KR20130021932A - Nitride semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 질화물 반도체 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a nitride semiconductor device.
일반적으로, 질화물 반도체는 풀컬러 디스플레이, 이미지 스캐너, 각종 신호시스템 및 광통신기기에 광원으로 제공되는 녹색 또는 청색 발광 다이오드(light emitting diode:LED) 또는 레이저 다이오드(laser diode: LD)에 널리 사용되고 있다. 이러한 질화물 반도체 소자는 전자와 정공의 재결합원리를 이용하는 청색 및 녹색을 포함하는 다양한 광의 방출하는 활성층을 갖는 발광소자로서 제공될 수 있다. In general, nitride semiconductors are widely used in green or blue light emitting diodes (LEDs) or laser diodes (LDs), which are provided as light sources in full-color displays, image scanners, various signal systems, and optical communication devices. Such a nitride semiconductor device can be provided as a light emitting device having an active layer emitting a variety of light, including blue and green using the recombination principle of electrons and holes.
이러한 질화물 발광소자(LED)가 개발된 후에, 많은 기술적 발전을 이루어져 그 활용 범위가 확대되어 일반 조명 및 전장용 광원으로 많은 연구가 되고 있다. 특히, 종래에는 질화물 발광소자는 주로 저전류/저출력의 모바일 제품에 적용되는 부품으로 사용되었으나, 최근에는 점차 그 활용범위가 고전류/고출력 분야로 확대되고 있다.
After such a nitride light emitting device (LED) has been developed, many technological advances have been made, and the range of its use has been expanded, and thus, many studies have been conducted as general lighting and electric light sources. In particular, in the past, nitride light emitting devices have been mainly used as components applied to mobile products of low current / low power, but recently, their application ranges are gradually expanded to high current / high power fields.
도 1은 일반적인 질화물 반도체 소자를 나타내는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 일반적인 질화물 반도체 소자(10)는 기판(11), n형 질화물 반도체층(12), 활성층(13) 및 p형 질화물 반도체층(15)을 포함하며, 상기 활성층(13) 및 p형 질화물 반도체층(15) 사이에는 전자차단층(EBL, 14)이 형성된다. 메사에칭된 p 질화물 반도체층(15) 상면에는 p형 전극(16b)이 형성되며, n형 질화물 반도체층(12)의 노출된 상면에는 n형 전극(16a)이 형성된다. 상기 전자차단층(14)은 정공에 비해서 상대적으로 이동도가 높은 전자가 p형 질화물 반도체층(15)으로 오버플로우(overflow)되지 않도록 하여 활성층(13) 내에서 캐리어의 재결합 효율을 향상시키기 위해 채용된 것이다. 그러나, 상기 전자차단층(14)은 전자뿐만 아니라 정공에 대해서도 장벽으로 기능할 수 있으며, 이에 따라, 전자차단층(14)을 넘어 활성층(13)으로 진입하는 정공의 농도가 낮아지는 문제가 있다.1 is a cross-sectional view showing a general nitride semiconductor device. Referring to FIG. 1, a general
본 발명은 일 목적은 활성층 내로 진입하는 정공의 농도가 증가됨으로써 발광 효율이 향상될 수 있는 질화물 반도체 발광소자를 제공하는 것에 있다.One object of the present invention is to provide a nitride semiconductor light emitting device capable of improving luminous efficiency by increasing the concentration of holes entering the active layer.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 형태는,In order to solve the above problems, one embodiment of the present invention,
n형 질화물 반도체층과, p형 질화물 반도체층과, 상기 n형 및 p형 질화물 반도체층 사이에 형성되며, 양자우물층 및 양자장벽층이 서로 교대로 적층 되어 이루어진 활성층과, 상기 활성층 및 상기 p형 질화물 반도체층 사이에 형성된 전자차단층 및 상기 활성층과 상기 전자차단층 사이에 형성되며, 상기 양자우물층보다 밴드갭 에너지가 높은 제1층 및 가전자 대역을 기준으로 에너지 준위가 상기 p형 질화물 반도체층의 도핑 준위보다 높고 밴드갭 에너지는 상기 제1층보다 낮은 InxGa1 - xN (0 < x ≤ 1)으로 이루어진 제2층을 구비하는 홀콜렉터층을 포함하며, 상기 활성층으로부터 멀어지는 방향을 기준으로 상기 제1 및 제2층의 순서로 배치된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자를 제공한다.
an active layer formed between an n-type nitride semiconductor layer, a p-type nitride semiconductor layer, the n-type and p-type nitride semiconductor layers, and a quantum well layer and a quantum barrier layer alternately stacked with each other, the active layer and the p An electron blocking layer formed between the type nitride semiconductor layer and the active layer and the electron blocking layer, the energy level of the p-type nitride based on the first layer and the valence band having a higher bandgap energy than the quantum well layer And a hole collector layer having a second layer of In x Ga 1 - x N (0 <x ≤ 1) that is higher than the doping level of the semiconductor layer and lower than the first layer, and away from the active layer. The nitride semiconductor device is disposed in the order of the first and second layers with respect to the direction.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1 및 제2층은 서로 교대로 반복하여 적층될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first and second layers may be alternately stacked alternately with each other.
이 경우, 상기 제1층은 상기 전자차단층과 접촉할 수 있다.In this case, the first layer may contact the electron blocking layer.
또한, 상기 홀콜렉터층은 상기 제2층을 복수 개 구비하며, 상기 복수의 제2층은 상기 전자차단층에 가까운 것일수록 가전자 대역을 기준으로 에너지 준위가 낮을 수 있다.In addition, the hole collector layer may include a plurality of second layers, and the second layer may have a lower energy level based on a valence band as the second layer is closer to the electron blocking layer.
또한, 상기 홀콜렉터층은 상기 제2층을 복수 개 구비하며, 상기 복수의 제2층은 상기 전자차단층에 가까운 것일수록 두께가 두꺼울 수 있다.In addition, the hole collector layer may include a plurality of second layers, and the plurality of second layers may be thicker as they are closer to the electron blocking layer.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2층은 가전자 대역을 기준으로 에너지 준위가 기울기를 갖고 변화될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the energy level of the second layer may change with a slope based on the valence band.
이 경우, 상기 제2층은 가전자 대역을 기준으로 에너지 준위가 상기 전자차단층이 위치한 방향으로 갈수록 감소할 수 있다.In this case, the energy level of the second layer may decrease toward the direction in which the electron blocking layer is located based on the valence band.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1층은 GaN으로 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first layer may be made of GaN.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 전자차단층은 활성층 및 홀콜렉터층보다 밴드갭 에너지가 높은 물질로 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the electron blocking layer may be made of a material having a higher band gap energy than the active layer and the hole collector layer.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1층은 상기 양자우물층과 접촉할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first layer may be in contact with the quantum well layer.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제1층은 상기 제2층보다 두께가 얇을 수 있다.In one embodiment of the present invention, the first layer may be thinner than the second layer.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 제2층은 InxGa1 - xN (0.08 ≤ x ≤ 0.1)로 이루어질 수 있다.In one embodiment of the present invention, the second layer may be formed of In x Ga 1 - x N (0.08 ≦ x ≦ 0.1).
본 발명의 일 실시 예에 의할 경우, 활성층 내로 진입하는 정공의 농도가 증가됨으로써 발광 효율이 향상될 수 있는 질화물 반도체 발광소자를 얻을 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a nitride semiconductor light emitting device capable of improving light emission efficiency may be obtained by increasing the concentration of holes entering the active layer.
도 1은 일반적인 질화물 반도체 소자를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 질화물 반도체 소자를 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 2에서 A로 표시한 영역을 확대하여 나타낸 것이다. 또한, 도 4는 도 3에서 나타낸 영역의 가전자대역 에너지 준위를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 5는 도 2의 실시 형태에서 변형된 예의 홀콜렉터층의 에너지 준위를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 반도체 발광소자의 사용 예를 개략적으로 나타낸 구성도이다.1 is a cross-sectional view showing a general nitride semiconductor device.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a nitride semiconductor device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of a region indicated by A in FIG. 2. 4 schematically shows the valence band energy level in the region shown in FIG. 3.
FIG. 5 schematically shows the energy level of the hole collector layer of the modified example in the embodiment of FIG. 2.
6 is a configuration diagram schematically showing an example of use of a semiconductor light emitting device proposed in the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 질화물 반도체 소자를 나타내는 단면도이며, 도 3은 도 2에서 A로 표시한 영역을 확대하여 나타낸 것이다. 또한, 도 4는 도 3에서 나타낸 영역의 가전자대역 에너지 준위를 모식적으로 나타낸 것이다.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a nitride semiconductor device according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an enlarged view of a region indicated by A in FIG. 2. 4 schematically shows the valence band energy level in the region shown in FIG. 3.
우선, 도 2를 참조하면, 본 실시 형태에 따른 질화물 반도체 소자(100)는 기판(101), n형 질화물 반도체층(102), 활성층(103), 전자차단층(105) 및 p형 질화물 반도체층(106)을 포함하며, 활성층(103)과 상기 전자차단층(105) 사이에는 홀콜렉터층(104)이 형성된다. n형 질화물 반도체층(102)의 노출면 상에는 n형 전극(107a)이 형성되며, p형 질화물 반도체층(106) 상면에는 p형 전극(107b)이 형성될 수 있다. 다만, 본 명세서에서, '상면', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 소자가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다. 도시하지는 않았으나, p형 질화물 반도체층(106)과 p형 전극(107b) 사이에는 투명전극물질 등으로 이루어진 오믹컨택층이 형성될 수 있다. 한편, 본 실시형태에서는 n형 및 p형 전극(107a, 107b)이 동일한 방향을 향하도록 배치된 구조를 예시하였으나, 전극은 다른 형태로 배치될 수도 있을 것이다. 예컨대, 기판(101)을 제거한 후 n형 및 p형 전극이 서로 대향하도록 형성한 소위, 수직 구조 형태의 소자도 채용이 가능하다.
First, referring to FIG. 2, the
기판(101)은 반도체 성장용 기판으로 제공되며, 사파이어, Si, SiC, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN 등과 같이 전기 절연성 및 도전성 물질로 이루어진 기판을 사용할 수 있다. 이 경우, 가장 바람직하게 사용될 수 있는 것은 전기 절연성을 갖는 사파이어로서, 사파이어는 육각-롬보형(Hexa-Rhombo R3c) 대칭성을 갖는 결정체로서 c축 및 a측 방향의 격자상수가 각각 13.001Å과 4.758Å이며, C(0001)면, A(1120)면, R(1102)면 등을 갖는다. 이 경우, 상기 C면은 비교적 질화물 박막의 성장이 용이하며, 고온에서 안정하기 때문에 질화물 성장용 기판으로 주로 사용된다. 한편, 기판(101)으로 사용하기에 적합한 물질로는 Si 기판을 들 수 있으며, 대구경화에 보다 적합하고 상대적으로 가격이 낮은 Si 기판을 사용하여 양산성이 향상될 수 있다. 나아가, 상기 기판(101) 상에 성장되는 질화물 반도체 단결정의 결정 품질 향상을 위한 버퍼층, 예컨대, 언도프 GaN, AlGaN 등으로 이루어진 버퍼층을 성장시킬 수도 있다.
The
n형 및 p형 질화물 반도체층(102, 106)은 각각 n형 및 p형 불순물이 도핑된 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. n형 및 p형 질화물 반도체층(102, 106) 사이에 형성된 활성층(103)은 전자와 정공의 재결합에 의해 소정의 에너지를 갖는 광을 방출하며, 인듐 함량에 따라 밴드갭 에너지가 조절되도록 InaGa1 - aN (0 ≤ a ≤ 1)으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 활성층(103)은 도 3에 도시된 바와 같이, 양자장벽층(103a)과 양자우물층(103b)이 서로 교대로 적층 된 다중 양자우물(MQW) 구조, 예컨대, 양자장벽층은 GaN으로 이루어지고, 양자우물층(103b)은 InGaN(In, Ga 함량은 변화될 수 있음)으로 이루어진 다중 양자우물 구조가 사용될 수 있다. 한편, 발광구조물을 구성하는 n형 및 p형 반도체층(102, 106)과 활성층(104)은 유기 금속 화학 증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD), 수소화 기상 에피택시(Hydride Vapor Phase Epitaxy, 'HVPE'), 분자선 에피탁시(Molecular Beam Epitaxy, MBE) 등과 같이 당 기술 분야에서 공지된 공정을 이용하여 성장될 수 있다.
The n-type and p-type
전자차단층(Electron Blocking Layer, 105)은 정공에 비하여 이동도가 상대적으로 높은 전자가 활성층(103)을 지나 오버플로우되는 것을 차단하는 기능을 한다. 이를 위해, 활성층(103)이나 홀콜렉터층(104)보다 밴드갭 에너지가 높은 물질로 이루어질 수 있으며, 구체적으로, AlxGa1 - xN(0≤x≤1)와 같은 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 알루미늄 함량에 의해 전자차단층(105)의 밴드갭 에너지는 적절히 조절될 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이, 전자차단층(105)은 전자의 오버플로우를 차단하여 활성층(103) 내에서 재결합 확률을 증가시키지만, 마찬가지로, 정공의 주입을 차단하는 기능을 할 수 있다.
The
본 실시 형태에서는 전자차단층(105)의 이러한 정공 차단 기능을 저감하여 정공의 주입 효율을 향상시키기 위해, 활성층(103)과 전자차단층(105) 사이에 홀콜렉터층(104)을 채용하였으며, 홀콜렉터층(104)은 p형 질화물 반도체층(106)으로부터 주입되는 정공이 전자차단층(105)을 터널링하거나 넘어서 활성층(103)으로 주입될 수 있는 확률이 높아지도록 적절한 에너지 준위 조건을 제공한다. 도 4를 함께 참조하여 이를 설명하면, 홀콜렉터층(104)은 제1층(104a) 및 제2층(104b)을 포함하는 구조이며, 활성층(103)으로부터 멀어지는 방향을 기준으로 제1 및 제2층(104a, 104b)의 순서로 배치된다. 이 경우, 제1층(104a)과 제2층(104b)은 서로 교대로 반복 적층되어 있으며, 다만, 제1층(104a) 및 제2층(104b)은 홀콜렉터층(104) 내에 각각 1개씩만 구비될 수도 있다. 도 4에서 볼 수 있듯이, 제1층(104a)은 활성층(103)의 양자우물층(103b) 및 전자차단층(105)과 접촉하여 계면을 형성할 수 있다. 즉, 제1층(104a) 및 제2층(104b)이 반복하여 적층되는 경우, 최외곽에 배치되는 층은 제1층(104a)이 될 수 있으며, 이는 후술할 바와 같이 상대적으로 In 함량이 적은 (혹은 전혀 포함하지 아니하는) 제1층(104a)을 형성함으로써 결정성이 향상될 수 있도록 한 것이다.
In this embodiment, the
제1층(104a)은 양자우물층(103b)보다 밴드갭 에너지가 높은 물질, 예컨대, GaN이나 양자우물층(103b)보다 In의 함량이 낮은 InGaN으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 제1층(104a)은 양자장벽층(103a)과 동일한 물질로 이루어질 수 있을 것이다. 후술할 바와 같이, 제2층(104b)은 정공의 주입을 원활히 하기 위하여 소정의 In을 포함하는 InxGa1 - xN (0 < x ≤ 1)으로 이루어지므로, 홀콜렉터층(104)을 제2층(104b)으로만 구성한다면 결정성이 저하될 수 있다. 본 실시 형태의 경우, 결정성이 상대적으로 우수한 제1층(104a)을 양자우물층(103b) 및 전자차단층(105)과의 계면이나 복수의 제2층(104b)의 사이에 배치함으로써 홀콜렉터층(104)과 그 위에 성장되는 반도체층들의 결정성이 저하되는 것을 최소화하였다.
The
제2층(104b)은 양자우물층(103b)보다 에너지 준위(Ev)가 낮고, 양자장벽층(103a)보다는 에너지 준위(Ev)가 높다. 이 경우, 본 실시 형태에서 설명하는 에너지 준위(Ev)는 가전자대역(valence band)을 기준으로 한다. 나아가, 제2층(104b)의 에너지 준위는 p형 질화물 반도체층(106)의 도핑 준위보다 높으며, 이러한 에너지 준위 조건에 의해, 전자차단층(105)을 터널링하는 정공의 농도가 증가될 수 있다. 도 4에서는 p형 불순물로 Mg를 사용한 경우를 나타냈으며, p형 질화물 반도체층(105)과 양자장벽층(103a)이 서로 동일한 물질, 예컨대, GaN으로 이루어졌다고 가정할 때, 이들과 제2층(104b)의 에너지 준위 차이, ΔEv는 Mg 도핑에 의해 상승한 에너지 준위 값보다 커야한다. 이를 고려하여, ΔEv는 약 170meV보다 큰 것이 바람직하다. 이러한 정공 주입 향상 기능을 수행하기 위하여 제2층(104b)은 InxGa1 -xN (0 < x ≤1)으로 이루어지며, 인듐 함량을 조절함으로써 에너지 준위를 적절히 조절할 수 있다. 예컨대, 결정성의 저하를 방지하면서 상기와 같은 밴드갭 에너지 및 에너지 준위를 만족하기 위한 조건으로서, 제2층(104b)은 InxGa1 - xN (0.08 ≤ x ≤ 0.1)으로 이루어질 수 있다.
The
한편, 제1층(104a)은 상대적으로 높은 밴드갭 에너지로 인하여 정공에 대한 장벽이 될 수 있으므로, 제1층(104a)의 두께(d1)는 제2층(104b)의 두께(d2, d3)보다 얇은 것이 바람직하며, 예컨대, 제1층(104a)은 약 5㎚ 이하의 두께를 가질 수 있다. 제2층(104b)의 경우, 충분한 정도의 정공 주입 성능을 얻기 위하여 상대적으로 두껍게 형성되는 것이 바람직하며, 다만, 결정성을 고려하여 약 20㎚ 이하의 두께를 가질 수 있다. 이 경우, 도 4에서 볼 수 있듯이, 제2층(104b)은 전자차단층(105)에 가까운 것일수록 두께가 두껍게 형성될 수 있으며, 이는 p형 질화물 반도체층(106)에 상대적으로 가깝게 배치된 제2층(104b)을 두껍게 형성하여 정공 주입 효율이 향상되도록 한 것이다. 또한, 에너지 준위 면에서, 제2층(104b)은 전자차단층(105)에 가까운 것일수록 가전자 대역을 기준으로 에너지 준위가 낮게 형성될 수 있다. 이러한 에너지 준위의 순차적 구조에 의하여 p형 질화물 반도체층(106)으로부터 활성층(103)으로 주입되는 정공의 양이 더욱 증가될 수 있다.
Meanwhile, since the
정공 주입 효율을 더욱 향상시키기 위한 구조로서, 변형된 홀콜렉터층을 설명한다. 도 5는 도 2의 실시 형태에서 변형된 예의 홀콜렉터층의 에너지 준위를 모식적으로 나타낸 것이다. 도 5를 참조하면, 홀콜렉터층(104)은 제1층(104a) 및 제2층(104b)이 교대로 적층된 구조를 이루는 점에서, 도 2의 실시 형태와 동일하며, 다만, 제2층(104b)의 에너지 준위가 변동되는 점에서 차이가 있다. 구체적으로, 가전자 대역을 기준으로 제2층(104b)의 에너지 준위는 기울기를 갖고 변화되되, 전자차단층(105)이 위치한 방향으로 갈수록 감소된다. 이러한 에너지 준위의 변화는 제2층(104b)의 In 함량을 조절하여 얻어질 수 있다. 본 실시 형태와 같이, 제2층(104b)의 에너지 준위가 전자차단층(105)이 위치한 방향으로 갈수록 경사지게 감소하게 형상으로 채용할 경우, 정공이 홀콜렉터층(104)을 넘어 활성층(103)으로 주입될 확률이 더욱 증가될 수 있다.
As a structure for further improving the hole injection efficiency, a modified hole collector layer will be described. FIG. 5 schematically shows the energy level of the hole collector layer of the modified example in the embodiment of FIG. 2. Referring to FIG. 5, the
한편, 상기와 같은 구조를 갖는 반도체 발광소자는 다양한 분야에서 응용될 수 있다. 도 6은 본 발명에서 제안하는 반도체 발광소자의 사용 예를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 도 6을 참조하면, 조광 장치(400)는 발광 모듈(401)과 발광 모듈(401)이 배치되는 구조물(404) 및 전원 공급부(403)를 포함하여 구성되며, 발광 모듈(401)에는 본 발명에서 제안한 방식으로 얻어진 하나 이상의 반도체 발광소자(402)가 배치될 수 있다. 이 경우, 반도체 발광소자(402)는 그 자체로 모듈(401)에 실장되거나 패키지 형태로 제공될 수도 있을 것이다. 전원 공급부(403)는 전원을 입력받는 인터페이스(405)와 발광 모듈(401)에 공급되는 전원을 제어하는 전원 제어부(406)를 포함할 수 있다. 이 경우, 인터페이스(405)는 과전류를 차단하는 퓨즈와 전자파장애신호를 차폐하는 전자파 차폐필터를 포함할 수 있다.
On the other hand, the semiconductor light emitting device having the above structure can be applied in various fields. 6 is a configuration diagram schematically showing an example of use of a semiconductor light emitting device proposed in the present invention. 6, the dimming
전원 제어부(406)는 전원으로 교류 전원이 입력되는 경우, 전원 제어부는 교류를 직류로 변환하는 정류부와, 발광 모듈(401)에 적합한 전압으로 변환시켜주는 정전압 제어부를 구비할 수 있다. 만일, 전원 자체가 발광 모듈(401)에 적합한 전압을 갖는 직류원(예를 들어, 전지)이라면, 정류부나 정전압 제어부를 생략될 수도 있을 것이다. 또한, 발광 모듈(401)의 자체가 AC-LED와 같은 소자를 채용하는 경우, 교류 전원이 직접 발광 모듈(401)에 공급될 수 있으며, 이 경우도 정류부나 정전압 제어부를 생략될 수도 있을 것이다. 나아가, 전원 제어부는 색 온도 등을 제어하여 인간 감성에 따른 조명 연출을 가능하게 할 수도 있다. 또한, 전원 공급부(403)는 발광소자(402)의 발광량과 미리 설정된 광량 간의 비교를 수행하는 피드백 회로 장치와 원하는 휘도나 연색성 등의 정보가 저장된 메모리 장치를 포함할 수 있다.
When the AC power is input to the power source, the
이러한 조광 장치(400)는 화상 패널을 구비하는 액정표시장치 등의 디스플레이 장치에 이용되는 백라이트 유닛이나 램프, 평판 조명 등의 실내 조명 또는 가로등, 간판, 표지판 등의 실외 조명 장치로 사용될 수 있으며, 또한, 다양한 교통수단용 조명 장치, 예컨대, 자동차, 선박, 항공기 등에 이용될 수 있다. 나아가, TV, 냉장고 등의 가전 제품이나 의료기기 등에도 널리 이용될 수 있을 것이다.
The dimming
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, but is intended to be limited only by the appended claims. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. something to do.
101: 기판 102: n형 질화물 반도체층
103: 활성층 104: 홀콜렉터층
105: 전자차단층 106: p형 질화물 반도체층
107a, 107b: n형 및 p형 전극 103a: 양자장벽층
103b: 양자우물층 104a, 104b: 제1 및 제2층101: substrate 102: n-type nitride semiconductor layer
103: active layer 104: hole collector layer
105: electron blocking layer 106: p-type nitride semiconductor layer
107a and 107b: n-type and p-
103b:
Claims (12)
p형 질화물 반도체층;
상기 n형 및 p형 질화물 반도체층 사이에 형성되며, 양자우물층 및 양자장벽층이 서로 교대로 적층 되어 이루어진 활성층;
상기 활성층 및 상기 p형 질화물 반도체층 사이에 형성된 전자차단층; 및
상기 활성층과 상기 전자차단층 사이에 형성되며, 상기 양자우물층보다 밴드갭 에너지가 높은 제1층 및 가전자 대역을 기준으로 에너지 준위가 상기 p형 질화물 반도체층의 도핑 준위보다 높고 밴드갭 에너지는 상기 제1층보다 낮은 InxGa1 - xN (0 < x ≤ 1)으로 이루어진 제2층을 구비하는 홀콜렉터층;을 포함하며, 상기 활성층으로부터 멀어지는 방향을 기준으로 상기 제1 및 제2층의 순서로 배치된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자.
an n-type nitride semiconductor layer;
p-type nitride semiconductor layer;
An active layer formed between the n-type and p-type nitride semiconductor layers, wherein an quantum well layer and a quantum barrier layer are alternately stacked;
An electron blocking layer formed between the active layer and the p-type nitride semiconductor layer; And
The energy level is formed between the active layer and the electron blocking layer, and the energy level is higher than the doping level of the p-type nitride semiconductor layer based on the first layer and the valence band of the bandgap energy higher than that of the quantum well layer. And a hole collector layer having a second layer made of In x Ga 1 - x N (0 <x ≤ 1) lower than the first layer, wherein the first and second holes are located relative to a direction away from the active layer. A nitride semiconductor device, characterized in that arranged in the order of the layer.
상기 제1 및 제2층은 서로 교대로 반복하여 적층된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자.
The method of claim 1,
The first and the second layer is a nitride semiconductor device, characterized in that stacked alternately with each other.
상기 제1층은 상기 전자차단층과 접촉하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자.
The method of claim 2,
And the first layer is in contact with the electron blocking layer.
상기 홀콜렉터층은 상기 제2층을 복수 개 구비하며, 상기 복수의 제2층은 상기 전자차단층에 가까운 것일수록 가전자 대역을 기준으로 에너지 준위가 낮은 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자.
The method of claim 2,
The hole collector layer includes a plurality of second layers, and the plurality of second layers are closer to the electron blocking layer, and the energy level of the nitride semiconductor device is lower based on the valence band.
상기 홀콜렉터층은 상기 제2층을 복수 개 구비하며, 상기 복수의 제2층은 상기 전자차단층에 가까운 것일수록 두께가 두꺼운 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자.
The method of claim 2,
The hole collector layer includes a plurality of second layers, and the plurality of second layers are thicker as they are closer to the electron blocking layer.
상기 제2층은 가전자 대역을 기준으로 에너지 준위가 기울기를 갖고 변화되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자.
The method of claim 1,
The second layer is a nitride semiconductor device, characterized in that the energy level is changed with a slope relative to the valence band.
상기 제2층은 가전자 대역을 기준으로 에너지 준위가 상기 전자차단층이 위치한 방향으로 갈수록 감소하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자.
The method according to claim 6,
The second layer is a nitride semiconductor device, characterized in that the energy level is reduced toward the direction of the electron blocking layer is located on the basis of the valence band.
상기 제1층은 GaN으로 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자.
The method of claim 1,
The first layer is nitride semiconductor device, characterized in that made of GaN.
상기 전자차단층은 활성층 및 홀콜렉터층보다 밴드갭 에너지가 높은 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자.
The method of claim 1,
The electron blocking layer is a nitride semiconductor device, characterized in that made of a material having a higher band gap energy than the active layer and the hole collector layer.
상기 제1층은 상기 양자우물층과 접촉하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자.
The method of claim 1,
And the first layer is in contact with the quantum well layer.
상기 제1층은 상기 제2층보다 두께가 얇은 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자.
The method of claim 1,
The first layer is nitride semiconductor device, characterized in that the thickness is thinner than the second layer.
상기 제2층은 InxGa1 - xN (0.08 ≤ x ≤ 0.1)로 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 소자.The method of claim 1,
The second layer is nitride semiconductor device, characterized in that consisting of In x Ga 1 - x N (0.08 ≤ x ≤ 0.1).
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