KR20130140413A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 반도체 소자에 관한 것이다.Embodiments relate to semiconductor devices.
GaN 같은 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체는 넓고 조정이 용이한 밴드갭 에너지를 가지는 등 많은 장점으로 인해 광 전자 공학 분야(optoelectronics) 등에 널리 사용된다. 이러한 GaN은 통상적으로 사파이어(sapphire) 기판이나 실리콘 카바이드(SiC) 기판 상에 성장되는데, 이러한 기판은 대구경에 적합하지 않고, 특히 SiC 기판은 가격이 비싼 문제점을 갖는다.III-V compound semiconductors such as GaN are widely used in optoelectronics due to their many advantages such as wide and easy-to-adjust bandgap energy. Such GaN is usually grown on a sapphire substrate or a silicon carbide (SiC) substrate. Such a substrate is not suitable for a large diameter, and in particular, a SiC substrate is expensive.
도 1은 일반적인 반도체 소자를 나타내는 도면으로서, 기판(5) 및 n형 GaN 층(7)으로 구성된다.Fig. 1 is a view showing a general semiconductor device, which is composed of a
전술한 제반 문제를 해결하기 위해, 사파이어 기판이나 실리콘 카바이드 기판 보다 값이 싸고 대구경이 용이하며 열전도도가 우수한 실리콘 기판(5)이 사용되고 있다. 그러나, GaN과 실리콘 사이의 격자 부정합(lattice mismatch)이 매우 크고 이들 사이에 열 팽창 계수 차이도 매우 크기 때문에, 결정성을 악화시키는 멜트 백(melt-back), 크랙(crack), 피트(pit), 표면 모폴로지(surface morphology) 불량 등과 같은 다양한 문제가 대두된다.In order to solve the above-mentioned problems, a
예를 들면, 고온에서 성장된 n형 GaN 층(7)을 냉각시키는 동안 발생하는 인장 응력(tensile strain)에 의해 크랙이 야기될 수 있다. 또한, 실리콘 기판(5) 상에 AlN과 같은 버퍼층(미도시)을 형성할 때, AlN의 성장 온도, 실리콘과 AlN 간의 큰 격자 부정합 등에 의해 피트가 발생할 수도 있다.For example, cracks may be caused by a tensile strain occurring during cooling of the n-
전술한 이유로 인해, 실리콘 기판(5)을 사용하더라도 이러한 제반 문제들을 야기하지 않는 양호한 특성을 제공할 수 있는 구조를 가지는 반도체 소자가 요구된다.For the reasons stated above, there is a demand for a semiconductor device having a structure capable of providing good characteristics that does not cause such problems even if the
실시예는 결정성이 좋아 크랙의 발생이 방지되고 표면 모폴로지가 향상되며 두꺼운 n형 GaN을 갖는 반도체 소자를 제공한다.The embodiment provides a semiconductor device having good crystallinity, preventing cracks, improving surface morphology, and having a thick n-type GaN.
실시예의 반도체 소자는, 기판; 상기 기판 상에 버퍼층; 상기 버퍼층 상에 배치되며 도핑된 반도체 화합물을 포함하는 소자층; 상기 버퍼층과 상기 소자층 사이에 배치되어 상기 소자층으로 응력을 인가하며 언도프된 반도체 화합물을 포함하는 제1 중간층; 및 상기 제1 중간층과 상기 소자층 사이에 배치되어 상기 제1 중간층으로부터 상기 소자층으로 인가되는 상기 응력의 일부를 감쇄시키며 AlyGa1-yN (여기서, 1 < y < 1)을 포함하는 제2 중간층을 포함한다. 여기서, 응력은 압축 응력을 의미한다.The semiconductor device of the embodiment includes a substrate; A buffer layer on the substrate; An element layer disposed on the buffer layer and including a doped semiconductor compound; A first intermediate layer disposed between the buffer layer and the device layer and applying a stress to the device layer and including an undoped semiconductor compound; And Al y Ga 1-y N (where 1 <y <1) disposed between the first intermediate layer and the device layer to attenuate a portion of the stress applied from the first intermediate layer to the device layer. And a second intermediate layer. Here, stress means compressive stress.
또한, 상기 기판은 (1111) 결정면을 주면으로서 갖는 실리콘 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 y는 0.6 내지 0.8이고, 상기 제2 중간층의 두께는 15 ㎚ 내지 25 ㎚일 수 있다.The substrate may be a silicon substrate having a (1111) crystal plane as a main surface. For example, y is 0.6 to 0.8, and the thickness of the second intermediate layer may be 15 nm to 25 nm.
또한, 상기 버퍼층은 상기 기판 상에 초기 버퍼층; 및 상기 초기 버퍼층과 상기 제1 중간층의 사이에 배치되는 전이층을 포함한다.The buffer layer may further include an initial buffer layer on the substrate; And a transition layer disposed between the initial buffer layer and the first intermediate layer.
상기 소자층은 발광 구조물을 포함하고, 상기 발광 구조물은 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 활성층; 및 상기 활성층과 상기 제2 중간층 사이에 배치된 제2 도전형 반도체층을 포함한다.The device layer may include a light emitting structure, and the light emitting structure may include a first conductivity type semiconductor layer; An active layer on the first conductivity type semiconductor layer; And a second conductivity type semiconductor layer disposed between the active layer and the second intermediate layer.
다른 실시예에 의한 반도체 소자는, 도전형 지지 기판; 상기 도전형 지지 기판 상에 제1 도전형 GaN 층; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 활성층; 상기 활성층 상에 제2 도전형 GaN 층; 상기 제2 도전형 GaN 층 상에 AlyGa1-yN (여기서, 1 < y < 1) 층; 및 상기 AlyGa1-yN 층 상에 언도프된 GaN을 포함한다.A semiconductor device according to another embodiment includes a conductive support substrate; A first conductivity type GaN layer on the conductivity type support substrate; An active layer on the first conductive semiconductor layer; A second conductivity type GaN layer on the active layer; An Al y Ga 1-y N (where 1 <y <1) layer on the second conductivity type GaN layer; And GaN undoped on the Al y Ga 1-y N layer.
반도체 소자는 상기 도전형 지지 기판과 상기 제1 도전형 GaN 층의 사이에 배치되는 반사층을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 도전형은 p형이고, 상기 제2 도전형은 n형일 수 있다.The semiconductor device may further include a reflective layer disposed between the conductive support substrate and the first conductive GaN layer. For example, the first conductivity type may be p-type, and the second conductivity type may be n-type.
실시예에 따른 반도체 소자의 제2 중간층은 1000 ℃ 내지 1100 ℃의 고온으로 형성되기 때문에 결정성이 향상되어 크랙의 발생이 방지된 소자층을 갖고, 제2 중간층에 Ga가 첨가되기 때문에 표면 모폴로지가 더욱 개선되며, 제2 중간층에 의해 소자층으로의 압축 응력을 제어할 수 있기 때문에 소자층 예를 들면 n형 GaN을 더욱 두껍게 형성할 수 있도록 한다.Since the second intermediate layer of the semiconductor device according to the embodiment is formed at a high temperature of 1000 ° C. to 1100 ° C., the crystallinity is improved to prevent the occurrence of cracks, and since Ga is added to the second intermediate layer, the surface morphology is increased. It is further improved, and since the compressive stress to the device layer can be controlled by the second intermediate layer, the device layer, for example, n-type GaN can be formed thicker.
도 1은 일반적인 반도체 소자를 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 의한 반도체 소자의 단면도를 나타낸다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2에 예시된 반도체 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4는 도 2에 예시한 반도체 소자를 이용하여 수직형 발광 소자를 구현한 실시예에 의한 반도체 소자의 단면도를 나타낸다.
도 5a 내지 도 5c는 도 4에 예시한 반도체 소자의 실시예에 의한 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6은 제2 중간층이 저온으로 형성될 때와 고온으로 형성될 때 반값 전폭을 나타내는 그래프이다.
도 7a 및 도 7b는 도 4에 예시된 n형 GaN 층이 2.5 ㎛의 두께를 가질 때, n형 GaN 층을 촬영한 모습들이다.
도 8은 도 2에 예시한 반도체 소자를 이용하여 HEMT를 구현한 실시예에 따른 반도체 소자의 단면도이다.
도 9는 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도이다.
도 10은 실시예에 따른 조명 유닛의 사시도이다.
도 11은 실시예에 따른 백라이트 유닛의 분해 사시도이다.1 is a view showing a general semiconductor device.
2 shows a cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment.
3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the semiconductor device illustrated in FIG. 2.
4 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment in which a vertical light emitting device is implemented using the semiconductor device illustrated in FIG. 2.
5A through 5C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the semiconductor device in accordance with the embodiment illustrated in FIG. 4.
6 is a graph showing the full width at half maximum when the second intermediate layer is formed at a low temperature and when formed at a high temperature.
7A and 7B are views of an n-type GaN layer when the n-type GaN layer illustrated in FIG. 4 has a thickness of 2.5 μm.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to an embodiment implementing a HEMT using the semiconductor device illustrated in FIG. 2. FIG.
9 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to an embodiment.
10 is a perspective view of a lighting unit according to an embodiment.
11 is an exploded perspective view of a backlight unit according to an embodiment.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 설명하고, 발명에 대한 이해를 돕기 위해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 본 발명의 실시예들은 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to facilitate understanding of the present invention. However, the embodiments according to the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described below. Embodiments of the invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 element의 " 상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향 뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment according to the present invention, in the case of being described as being formed on the "upper" or "on or under" of each element, on or under includes both elements being directly contacted with each other or one or more other elements being indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on" or "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.
도 2는 일 실시예에 의한 반도체 소자(100A)의 단면도를 나타낸다.Fig. 2 shows a cross-sectional view of the
도 2에 예시된 반도체 소자(100A)는 기판(10), 버퍼층(20), 제1 중간층(30), 제2 중간층(40) 및 소자층(50)을 포함한다.The
기판(10)은 (111) 결정면을 주면으로서 갖는 실리콘 기판일 수 있다.The
버퍼층(20)은 기판(10) 상에 배치되며, 초기 버퍼층(22) 및 전이층(24)을 포함할 수 있다. 초기 버퍼층(22)은 AlN, AlAs 및 SiC 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 초기 버퍼층(22)이 임계 두께 이상을 가질 경우, 실리콘 기판(10)으로부터 실리콘 원자의 확산이 방지되어 멜트 백(melt-back)이 방지될 수 있다. 여기서, 임계 두께란, 실리콘 기판(10)으로부터 실리콘 원자가 확산될 수도 있는 두께를 의미한다. 이를 위해, 초기 버퍼층(22)은 수십 또는 수백 나노 미터의 두께를 가질 수 있으며, 예를 들어 10 ㎚ 이상 300 ㎚ 이하의 두께를 가질 수 있다.The
전이층(24)은 초기 버퍼층(22)과 제1 중간층(30) 사이에 배치된다. 전이층(24)은 다양한 형태의 구조를 가질 수 있다.The
예를 들어, 전이층(24)은 적어도 하나의 AlN/AlxGa1-xN 초격자 단위층을 포함할 수 있다. 여기서, AlN/AlxGa1-xN 초격자 단위층은 AlN 초격자층과 AlxGa1-xN 초격자층으로 이루어진 이중층(bi-layer) 구조일 수 있다. 여기서, 0 < x < 1이다. AlN/AlxGa1-xN 초격자 단위층에서, AlN 초격자층 및 AlxGa1-xN 초격자층의 상대적인 위치는 제한이 없다. 예를 들면, AlN 초격자층은 버텀층(bottom layer)이고 AlxGa1-xN 초격자층은 AlN 초격자 층 상에 적층된 탑층(top layer)일 수 있다. 또는, AlN/AlxGa1-xN 초격자 단위층에서, AlxGa1-xN 초격자층은 버텀층이고 AlN 초격자층은 AlxGa1-xN 초격자층 상에 적층되는 탑층일 수도 있다. For example,
예를 들어, 전이층(24)은 복수의 AlN/AlxGa1-xN 초격자 단위층을 포함할 수 있다. 이때, 전이층(24)은 초기 버퍼층(22)으로부터의 거리에 따라 Al 및 Ga의 농도 구배를 갖는다. 예를 들어, 복수의 AlN/AlxGa1-xN 초격자 단위층은 초기 버퍼층(22)으로부터의 거리가 멀수록 x 값이 점차 작아질 수 있다.For example, the
또는, 전이층(24)은 적어도 하나의 AlGaN 층을 포함할 수도 있다.Alternatively, the
또는, 전이층(24)은 초기 버퍼층(22) 상에 배치된 AlGaN 층 및 AlGaN 층 상에 배치된 GaN 층을 포함할 수도 있다.Alternatively, the
전술한 전이층(24)은 초기 버퍼층(22)으로부터 GaN 소자층(50)까지 격자 상수가 완만하게 전이되도록 유도하여, 점차적으로 증가되는 압축 응력을 GaN 소자층(50)에 부여할 수 있다. 따라서, 열 팽창 계수의 차이로 인해 실리콘 기판(10)으로부터 야기되는 인장 응력(tensile strain)이 효과적으로 보상될 수 있고, 크랙(crack)의 발생 가능성을 제거함으로써 결정성을 향상시킬 수 있다. 또한, AlN 초기 버퍼층(22)에서 야기되는 피트(pit)를 효과적으로 융합(merge)시킬 수 있고, 쓰레딩 전위(TD:Threading Dislocation)를 감소시켜 GaN 소자층(50)의 표면 모폴로지를 개선시킬 수 있으며, 전위를 벤딩(bending)하여 감소시키므로 초기 버퍼층(22)으로부터 GaN 소자층(50)에 이르기까지 향상된 결정성을 가지는 구조를 얻을 수 있다. 게다가, 크랙의 발생 가능성이 제거될 수 있으므로, 전자의 이동도가 증가될 수도 있다.The
한편, 전이층(24)의 상부에 제1 중간층(30)이 배치될 수 있다. 제1 중간층(30)은 소자층(50)으로 압축 응력(compressive strain)을 인가하며, 언도프된(undopoed) 반도체 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 중간층(30)은 언도프된 반도체 화합물로서 언도프된 GaN (이하, "uGaN"이라 한다)을 포함할 수 있다. 제1 중간층(30)은 초기 버퍼층(22)과 전이층(24)이 알루미늄(Al)과 같은 금속을 포함함으로써 소자층(50)의 결정성이 악화됨을 회복(recovery)시키는 역할을 한다.Meanwhile, the first
제1 중간층(30)의 상부에 제2 중간층(40)이 배치될 수 있다. 제2 중간층(40)은 제1 중간층(30)으로부터 소자층(50)으로 인가되는 과도한 압축 응력을 감쇄시키는 역할을 한다. 이를 위해, 제2 중간층(40)은 AlyGa1-yN (여기서, 1 < y < 1)을 포함할 수 있다. 예를 들어, y는 0.6 내지 0.8일 수 있으며 제2 중간층(40)의 두께는 15 ㎚ 내지 25 ㎚일 수 있다. The second
또한, 제2 중간층(40)이 1000 ℃ 내지 1100 ℃의 고온(HT:High Temperature)으로 형성될 경우, 소자층(50)의 결정성과 표면 모폴로지가 더욱 향상될 수 있다.In addition, when the second
소자층(50)은 제2 중간층(40) 상에 배치되며, 도핑된 반도체 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 소자층(50)은 도핑된 GaN을 포함할 수 있다.The
실시예에 의하면, 소자층(50)은 발광 구조물을 포함할 수 있다. 발광 구조물은 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 상에 배치된 활성층, 및 활성층과 제2 중간층(40) 사이에 배치된 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 이에 대해서는 더욱 상세히 후술된다.In example embodiments, the
이하, 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 도 2에 예시한 반도체 소자(100A)의 제조 방법을 설명한다. 본 예에서는 기판(10)이 실리콘 기판이며, 초기 버퍼층(22)이 AlN을 포함하고, 전이층(24)은 AlGaN을 포함하고, 제1 중간층(30)은 uGaN을 포함한 경우를 예시한다. 그러나, 도 2에 예시한 반도체 소자(100A)는 본 예에서 설명하는 방법에 국한되지 않고 다양한 다른 방법으로 제조될 수도 있음은 물론이다.Hereinafter, a method of manufacturing the
도 3a 내지 도 3d는 도 2에 예시된 반도체 소자(100A)의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the
도 3a를 참조하면, 실리콘 기판(10)을 준비한다. 실리콘 기판(10)을 암모니아(NH3) 가스가 없는 상태에서 트리메틸 알루미늄(TMA:Trimethyl Aluminum) 가스에 15 초 동안 노출시켜 초(ultra) 알루미늄막을 증착시킴으로써, 실리콘 질화물이 실리콘 기판(10)의 표면상에 형성되는 것을 방지한다. 경우에 따라서는 실리콘 기판(10)을 예를 들면 약 900 ℃의 온도까지 급속 어닐링(rapid annealing)하여 실리콘 기판(10)상의 자연 산화막을 제거하는 공정이 부가적으로 더 수행될 수도 있다. 그러나, 이에 국한되지 않고 다양한 형태로 실리콘 기판(10)을 준비할 수 있다.Referring to FIG. 3A, a
이후, 암모니아(NH3)를 사용하면서 약 900 ℃의 온도에서 실리콘 기판(10) 상에 소정의 두께를 가지는 AlN 초기 버퍼층(22)을 형성한다. 이때, AlN 초기 버퍼층(22)의 두께가 결정 두께 이상으로 증가할 때, AlN 섬(island)의 융합에 의해 3차원 성장 모드로부터 2차원 성장 모드로 변한다. 이와 같이 융합된 AlN 섬은 실리콘 기판(10)을 완전히 덮을 수 있기 때문에, 실리콘 원자의 확산이 방지될 수 있다. 또는, 전술한 방법 대신에 다양한 방법에 의해 AlN 초기 버퍼층(22)이 실리콘 기판(10) 상에 형성될 수 있다.Thereafter, an AlN
이후, 도 3b에 예시된 바와 같이, AlN 초기 버퍼층(22) 상에 AlGaN을 포함하는 전이층(24)을 형성한다.Thereafter, as illustrated in FIG. 3B, a
이후, 도 3c에 예시된 바와 같이 AlGaN 전이층(24) 상에 uGaN을 포함하는 제1 중간층(30)을 형성한다.Thereafter, as illustrated in FIG. 3C, a first
이후, 도 3d에 예시된 바와 같이 uGaN의 제1 중간층(30) 상에 고온(HT) AlyGa1-yN 층을 제2 중간층(40)으로서 형성한다. 제2 중간층(40)의 성장 조건 중 성장 온도가 1000℃ 보다 적을 경우 결정성이 저하될 수 있다. 따라서, 실시예에 의하면, 제2 중간층(40)의 성장 온도는 1000℃ 내지 1100℃으로 고온이고, 성장 압력은 50 내지 100A mBar일 수 있다.Thereafter, a high temperature (HT) Al y Ga 1-y N layer is formed as the second
이후, 소자층(50)으로서 n형 GaN이 제2 중간층(40)의 상부에 형성될 수 있다.Thereafter, n-type GaN may be formed on the second
예를 들어, 도 3a 내지 도 3d를 참조한 전술한 공정에서, Ga, Al 및 N은 금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법에 의해 성장될 수 있다. 즉, 트리메틸 갈륨(TMG:Trimethyl Gallium), 트리메틸 알루미늄(TMA) 및 암모니아(NH3)를 포함하는 전구체 물질을 이용하여, MOCVD법으로 Ga, Al 및 N을 포함하는 구조가 각각 형성될 수 있다.For example, in the process described above with reference to FIGS. 3A-3D, Ga, Al, and N may be grown by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). That is, a structure including Ga, Al, and N may be formed by MOCVD using a precursor material including trimethyl gallium (TMG), trimethyl aluminum (TMA), and ammonia (NH 3 ).
한편, 도 2에 예시된 반도체 소자(100A)는 다양한 분야에 이용될 수 있다. 예를 들어, 반도체 소자(100A)는 발광 다이오드(LED:Light Emitting Diode) 같은 발광 소자에 적용될 수 있으며, 수평형 발광 소자 및 수직형 발광 소자에 적용될 수 있다.Meanwhile, the
도 4는 도 2에 예시한 반도체 소자(100A)를 이용하여 수직형 발광 소자를 구현한 실시예에 의한 반도체 소자(100B)의 단면도를 나타낸다.4 is a cross-sectional view of a
도 4에 예시된 수직형 발광 소자를 구현한 반도체 소자(100B)는 도전형 지지 기판(60), 제1 도전형 반도체층(56), 활성층(54), 제2 도전형 반도체층(52), 제2 중간층(40) 및 제1 중간층(30)을 포함한다. 도 4에 예시된 제1 중간층(30) 및 제2 중간층(40)은 도 2에 예시된 제1 중간층(30) 및 제2 중간층(40)에 각각 해당하므로 동일한 참조부호를 사용하였으며 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도 4에 예시된 발광 구조물(52, 54, 56) 및 도전형 지지 기판(60)은 도 2에 예시된 소자층(50)에 대응한다.The
도전형 지지 기판(60)은 오믹층(ohmic)(미도시) 및 반사층(미도시)과 함께 제1 전극의 역할을 할 수 있으므로 전기 전도도가 우수한 금속을 사용할 수 있고, 발광 소자 작동시 발생하는 열을 충분히 발산시킬 수 있어야 하므로 열전도도가 높은 금속을 사용할 수 있다. 여기서, 오믹층과 반사층은 주지 관용 기술이므로 이들에 대한 상세한 설명을 생략한다. 또는, 별도의 제1 전극(미도시)이 도전형 지지 기판(60)의 하부에 배치될 수도 있다.Since the
예를 들어, 도전형 지지 기판(60)은 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있으며, 또한, 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga2O3 등) 등을 선택적으로 포함할 수 있다.For example, the
또한, 도전형 지지 기판(60)은 전체 질화물 반도체에 휨을 가져오지 않으면서, 스크라이빙(scribing) 공정 및 브레이킹(breaking) 공정을 통하여 별개의 칩으로 잘 분리시키기 위한 정도의 기계적 강도를 가질 수 있다.In addition, the
발광 구조물(52, 54, 56)은 도전형 지지 기판(60) 상에 배치된 제1 도전형 반도체층(56), 제1 도전형 반도체층(56) 상에 배치된 활성층(54), 및 활성층(54) 상에 배치된 제2 도전형 반도체층(52)을 포함할 수 있다.The
제1 도전형 반도체층(56)은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체를 포함할 수 있으며, AlkInzGa(1-k-z)N (0 ≤ k ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1, 0 ≤ k+z ≤ 1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 반도체층(56)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP 및 InP 중에서 선택되는 적어도 하나로 형성될 수 있다. 또한, 제1 도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr 또는 Ba 등을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The first
활성층(54)은 제1 도전형 반도체층(56)을 통해 주입되는 정공(또는, 전자)와, 제2 도전형 반도체층(52)을 통해서 주입되는 전자(또는, 정공)이 서로 만나서, 활성층(54)을 이루는 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다.The
활성층(54)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 활성층(54)은 트리메틸 갈륨(TMG) 가스, 암모니아(NH3) 가스, 질소 가스(N2) 및 트리메틸 인듐(TMIn:Trimethyl Indium) 가스가 주입되어 다중 양자우물구조가 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The
활성층(54)의 우물층/장벽층은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs 및 GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나, 또는 그 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 우물층은 장벽층의 밴드 갭보다 작은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.The well layer / barrier layer of the
제2 도전형 반도체층(52)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체를 포함할 수 있으며, InkAlzGa1-k-zN (0 ≤ k ≤ 1, 0 ≤ z ≤ 1, 0 ≤ k+z ≤ 1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 도전형 반도체층(52)이 n형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se 또는 Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The second conductivity-
전술한 발광 구조물에서, 제1 도전형 반도체층(56)은 p형 반도체층으로 이루어지고, 제2 도전형 반도체층(52)은 n형 반도체층으로 이루어지는 경우를 예시하였다. 그러나, 제1 도전형 반도체층(56)은 n형 반도체층으로 이루어지고, 제2 도전형 반도체층(52)은 p형 반도체층으로 이루어질 수도 있다. 즉, 발광 구조물은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, 및 p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.In the above-described light emitting structure, the first conductivity
또한, 발광 효율을 높이기 위해, 제2 도전형 반도체층(52)의 상측에 러프니스 구조(70)가 마련될 수 있다. 러프니스 구조(70)는 도 4에 예시된 바와 같이 톱니 구조일 수도 있고, 요철 구조일 수도 있으며, 이러한 톱니 구조 또는 요철 구조는 주기적이거나 비주기적으로 배열될 수 있다. In addition, the
러프니스 구조(70)는 도 4에 예시된 바와 같이 제1 중간층(30)과 제2 중간층(40)에만 형성될 수도 있고, 도 4에 예시된 바와 달리, 제1 중간층(30)에만 형성되거나 제1 중간층(30)과 제2 중간층(40)과 제2 도전형 반도체층(52)에 모두 걸쳐서 형성될 수도 있다.The
제2 도전형 반도체층(52) 상에는 제2 전극(80)이 형성될 수 있다. 제2 전극(80)은 금속으로 형성될 수 있으며, 오믹 특성을 갖는 반사 전극 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Au) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.The
그 밖에도, 지지 기판(60)과 제1 도전형 반도체층(56)의 사이에 접합층(미도시) 및 오믹층(미도시)이 더 배치될 수 있으며, 이에 대해서는 주지 관용 기술이므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다.In addition, a bonding layer (not shown) and an ohmic layer (not shown) may be further disposed between the supporting
이하, 도 3a 내지 도 3d 및 도 5a 내지 도 5c를 참조하여 도 4에 예시한 반도체 소자(100B)의 제조 방법을 설명한다. 본 예에서는 기판(10)이 실리콘 기판이며, 초기 버퍼층(22)이 AlN을 포함하고, 전이층(24)은 AlGaN을 포함하고, 제1 중간층(30)은 uGaN을 포함하고, 제1 도전형 반도체층(56)은 p형 GaN을 포함하고, 제2 도전형 반도체층(52)은 n형 GaN을 포함하는 경우를 예시한다. 그러나, 도 4에 예시한 반도체 소자(100B)는 이에 국한되지 않고 다양한 다른 방법으로 제조될 수도 있음은 물론이다.Hereinafter, a method of manufacturing the
도 5a 내지 도 5c는 도 4에 예시한 반도체 소자(100B)의 실시예에 의한 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.5A through 5C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing the
도 3a 내지 도 3d에 대한 설명에서 전술한 바와 같이, 실리콘 기판(10), AlN 초기 버퍼층(22), AlGaN 전이층(24), uGaN 제1 중간층(30) 및 HT-AlxGa1-xN 제2 중간층(40)을 형성한다.As described above with reference to FIGS. 3A to 3D, the
이후, 5a에 예시된 바와 같이, 제2 도전형 반도체층(52)인 n형 GaN 층, 활성층(54), 제1 도전형 반도체층(56)인 p형 GaN 층 및 도전형 지지 기판(60)을 제2 중간층(40)의 상부에 순차적으로 적층하여 형성한다.Thereafter, as illustrated in 5a, the n-type GaN layer, which is the second conductivity-
이후, 도 5b에 예시된 바와 같이 실리콘 기판(10)을 습식 식각에 의해 제거하고, AlN 초기 버퍼층(22)과 AlGaN 전이층(24)을 건식 식각에 의해 제거한다.Thereafter, as illustrated in FIG. 5B, the
이후, 도 5b에 예시된 결과물을 뒤집어서 러프니스 구조(70)를 형성한다. 이 경우, 도 4에 예시된 바와 달리 도 5c에 도시된 러프니스 구조(70)는 제1 중간층(30)과, 제2 중간층(40)과 n형 GaN 층(52)까지 걸쳐서 깊숙이 형성되어 있음을 알 수 있다.The resultant illustrated in FIG. 5B is then reversed to form the
도 6은 제2 중간층(40)이 저온(LT:Low Temperature)으로 형성될 때와 고온으로 형성될 때 반값 전폭(FWHM:Full Width at Half Maximum)을 나타내는 그래프이다. 여기서, FWHM의 단위는 arcsec(degree/3600)이고, (002) 및 (102)는 GaN의 면 방향을 각각 나타낸다.FIG. 6 is a graph showing a full width at half maximum (FWHM) when the second
도 7a 및 도 7b는 도 4에 예시된 n형 GaN 층(52)이 2.5 ㎛의 두께를 가질 때, n형 GaN 층(52)을 촬영한 모습들이다.7A and 7B are views of the n-
도 6을 참조하면, 제2 중간층(40)을 예를 들면 800 ℃ 내지 900 ℃의 저온(LT)에서 형성할 때보다, 1000 ℃ 내지 1100 ℃의 고온으로 형성할 때, FWHM이 더 적음을 알 수 있다. FWHM이 적으면 결정성이 좋다. 따라서, 실시예에 의한 반도체 소자(100A, 100B)의 경우 고온으로 제2 중간층(40)을 형성함으로써 소자층(50)의 결정성이 개선될 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, it is understood that the FWHM is less when the second
또한, 저온으로 제2 중간층(40)을 성장하였을 때, n형 GaN 층(52)은 도 7a에 예시된 바와 같이 크랙(72, 74, 76)을 갖는다. 이에 반하여, 고온으로 제2 중간층(40)을 성장하면, n형 GaN 층(52)은 도 7b에 예시된 바와 같이 크랙의 발생이 방지될 수 있다.In addition, when the second
또한, 고온으로 제2 중간층(40)을 형성하기 때문에, n형 GaN 층(52)을 더욱 두껍게 형성할 수 있다. 일반적으로, 수직형 발광 소자의 경우 n형 GaN 층(52)의 두께가 두꺼울수록 다양한 이점들을 갖는다. 따라서, 실시예에 의한 반도체 소자(100B)는 도 4에 예시된 바와 같이 수직형 발광 소자에 유용하게 적용된다.In addition, since the second
이하, 전술한 도 2에 예시된 반도체 소자가 이용된 HEMT(100C)에 대해 다음과 같이 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 여기서, 도 2에서와 동일한 참조부호는 동일한 소자를 의미하므로 이들에 대한 중복 설명을 생략한다.Hereinafter, the
도 8은 도 2에 예시한 반도체 소자(100A)를 이용하여 HEMT를 구현한 실시예에 따른 반도체 소자(100C)의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a
도 8을 참조하면, 반도체 소자(100C)는 기판(10), 초기 버퍼층(22), 전이층(24), 제1 중간층(30), 제2 중간층(40) 및 소자층(50A)을 포함한다.Referring to FIG. 8, the
소자층(50A)은 도 2에 예시한 소자층(50)에 대응하는 요소이다. 단, 소자층(50A)은 채널층(92), 언도프된(undoped) AlGaN (이하, uAlGaN) 층(96), n 형 또는 p 형 GaN 층(94), 게이트(G) 및 복수의 콘택(S, D)으로 구성된다.The
채널층(92)은 언도프된 GaN을 포함하여 형성될 수 있으며, 제2 중간층(40)의 상부에 배치된다. uAlGaN 층(96)은 헤테로 접합(98)을 통해 채널층(92)의 상부에 배치된다. 또한, 금(Au) 같은 물질을 포함하여 구현 가능한 게이트 전극(G)이 uAlGaN 층(96) 상부에 배치된다.The
채널층(92)에 의해 형성되는 채널이 n 형 채널인 경우, n 형 GaN 층(94)이 채널층(92)의 상부에서 uAlGaN 층(96)의 양측에 배치된다. 그러나, 채널층(92)에 의해 형성되는 채널이 p 형 채널인 경우, p 형 GaN 층(94)이 채널층(92)의 상부에서 uAlGaN 층(96)의 양측에 배치된다. GaN 층(94)은 채널층(92)에 매립된 구조이다.When the channel formed by the
적어도 하나의 콘택(S, D)이 GaN 층(94) 상에서 uAlGaN 층(96)의 양측에 배치된다. 여기서, 적어도 하나의 콘택은 Al로 구현될 수 있는 소스 콘택(S) 및 Al로 구현될 수 있는 드레인 콘택(D)을 포함할 수 있다. 소스 콘택(S)은 채널층(92) 상에 배치된 GaN 층(94)의 상부에 배치되고, 드레인 콘택(D)은 소스 콘택(D)과 이격되어 GaN 층(94)의 상부에 배치된다.At least one contact (S, D) is disposed on both sides of the
또한, 도 2에 예시한 반도체 소자(100A)는 광 검출기(photodetector), 게이트 바이폴라 접합 트랜지스터(gated bipolar junction transistor), 게이트 핫 전자 트랜지스터(gated hot electron transistor), 게이트 헤테로 구조 바이폴라 접합 트랜지스터(gated heterostructure bipolar junction transistor), 가스 센서(gas sensor), 액체 센서(liquid sensor), 압력 센서(pressure sensor), 압력 및 온도 같은 다기능 센서(multi-function sensor), 전력 스위칭 트랜지스터(power switching transistor), 마이크로파 트랜지스터(microwave transistor) 또는 조명 소자 등의 다양한 분야에 적용될 수도 있다.The
이하, 수직형 발광 소자에 적용된 도 4에 예시된 반도체 소자(100B)를 포함하는 발광 소자 패키지의 구성 및 동작을 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the light emitting device package including the
도 9는 실시예에 따른 발광소자 패키지(200)의 단면도이다.9 is a cross-sectional view of a light emitting
실시예에 따른 발광 소자 패키지(200)는 패키지 몸체부(205)와, 패키지 몸체부(205)에 설치된 제1 및 제2 리드 프레임(213, 214)과, 패키지 몸체부(205)에 배치되어 제1 및 제2 리드 프레임(213, 214)과 전기적으로 연결되는 발광 소자(220)와, 발광 소자(220)를 포위하는 몰딩 부재(240)를 포함한다.The light emitting
패키지 몸체부(205)는 실리콘, 합성수지, 또는 금속을 포함하여 형성될 수 있으며, 발광 소자(220)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.The
제1 및 제2 리드 프레임(213, 214)은 서로 전기적으로 분리되며, 발광 소자(220)에 전원을 제공하는 역할을 한다. 또한, 제1 및 제2 리드 프레임(213, 214)은 발광 소자(220)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 할 수도 있으며, 발광 소자(220)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The first and second lead frames 213 and 214 are electrically separated from each other and serve to supply power to the
발광 소자(220)는 도 4에 예시된 반도체 소자(100B)를 포함할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The
발광 소자(220)는 도 9에 예시된 바와 같이 제1 또는 제2 리드 프레임(213, 214) 상에 배치되거나, 패키지 몸체부(205) 상에 배치될 수도 있다.The
발광 소자(220)는 제1 및/또는 제2 리드 프레임(213, 214)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다. 도 9에 예시된 발광 소자(220)는 제1 리드 프레임(213)과 와이어(230)를 통해 전기적으로 연결되고 제2 리드 프레임(214)과 직접 접촉하여 전기적으로 연결되나 이에 국한되지 않는다.The
몰딩 부재(240)는 발광 소자(220)를 포위하여 보호할 수 있다. 또한, 몰딩 부재(240)는 형광체를 포함하여, 발광 소자(220)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.The
실시예에 따른 발광 소자 패키지는 복수개가 기판 상에 어레이되며, 발광 소자 패키지에서 방출되는 광의 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트, 형광 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 백라이트 유닛으로 기능하거나 조명 유닛으로 기능할 수 있으며, 예를 들어, 조명시스템은 백라이트 유닛, 조명 유닛, 지시 장치, 램프, 가로등을 포함할 수 있다.A plurality of light emitting device packages according to embodiments may be arranged on a substrate, and a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, a fluorescent sheet, or the like may be disposed on a path of light emitted from the light emitting device package. The light emitting device package, the substrate, and the optical member may function as a backlight unit or function as a lighting unit. For example, the lighting system may include a backlight unit, a lighting unit, a pointing device, a lamp, and a streetlight.
도 10은 실시예에 따른 조명 유닛(300)의 사시도이다. 다만, 도 10의 조명 유닛(300)은 조명 시스템의 한 예이며, 이에 한정되는 것은 아니다.10 is a perspective view of a
실시예에서 조명 유닛(300)은 케이스 몸체(310)와, 케이스 몸체(310)에 설치되며 외부 전원으로부터 전원을 제공받는 연결 단자(320)와, 케이스 몸체(310)에 설치된 발광 모듈부(330)를 포함할 수 있다.The
케이스 몸체(310)는 방열 특성이 양호한 재질로 형성되며, 금속 또는 수지로 형성될 수 있다.The
발광 모듈부(330)는 기판(332)과, 기판(332)에 탑재되는 적어도 하나의 발광소자 패키지(200)를 포함할 수 있다.The light emitting
기판(332)은 절연체에 회로 패턴이 인쇄된 것일 수 있으며, 예를 들어, 일반 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board), 메탈 코아(metal Core) PCB, 연성(flexible) PCB, 세라믹 PCB 등을 포함할 수 있다.The
또한, 기판(332)은 빛을 효율적으로 반사하는 재질로 형성되거나, 표면이 빛이 효율적으로 반사되는 컬러, 예를 들어 백색, 은색 등으로 형성될 수 있다.In addition, the
기판(332) 상에는 적어도 하나의 발광 소자 패키지(200)가 탑재될 수 있다. 발광 소자 패키지(200) 각각은 적어도 하나의 발광 소자(220) 예를 들면 발광 다이오드(LED)를 포함할 수 있다. 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색 또는 백색의 유색 빛을 각각 발광하는 유색 발광 다이오드 및 자외선(UV, UltraViolet)을 발광하는 UV 발광 다이오드를 포함할 수 있다.At least one light emitting
발광 모듈부(330)는 색감 및 휘도를 얻기 위해 다양한 발광 소자 패키지(200)의 조합을 가지도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 고 연색성(CRI)을 확보하기 위해 백색 발광 다이오드, 적색 발광 다이오드 및 녹색 발광 다이오드를 조합하여 배치할 수 있다.The light emitting
연결 단자(320)는 발광 모듈부(330)와 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있다. 실시예에서 연결 단자(320)는 소켓 방식으로 외부 전원에 돌려 끼워져 결합되지만, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예를 들어, 연결 단자(320)는 핀(pin) 형태로 형성되어 외부 전원에 삽입되거나, 배선에 의해 외부 전원에 연결될 수도 있다.The
도 11은 실시예에 따른 백라이트 유닛(400)의 분해 사시도이다. 다만, 도 11의 백라이트 유닛(400)은 조명 시스템의 한 예이며, 이에 대해 한정하지는 않는다.11 is an exploded perspective view of the
실시예에 따른 백라이트 유닛(400)은 도광판(410)과, 도광판(410) 아래의 반사 부재(420)와, 바텀 커버(430)와, 도광판(410)에 빛을 제공하는 발광 모듈부(440)를 포함한다. 바텀 커버(430)는 도광판(410), 반사 부재(420) 및 발광 모듈부(440)를 수납한다.The
도광판(410)은 빛을 확산시켜 면광원화 시키는 역할을 한다. 도광판(410)은 투명한 재질로 이루어지며, 예를 들어, PMMA(polymethyl methacrylate)와 같은 아크릴 수지 계열, PET(polyethylene terephthlate), PC(poly carbonate), COC(cycloolefin copolymer) 및 PEN(polyethylene naphthalate) 수지 중 하나를 포함할 수 있다.The
발광 모듈부(440)는 도광판(410)의 적어도 일 측면에 빛을 제공하며, 궁극적으로는 백라이트 유닛이 설치되는 디스플레이 장치의 광원으로써 작용하게 된다.The light emitting
발광 모듈부(440)은 도광판(410)과 접할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 구체적으로, 발광 모듈부(440)는 기판(442)과, 기판(442)에 탑재된 다수의 발광 소자 패키지(200)를 포함한다. 기판(442)은 도광판(410)과 접할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The
기판(442)은 회로 패턴(미도시)을 포함하는 PCB일 수 있다. 다만, 기판(442)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성(flexible) PCB 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
그리고, 다수의 발광 소자 패키지(200)는 기판(442) 상에 빛이 방출되는 발광면이 도광판(410)과 소정 거리 이격되도록 탑재될 수 있다.The plurality of light emitting device packages 200 may be mounted on the
도광판(410) 아래에는 반사 부재(420)가 형성될 수 있다. 반사 부재(420)는 도광판(410)의 하면으로 입사된 빛을 반사시켜 위로 향하게 함으로써, 백라이트 유닛의 휘도를 향상시킬 수 있다. 반사 부재(420)는 예를 들어, PET, PC, PVC 레진 등으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.A
바텀 커버(430)는 도광판(410), 발광 모듈부(440) 및 반사 부재(420) 등을 수납할 수 있다. 이를 위해, 바텀 커버(430)는 상면이 개구된 박스(box) 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 대해 한정하지는 않는다.The
바텀 커버(430)는 금속 또는 수지로 형성될 수 있으며, 프레스 성형 또는 압출 성형 등의 공정을 이용하여 제조될 수 있다.The
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
5, 10: 실리콘 기판 20: 버퍼층
22: 초기 버퍼층 24: 전이층
30: 제1 중간층 40: 제2 중간층
50: 소자층 52: 제2 도전형 반도체층
54: 활성층 56: 제1 도전형 반도체층
60: 도전형 지지 기판 70: 러프니스 구조
100A, 100B: 반도체 소자 200: 발광 소자 패키지
205: 패키지 몸체부 213, 214: 리드 프레임
220: 발광 소자 230: 와이어
240: 몰딩 부재 300: 조명 유닛
310: 케이스 몸체 320: 연결 단자
330, 440: 발광 모듈부 332, 442: 기판
400: 백라이트 유닛 410: 도광판
420: 반사 부재 430: 바텀 커버
440: 발광 모듈부5, 10: silicon substrate 20: buffer layer
22: initial buffer layer 24: transition layer
30: first intermediate layer 40: second intermediate layer
50: device layer 52: second conductivity type semiconductor layer
54: active layer 56: first conductivity type semiconductor layer
60: conductive support substrate 70: roughness structure
100A and 100B: semiconductor device 200: light emitting device package
205:
220: light emitting element 230: wire
240: molding member 300: lighting unit
310: Case body 320: Connection terminal
330 and 440 light emitting
400: backlight unit 410: light guide plate
420: reflective member 430: bottom cover
440: Light emitting module section
Claims (9)
상기 기판 상에 버퍼층;
상기 버퍼층 상에 배치되며 도핑된 반도체 화합물을 포함하는 소자층;
상기 버퍼층과 상기 소자층 사이에 배치되어 상기 소자층으로 응력을 인가하며 언도프된 반도체 화합물을 포함하는 제1 중간층; 및
상기 제1 중간층과 상기 소자층 사이에 배치되어 상기 제1 중간층으로부터 상기 소자층으로 인가되는 상기 응력의 일부를 감쇄시키며 AlyGa1-yN (여기서, 1 < y < 1)을 포함하는 제2 중간층을 포함하는 반도체 소자.Board;
A buffer layer on the substrate;
An element layer disposed on the buffer layer and including a doped semiconductor compound;
A first intermediate layer disposed between the buffer layer and the device layer and applying a stress to the device layer and including an undoped semiconductor compound; And
A part disposed between the first intermediate layer and the device layer to attenuate a portion of the stress applied from the first intermediate layer to the device layer and comprising Al y Ga 1-y N (where 1 <y <1); 2 A semiconductor device comprising an intermediate layer.
상기 기판 상에 초기 버퍼층; 및
상기 초기 버퍼층과 상기 제1 중간층의 사이에 배치되는 전이층을 포함하는 반도체 소자.The method of claim 1, wherein the buffer layer
An initial buffer layer on the substrate; And
And a transition layer disposed between the initial buffer layer and the first intermediate layer.
상기 발광 구조물은
제1 도전형 반도체층;
상기 제1 도전형 반도체층 상에 활성층; 및
상기 활성층과 상기 제2 중간층 사이에 배치된 제2 도전형 반도체층을 포함하는 반도체 소자.The method of claim 1, wherein the device layer comprises a light emitting structure,
The light-
A first conductive semiconductor layer;
An active layer on the first conductive semiconductor layer; And
And a second conductivity type semiconductor layer disposed between the active layer and the second intermediate layer.
상기 도전형 지지 기판 상에 제1 도전형 GaN 층;
상기 제1 도전형 반도체층 상에 활성층;
상기 활성층 상에 제2 도전형 GaN 층;
상기 제2 도전형 GaN 층 상에 AlyGa1-yN (여기서, 1 < y < 1) 층; 및
상기 AlyGa1 - yN 층 상에 언도프된 GaN을 포함하는 반도체 소자.A conductive type supporting substrate;
A first conductivity type GaN layer on the conductivity type support substrate;
An active layer on the first conductive semiconductor layer;
A second conductivity type GaN layer on the active layer;
An Al y Ga 1-y N (where 1 <y <1) layer on the second conductivity type GaN layer; And
Semiconductor device comprising an undoped GaN on the y N layer, the Al y Ga 1.
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