨 발광 다이오드 모듈 구조를 제공한다.
본 발명은 상기 발광 다이오드의 활성층에 수평한 방향과 수직한 방향의 길이를 다르게 조절하여 광추출 효율을 향상시킨 발광 다이오드 구조를 제공한다.
본 발명은 상기 발광 다이오드 모듈 중 제1전극을 포함하는 제1전극형 발광 다이오드 모듈 및 제2전극을 포함하는 제2전극형 발광다이오드 모듈을 각각 하나 이상 포함하는 발광 다이오드 어셈블리 구조를 제공한다.
본 발명은 기판의 상부에 제1반도체층, 양자우물 구조의 활성층, 제2반도체층을 순차적으로 적층하여 반도체구조를 형성하는 단계, 상기 반도체구조의 측면을 식각하여 제1반도체층과 제2반도체층이 각각 드러나게 하는 단계, 상기 제1반도체층과 연결된 제1전극을 형성하는 단계 및 상기 제2반도체층과 연결된 제2전극을 형성하는 단계를 포함하는 수직우물구조를 갖는 발광 다이오드 제조방법을 제공한다.
본 발명은 기판의 상부에 제1반도체층, 양자우물 구조의 활성층, 제2반도체층을 순차적으로 적층하여 반도체구조를 형성하는 단계, 상기 반도체구조의 측면을 식각하여 제1반도체층과 제2반도체층이 각각 드러나게 하는 단계, 상기 제1반도체층과 연결된 제1전극을 형성하는 단계 또는 상기 제2반도체층과 연결된 제2전극을 형성하는 단계 중 어느 한 가지 단계를 포함하는 수직우물구조를 갖는 발광 다이오드 제조방법을 제공한다.
본 발명은 상기 수직우물구조를 갖는 발광 다이오드 제조방법에 있어서, 상기 반도체구조의 측면을 식각하는 단계 이후에 상기 반도체구조의 식각된 측면에 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막을 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 제조방법을 제공한다.
본 발명에 의하면, 발광 면에 전극연결을 위한 식각을 하지 않기 때문에 활성층의 손실이 없고 그에 따라 유효 발광면적이 기존 수평방향 반도체 발광 다이오드에 비해서 넓어지며, 광이 많이 나오는 양자우물의 수평한 방향이 드러나게 되어 광 출력이 향상되는 효과가 있다.
n-전극과 p-전극이 동일면에 형성되어 패키징 과정이 단순하고, 수직형 발광다이오드 제조시 필수적인 기판 제거 과정을 선택적으로 생략할 수 있어 발광 다이오드 제조공정의 단순화가 가능하다.
그리고, 발광 면이 제1반도체층, 양자우물구조, 제2반도체층으로 이루어지므로 기존의 한 가지 소재로 되어있는 발광 다이오드에 비해 텍스쳐링(texturing)을 통한 광추출 효율의 향상이 기대된다.
도 1a는 종래의 수평구조 발광 다이오드 구조를 측면에서 본 도면
도 1b는 종래의 수직형 발광 다이오드 구조를 측면에서 본 도면
도 2는 발광 다이오드의 광추출 방향에 따른 광령 전산모사 자료
도 3a는 본 발명의 실시예1의 발광 다이오드 구조를 측면에서 본 도면
도 3b는 본 발명의 실시예2의 발광 다이오드 구조를 측면에서 본 도면
도 3c는 본 발명의 실시예3의 발광 다이오드 구조를 측면에서 본 도면
도 3d는 본 발명의 실시예4의 발광 다이오드 구조를 측면에서 본 도면
도 3e는 본 발명의 실시예5의 발광 다이오드 구조를 측면에서 본 도면
도 3f는 도3e의 패키지 된 형태를 측면에서 본 도면
도 4a는 본 발명의 실시예6의 발광 다이오드 구조를 측면에서 본 도면
도 4b는 본 발명의 실시예7의 발광 다이오드 구조를 측면에서 본 도면
도 4c는 본 발명의 실시예8의 발광 다이오드 구조를 측면에서 본 도면
도 4d는 본 발명의 실시예9의 발광 다이오드 구조를 측면에서 본 도면
도 4e는 본 발명의 실시예10의 발광 다이오드 구조를 측면에서 본 도면
도 4f는 도4e의 패키지 된 형태를 측면에서 본 도면
본 발명은 상기한 목적의 달성을 위하여, 본 발명에서 제안하는 바람직한 발광 다이오드의 구성은 다음과 같다.
본 발명의 실시예1은 전도성 또는 비전도성 기판(150)상에 순차적으로 형성된, 제1반도체층(100), 다중양자우물 구조의 활성층(110) 및 제2반도체층(120)을 포함하고 상기 제1반도체층(100)과 제2반도체층(120)의 일측부에 각각 전류 주입을 위한 제1전극(130)과 제2전극(140)을 형성한다. 제1전극(130) 및 제2전극(140)은 광추출 면적을 크게 하기 위하여 발광면의 반대쪽 바닥면에 형성하는 것이 바람직하다.
실시예1의 발광 다이오드는 전도성 또는 비전도성 기판(150)상에 제1반도체층(100), 활성층(110) 및 제2반도체층(120)을 에피성장시켜 순차적으로 적층시키는 단계, 반도체층의 측면을 식각하여 제1반도체층(100) 및 제2반도체층(120)이 드러나게 하는 단계, 식각된 측면에 제1전극(130)을 제1반도체층(100)에 연결하는 단계 및 제2전극(140)을 제2반도체층(120)에 연결하는 단계를 통해 제조할 수 있다.
실시예1의 발광 다이오드의 광추출 효율을 높이기 위해 본 발명의 실시예2는 기판(150)을 제거한 구성을 제안한다. 실시예2의 발광 다이오드를 제조하기 위해서는 LLO과정 등을 통한 기판(150)의 제거 공정이 필요하다. 기판 제거를 통해 발광면적이 넓어지면 광추출 효율이 높아지는 효과가 있다.
본 발명의 실시예3은 발광 다이오드의 불량률을 낮추고 신뢰도를 향상시키기 위하여 실시예1의 발광 다이오드 반도체층의 식각된 일측부에 n-전극과 p-전극의 쇼트(short)를 방지하기 위한 보호막(160)을 포함한다. 제1전극은 보호막(160)이 형성된 일측부에 전도성 기판(150)과 인접하여 형성되며, 제2전극은 보호막(160)이 형성된 일측부에 제2반도체층과 인접하여 형성된다.
본 발명의 실시예4는 발광 다이오드의 불량률을 낮추고 신뢰도를 향상시키기 위하여 실시예2의 발광 다이오드 반도체층의 식각된 일측부에 n-전극과 p-전극의 쇼트(short)를 방지하기 위한 보호막(160)을 포함한다. 제1전극은 보호막(160)이 형성된 일측부에 전도성 기판(150)과 인접하여 형성되며, 제2전극은 보호막(160)이 형성된 일측부에 제2반도체층과 인접하여 형성된다.
기존의 발광 다이오드는 활성층과 수평이 되는 방향으로 전극이 형성되기 때문에 n-전극과 p-전극간의 쇼트(short)가 일어날 가능성이 낮으나, 본 발명의 발광 다이오드는 활성층과 수직이 되는 방향으로 전극이 형성되기 때문에 해당 측면에 제1반도체층(100)과 제2반도체층(120)이 동시에 드러나 있어 n-전극과 p-전극간의 쇼트(short)가 일어날 가능성이 있다.
상기 보호막(160)은 부도체로 이루어져 있어 전극이 제1반도체층(100)과 제2반도체층(120)에 동시에 접촉하는 것을 방지해 준다. 보호막(160)으로 덮이지 않은 제2반도체층(120) 일부 및 전도성 기판(150)을 통해서 전력이 공급되므로 보호막(160)이 없는 경우와 마찬가지로 안정적으로 전력을 공급할 수 있다. 또한 보호막 위에 전극을 형성하여도 쇼트(short)가 일어나지 않음으로 불량률을 낮출 수 있다.
본 발명의 실시예5는 비전도성 기판(150)상에 순차적으로 형성된, 제1반도체층(100), 다중양자우물 구조의 활성층(110), 제2반도체층(120), 발광 다이오드 반도체층의 식각된 일측부에 n-전극과 p-전극의 쇼트(short)를 방지하기 위한 보호막(160)을 포함한다. 제1전극은 보호막(160)이 형성된 일측부에 전도성 기판(150)과 인접하여 형성되며, 제2전극은 보호막(160)이 형성된 일측부에 제2반도체층과 인접하여 형성된다. 발광 다이오드의 기판(150)으로 사파이어 기판과 같은 부전도성 기판(150)을 이용할 경우 보호막(160)이 제1반도체층(100)을 완전히 차단하고 부전도성 기판(150)을 통해 전력을 공급할 수 없으므로, 제1반도체층(100)과 제1전극(130)을 연결하는 전도체(170)를 포함한다.
본 발명의 발광 다이오드의 발광 면은 광추출 효과를 극대화할 수 있도록 활성층(110)이 수직이 되는 방향이 되고, 그 반대편 바닥면에 제1전극(130), 제2전극(140)을 형성하여 발광 다이오드의 활성층(110)이 수평이 되는 방향에서도 손실 없이 광을 추출할 수 있다. 바람직하게는 광 투과성 기판(150)을 이용할 경우 광추출 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드에 사용되는 기판(150)은 사파이어 기판, SiC 기판, GaN 기판, 무분극 기판, ZnO 기판, 실리콘 기판 등 어떠한 기판이라도 가능하다.
본 발명의 발광 다이오드의 광추출 효과를 향상시키는 방법으로 바닥면에 반사 층을 형성할 수 있다. 반사 층은 오믹과 바닥면으로 향하는 광을 반사시켜 광추출 효과를 향상시킨다. 또한, 발광 다이오드의 발광 면을 포함한 반도체의 표면에 텍스쳐링(texturing) 등을 적용하면 광추출 효율을 증대할 수 있다.
본 발명의 발광 다이오드의 광추출 효과를 향상시키고 발광 패턴의 변화를 주기 위하여 제1반도체층(100), 활성층(110), 제2반도체층(120)을 포함한 발광 다이오드를 활성층(110)에 수직방향과 수평방향의 길이를 다르게 조절할 수 있다. 수평방향과 수직방향의 최적 비율은 추후 실험을 통해 결정될 수 있다.
본 발명의 실시예6은 제1반도체층(200), 양자우물구조(210), 제2반도체층(220)으로 이루어진 반도체구조에 제1전극(230) 또는 제2전극(240)만을 형성한 발광 다이오드 모듈을 포함한다. 상기 모듈은 전극에 따라 n-전극형 모듈과 p-전극형 모듈로 나뉘는데 n-전극형 모듈과 p-전극형 모듈을 각각 하나 이상 결합하여 발광 다이오드 어셈블리(190)를 구성할 수 있다.
실시예6의 발광 다이오드 모듈의 광추출 효율을 높이기 위해 본 발명의 실시예7은 기판(250)을 제거한 구성을 제안한다. 실시예7의 발광 다이오드 모듈을 제조하기 위해서는 LLO과정 등을 통한 기판(250)의 제거 공정이 필요하다. 기판 제거를 통해 발광면적이 넓어져 광추출 효율이 높아지는 효과가 있다.
본 발명의 실시예8은 발광 다이오드 모듈의 불량률을 낮추고 신뢰도를 향상시키는 방법으로 실시예6의 발광 다이오드 반도체층의 식각된 일측부에 n-전극과 p-전극의 쇼트(short)를 방지하기 위한 보호막(260)을 포함한다. 제1전극은 보호막(260)이 형성된 일측부에 전도성 기판(250)과 인접하여 형성되며, 제2전극은 보호막(260)이 형성된 일측부에 제2반도체층과 인접하여 형성된다.
본 발명의 실시예9는 발광 다이오드 모듈의 불량률을 낮추고 신뢰도를 향상시키기 위하여 실시예7의 발광 다이오드 반도체층의 식각된 일측부에 n-전극과 p-전극의 쇼트(short)를 방지하기 위한 보호막(260)을 포함한다. 제1전극은 보호막(260)이 형성된 일측부에 전도성 기판(250)과 인접하여 형성되며, 제2전극은 보호막(260)이 형성된 일측부에 제2반도체층과 인접하여 형성된다.
본 발명의 실시예10은 비전도성 기판(250)상에 순차적으로 형성된, 제1반도체층(200), 다중양자우물 구조의 활성층(210), 제2반도체층(220), 발광 다이오드 반도체층의 식각된 일측부에 n-전극과 p-전극의 쇼트(short)를 방지하기 위한 보호막(260)을 포함한다. 제1전극은 보호막(260)이 형성된 일측부에 전도성 기판(250)과 인접하여 형성된다. 발광 다이오드 모듈의 기판(250)으로 사파이어 기판과 같은 부전도성 기판(250)을 이용할 경우 보호막(260)이 제1반도체층(200)을 완전히 차단하고 부전도성 기판(250)을 통해 전력을 공급할 수 없으므로, 제1반도체층(200)과 제1전극(230)을 연결하는 전도체(270)를 포함한다.
상기 실시예6 내지 실시예10의 발광 다이오드 모듈을 이용하여 발광 다이오드를 제조할 경우 각 모듈의 공정을 단순화하여 제조 단가를 낮추고 발광 다이오드의 수율 향상에 도움이 된다. 상기 발광 다이오드의 패키징 재료(180)는 PCB를 이용할 수 있다.
상기 발광 다이오드 모듈은 두 개 이상의 제1반도체층(200), 활성층(210), 제2반도체층(220)으로 구성된 반도체 구조가 하나의 전극에 연결되어 n-전극형 발광 다이오드 모듈 또는 p-전극형 발광 다이오드 모듈을 구성할 수 있다.
상기 발광 다이오드의 광추출 효율을 높이고 신뢰도를 향상시키는 방법들은 상기 발광 다이오드 모듈에 그대로 적용될 수 있다.
100 제1반도체층
110 활성층
120 제2반도체층
130 제1전극
140 제2전극
150 기판
160 보호막
170 전도체
180 패키지 재료
190 발광 다이오드 어셈블리
200 제1반도체층
210 활성층
220 제2반도체층
230 제1전극
240 제2전극
250 기판
260 보호막
270 전도체

Claims (19)

  1. 제1반도체층;
    상기 제1반도체층에 인접한 양자우물 구조의 활성층;
    상기 활성층에 인접한 제2반도체층;
    상기 제1반도체층 일측부에 연결된 제1전극; 및
    상기 제2반도체층 일측부에 연결된 제2전극;을 포함하는 발광 다이오드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2반도체층의 일측부에 인접하여 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막;을 포함하는 발광 다이오드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1반도체층에 인접한 기판;을 포함하는 발광 다이오드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 기판, 상기 제1반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2반도체층의 일측부에 인접하여 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막;을 포함하는 발광 다이오드.
  5. 비전도성 기판;
    상기 기판에 인접한 제1반도체층;
    상기 제1반도체층에 인접한 양자우물 구조의 활성층;
    상기 활성층에 인접한 제2반도체층;
    상기 기판, 상기 제1반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2반도체층의 일측부에 인접하여 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막;
    상기 보호막이 형성된 일측부에 상기 기판과 연결된 제1전극;
    상기 보호막이 형성된 일측부에 상기 제2반도체층과 연결된 제2전극; 및
    상기 제1반도체층과 제1전극을 연결하는 전도체;를 포함하는 발광 다이오드.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 광이 방출되는 표면에 텍스쳐링(texturing)을 통하여 광추출 효율을 향상시킨 발광 다이오드.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 발광 다이오드의 활성층에 수평한 방향과 수직한 방향의 길이를 다르게 조절하여 광추출 효율을 향상시킨 발광 다이오드.
  8. 제1반도체층;
    상기 제1반도체층에 인접한 양자우물 구조의 활성층;
    상기 활성층에 인접한 제2반도체층;
    상기 제1반도체층 일측부에 연결된 제1전극 또는 상기 제2반도체층 일측부에 연결된 제2전극 중 하나;를 포함하는 발광 다이오드 모듈.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2반도체층의 일측부에 인접하여 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막;을 포함하는 발광 다이오드 모듈.
  10. 제8항에 있어서, 상기 제1반도체층에 인접한 기판;을 포함하는 발광 다이오드 모듈.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기판, 상기 제1반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2반도체층의 일측부에 인접하여 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막;을 포함하는 발광 다이오드 모듈.
  12. 비전도성 기판;
    상기 기판에 인접한 제1반도체층;
    상기 제1반도체층에 인접한 양자우물 구조의 활성층;
    상기 활성층에 인접한 제2반도체층;
    상기 기판, 상기 제1반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2반도체층의 일측부에 인접하여 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막;
    상기 보호막이 형성된 일측부에 상기 기판과 연결된 제1전극;
    상기 제1반도체층과 제1전극을 연결하는 전도체;를 포함하는 발광 다이오드 모듈.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 광이 방출되는 표면에 텍스쳐링(texturing)을 통하여 광추출 효율을 향상시킨 발광 다이오드 모듈.
  14. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 발광 다이오드 모듈의 활성층에 수평한 방향과 수직한 방향의 길이를 다르게 조절하여 광추출 효율을 향상시킨 발광 다이오드 모듈.
  15. 제8항에 있어서, 상기 제1전극 또는 상기 제2전극에 둘 이상의 상기 제1반도체층, 상기 활성층, 상기 제2반도체층으로 구성된 반도체 구조가 반복하여 연결된 발광 다이오드 모듈.
  16. 제3항의 발광 다이오드를 제조하는 방법에 있어서, 상기 기판의 상부에 상기 제1반도체층, 상기 활성층, 상기 제2반도체층을 순차적으로 적층하여 반도체구조를 형성하는 단계;
    상기 반도체구조의 측면을 식각하여 상기 제1반도체층과 상기 제2반도체층이 각각 드러나게 하는 단계;
    상기 제1반도체층과 연결된 제1전극을 형성하는 단계; 및
    상기 제2반도체층과 연결된 제2전극을 형성하는 단계;를 포함하는 수직우물구조를 갖는 발광 다이오드 모듈 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 반도체구조의 측면을 식각하는 단계 이후에 식각된 일측부에 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막을 형성하는 단계;를 포함하는 수직우물구조를 갖는 발광 다이오드 모듈 제조방법.
  18. 제8항의 발광 다이오드 모듈을 제조하는 방법에 있어서, 기판의 상부에 제1반도체층, 양자우물 구조의 활성층, 제2반도체층을 순차적으로 적층하여 반도체구조를 형성하는 단계;
    상기 반도체구조의 측면을 식각하여 제1반도체층과 제2반도체층이 각각 드러나게 하는 단계;
    상기 제1반도체층과 연결된 제1전극을 형성하는 단계 또는 상기 제2반도체층과 연결된 제2전극을 형성하는 단계 중 어느 한 단계;를 포함하는 수직우물구조를 갖는 발광 다이오드 모듈 제조방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 반도체구조의 측면을 식각하는 단계 이후에 상기 반도체구조의 식각된 일측부에 쇼트(short)방지기능을 하는 보호막을 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 제조방법.
KR1020110025047A 2011-03-21 2011-03-21 수직우물구조를 갖는 발광소자 및 제조방법 KR20120107383A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110025047A KR20120107383A (ko) 2011-03-21 2011-03-21 수직우물구조를 갖는 발광소자 및 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110025047A KR20120107383A (ko) 2011-03-21 2011-03-21 수직우물구조를 갖는 발광소자 및 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20120107383A true KR20120107383A (ko) 2012-10-02

Family

ID=47279389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110025047A KR20120107383A (ko) 2011-03-21 2011-03-21 수직우물구조를 갖는 발광소자 및 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20120107383A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10177015B2 (en) 2016-02-19 2019-01-08 Samsung Display Co., Ltd. Method of transferring light-emitting diodes
CN109980075A (zh) * 2017-12-28 2019-07-05 宏碁股份有限公司 微型化发光装置
US10665764B2 (en) 2017-12-19 2020-05-26 Acer Incorporated Micro lighting device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10177015B2 (en) 2016-02-19 2019-01-08 Samsung Display Co., Ltd. Method of transferring light-emitting diodes
US10665764B2 (en) 2017-12-19 2020-05-26 Acer Incorporated Micro lighting device
CN109980075A (zh) * 2017-12-28 2019-07-05 宏碁股份有限公司 微型化发光装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100872717B1 (ko) 발광 소자 및 그 제조방법
EP2355177B1 (en) Light emitting device, method of manufacturing the same
JP6199948B2 (ja) 発光素子、発光素子パッケージ
KR101978968B1 (ko) 반도체 발광소자 및 발광장치
KR101154709B1 (ko) 발광 소자, 발광 소자 제조방법, 발광 소자 패키지 및 조명 시스템
KR102357188B1 (ko) 발광 소자
EP2330642A2 (en) Light emitting device, method of manufacturing the same, light emitting device package, and lighting system
JP2009531852A (ja) 窒化物半導体発光素子及びその製造方法
TWI543400B (zh) 發光裝置及照明系統
KR20140006485A (ko) 멀티셀 어레이를 갖는 반도체 발광장치 및 그 제조 방법
KR20060119738A (ko) 발광 장치, 발광 장치의 제조 방법 및 질화물 반도체 기판
CN103094300A (zh) 发光器件
US9859331B2 (en) Preparation method for high-voltage LED device integrated with pattern array
US8637893B2 (en) Light emitting device package, method of manufacturing the same, and lighting system
KR20140122689A (ko) 에피택셜 구조 및 패키지 기판을 함께 통합하는 led 컴포넌트 및 그의 제조 방법
US8574936B2 (en) Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same
KR20120107383A (ko) 수직우물구조를 갖는 발광소자 및 제조방법
KR20160026604A (ko) 플립칩형 자외선 발광다이오드의 마이크로 솔더링 방법
KR102474695B1 (ko) 발광소자
US20130130417A1 (en) Manufacturing method of a light-emitting device
KR101803570B1 (ko) 발광 소자 및 그 제조방법
KR20070027290A (ko) 발광 소자 및 그 제조 방법
KR101480537B1 (ko) 발광 다이오드 장치
KR20110044094A (ko) 반도체 발광 소자
CN103594591A (zh) 具有透明电极的倒装发光二极管的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20131007

Effective date: 20141201