KR20150020418A - Light emitting device and method of fabricating the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 누설 전류 발생을 최소화를 방지할 수 있는 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a light emitting device and a method of manufacturing the same that can minimize the occurrence of leakage current.
발광 소자는 전자와 정공의 재결합으로 발생하는 광을 발하는 무기 반도체 소자로서, 최근, 디스플레이, 자동차 램프, 일반 조명 등의 여러 분야에서 사용된다. 발광 소자는 수명이 길고, 소비 전력이 낮으며, 응답 속도가 빨라서, 발광 다이오드를 포함하는 발광소자 패키지는 종래의 광원을 대체할 것으로 기대된다.BACKGROUND ART [0002] Light emitting devices are inorganic semiconductor devices that emit light generated by recombination of electrons and holes. Recently, they are used in various fields such as displays, automobile lamps, and general lighting. Since the light emitting device has a long lifetime, low power consumption, and a high response speed, the light emitting device package including the light emitting diode is expected to replace the conventional light source.
발광 소자는 p형 반도체층의 정공과 n형 반도체층의 전자가 결합할 때, 전자의 전이(transition) 과정에서 방출되는 에너지가 광 에너지로 방출되는 원리를 이용한다. 따라서 일반적인 발광 소자는 n형 반도체층, p형 반도체층 및 상기 n형과 p형 반도체층 사이에 개재된 활성층을 포함하는 구조를 갖는다.The light emitting device uses a principle in which energy released in the transition process of electrons is released as light energy when holes of the p-type semiconductor layer and electrons of the n-type semiconductor layer are combined. Therefore, a typical light emitting device has a structure including an n-type semiconductor layer, a p-type semiconductor layer, and an active layer interposed between the n-type and p-type semiconductor layers.
최근, 일반적인 발광 소자는 (Al, Ga, In)N과 같은 질화물계 반도체를 이용하여 제조되며, 성장 기판 상에 n형 질화물 반도체층, 활성층 및 p형 질화물 반도체층을 순차적으로 성장시켜 제조된다. 특히, 성장 기판으로 c면((0001)) 사파이어 기판이 가장 폭넓게 이용된다. 그런데, 상기 c면 사파이어 기판 상에 성장된 질화물계 반도체는 사파이어 기판의 성장면을 따라 성장되므로, c면 방향을 따라 성장하게 된다. c면 방향의 질화물계 반도체는 극성을 가지므로, c면 방향을 따라 형성된 질화물계 반도체는 [0001] 방향으로 자발 분극을 형성하게 된다. 또한, 활성층의 격자 부정합으로 형성된 내부 스트레인 압전기장에 의한 양자구속 스타크 효과(Quantum Confined Stark Effect)로 인하여, 내부 양자 효율을 높이는데에 한계가 있다.In general, a general light emitting device is manufactured using a nitride semiconductor such as (Al, Ga, In) N, and is manufactured by successively growing an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer on a growth substrate. In particular, a c-plane ((0001)) sapphire substrate is most widely used as a growth substrate. Meanwhile, since the nitride semiconductor grown on the c-plane sapphire substrate grows along the growth surface of the sapphire substrate, it grows along the c-plane direction. Since the nitride semiconductor in the c-plane direction has polarity, the nitride semiconductor formed along the c-plane direction forms a spontaneous polarization in the [0001] direction. Also, there is a limit to increase the internal quantum efficiency due to the quantum confined stark effect due to the internal strain piezoelectric field formed by the lattice mismatching of the active layer.
이와 같은 극성 질화물계 반도체가 갖는 문제점을 해결하기 위하여, 비극성 또는 반극성 질화물계 반도체를 이용하여 발광 소자를 제조하는 방법이 연구 및 개발되고 있다. 비극성 또는 반극성 질화물계 반도체는 전기적으로 중성을 띄게 되어 양자구속 스타크 효과 등에 의한 내부 양자 효율의 저하를 최소화할 수 있다. 비극성 또는 반극성 발광 소자를 제조하기 위해서는, a면이나 m면 등의 비극성 또는 반극성의 성장면을 따라 질화물계 반도체를 성장시켜야 한다. 그런데, 이러한 비극성 또는 반극성의 질화물계 반도체를 성장시키기 위해서는 다른 성장면을 갖는 사파이어 기판을 이용하거나, 동종 기판(예를 들어, GaN 기판 또는 AlN 기판)을 이용하여 성장시켜야 하는데, 이러한 성장 기판들은 c면 사파이어 기판에 비해 가격이 매우 높아 전체적인 공정비용이 증가한다. 또한, 현재 기술력의 한계로 인하여 비극성 또는 반극성의 질화물계 반도체의 결정질이 c면 질화물계 반도체의 결정질에 비해 매우 떨어진다.In order to solve the problems of such a polar nitride semiconductor, a method of manufacturing a light emitting device using a non-polar or semi-polar nitride semiconductor has been researched and developed. The nonpolar or semi-polar nitride-based semiconductor becomes electrically neutral, so that the deterioration of the internal quantum efficiency due to the quantum confinement stark effect or the like can be minimized. In order to produce a non-polar or semi-polar light-emitting device, a nitride-based semiconductor must be grown along a non-polar or semi-polar growth surface such as an a-plane or an m-plane. In order to grow such a nonpolar or semi-polar nitride-based semiconductor, it is necessary to use a sapphire substrate having another growth surface or to grow it using the same type of substrate (for example, a GaN substrate or an AlN substrate) The price of c-plane sapphire substrate is very high, which increases the overall process cost. In addition, due to the limitations of the present technology, the crystallinity of the non-polar or semipolar nitride-based semiconductor is much lower than that of the c-plane nitride-based semiconductor.
이에 따라, 종래에 c면 사파이어 기판에서 성장된 n형 질화물계 기저층 상에 선택적 에피택셜 성장법을 이용하여 다각뿔 형상의 질화물계 반도체층들을 성장시켜, 반극성의 활성층을 제조하는 방법이 연구되었다. 그러나, 이러한 구조를 갖는 발광 소자는, 다각뿔 형상의 첨단부(尖端部)에서 전류 누설 등이 발생하는 문제가 있다.Thus, a method of producing a semi-polar active layer by growing nitride-based semiconductor layers having polygonal horns on an n-type nitride-based base layer grown on a c-plane sapphire substrate by selective epitaxial growth has been studied. However, the light emitting device having such a structure has a problem that leakage of current occurs at apex of a polygonal pyramid.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 누설전류의 발생이 최소화된 발광 소자를 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a light emitting device in which leakage current is minimized.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 누설전류의 발생을 최소화시킬 수 있는 구조를 갖는 발광 소자 제조 방법을 제공하는 것이다.A further object of the present invention is to provide a method of manufacturing a light emitting device having a structure capable of minimizing the generation of leakage current.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는, 제1 도전형 기저층; 상기 제1 도전형 기저층 상에 위치하며, 복수의 개구부를 포함하는 마스크층; 상기 복수의 개구부 상에 위치하며, 서로 이격된 복수의 발광 구조체; 및 상기 복수의 발광 구조체의 상부를 부분적으로 덮는 누설전류 방지층을 포함한다.A light emitting device according to an embodiment of the present invention includes: a first conductive base layer; A mask layer located on the first conductive base layer and including a plurality of openings; A plurality of light emitting structures located on the plurality of openings and spaced apart from each other; And a leakage current blocking layer partially covering an upper portion of the plurality of light emitting structures.
상기 복수의 발광 구조체 각각은 그 상부에 형성된 첨단부 또는 단부를 포함할 수 있으며, 상기 단부의 면적은 상기 발광 구조체 하면의 면적보다 작을 수 있다.Each of the plurality of light emitting structures may include a tip portion or an end portion formed on the upper portion, and the area of the end portion may be smaller than the area of the lower surface of the light emitting structure.
또한, 상기 누설전류 방지층은 상기 첨단부 또는 단부를 덮을 수 있다.In addition, the leakage current prevention layer may cover the tip portion or the end portion.
상기 복수의 발광 구조체 각각은 육각뿔, 절두형 육각뿔, 및 다면체 중 적어도 하나의 형태일 수 있다.Each of the plurality of light emitting structures may be in the form of at least one of a hexagon, a hexagon, a hexagon, and a polyhedron.
다른 실시예들에 있어서, 상기 복수의 발광 구조체 각각은 경사진 측면을 포함할 수 있으며, 상기 경사진 측면은 상기 제1 도전형 기저층의 상면에 대하여 60 내지 65°의 경사각을 가질 수 있다.In other embodiments, each of the plurality of light emitting structures may include an inclined side surface, and the inclined side surface may have an inclination angle of 60 to 65 degrees with respect to an upper surface of the first conductive type base layer.
상기 복수의 발광 구조체는 상기 마스크층을 부분적으로 덮을 수 있다.The plurality of light emitting structures may partially cover the mask layer.
또한, 상기 누설전류 방지층은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The leakage current blocking layer may include at least one of silicon oxide and silicon nitride.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 복수의 발광 구조체 각각은, 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층을 덮는 활성층; 및 상기 활성층을 덮는 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다.In some embodiments, each of the plurality of light emitting structures includes: a first conductive semiconductor layer; An active layer covering the first conductivity type semiconductor layer; And a second conductive semiconductor layer covering the active layer.
상기 발광 소자는, 상기 복수의 발광 구조체, 누설전류 방지층 및 마스크층을 덮으며, 상기 복수의 발광 구조체의 측면과 전기적으로 접촉하는 투명 전극을 더 포함할 수 있다.The light emitting device may further include a transparent electrode covering the plurality of light emitting structures, the leakage current blocking layer, and the mask layer, and electrically contacting the side surfaces of the plurality of light emitting structures.
나아가, 상기 발광 소자는, 상기 복수의 발광 구조체 사이를 채우며, 상기 마스크층과 상기 투명 전극 사이에 개재된 절연층을 더 포함할 수 있다.Furthermore, the light emitting device may further include an insulating layer interposed between the mask layer and the transparent electrode, filling the spaces between the plurality of light emitting structures.
덧붙여, 상기 발광 소자는, 상기 제1 도전형 기저층의 상면이 노출된 영역, 상기 노출된 영역 상에 위치하는 제1 전극, 및 상기 투명 전극 상에 위치하는 제2 전극을 더 포함할 수 있다.In addition, the light emitting device may further include a region where an upper surface of the first conductive base layer is exposed, a first electrode located on the exposed region, and a second electrode located on the transparent electrode.
상기 개구부들의 폭은 200nm 내지 20㎛이고, 상기 개구부들 간의 간격은 500nm 내지 50㎛일 수 있다.The width of the openings may be 200 nm to 20 μm, and the spacing between the openings may be 500 nm to 50 μm.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자 제조 방법은, 기판 상에 제1 도전형 기저층을 형성하고; 상기 제1 도전형 기저층 상에 복수의 개구부를 포함하는 마스크층을 형성하고; 상기 개구부들 상에 서로 이격된 복수의 발광 구조체를 형성하고; 그리고 상기 복수의 발광 구조체의 상면을 부분적으로 덮는 누설전류 방지층을 형성하는 것을 포함한다.A method of manufacturing a light emitting device according to another embodiment of the present invention includes: forming a first conductive base layer on a substrate; Forming a mask layer including a plurality of openings on the first conductive base layer; Forming a plurality of spaced apart light emitting structures on the openings; And forming a leakage current prevention layer partially covering an upper surface of the plurality of light emitting structures.
상기 복수의 발광 구조체 각각은 그 상부에 형성된 첨단부 또는 단부를 포함할 수 있으며, 상기 첨단부 또는 단부의 면적은 상기 발광 구조체 하면의 면적보다 작을 수 있고, 상기 복수의 발광 구조체는 수평 성장 및 수직 성장을 동반하여 성장될 수 있다.Each of the plurality of light emitting structures may include a tip portion or an end portion formed at an upper portion thereof. The area of the tip portion or the end portion may be smaller than the area of the lower surface of the light emitting structure, Growth can be accompanied by growth.
상기 누설전류 방지층을 형성하는 것은, 상기 복수의 발광 구조체 및 상기 마스크층을 적어도 부분적으로 덮는 포토레지스츠를 형성하되, 상기 첨단부 또는 단부를 노출시키고; 상기 포토레지스트, 및 상기 첨단부 또는 단부를 덮는 절연물질을 형성하고; 그리고 상기 포토레지스트 및 상기 포토레지스트 상에 형성된 절연물질을 제거하는 것을 포함할 수 있다.The formation of the leakage current prevention layer may include forming a photoresist that at least partially covers the plurality of light emitting structures and the mask layer, exposing the leading end or the end portion; Forming the photoresist and an insulating material covering the tip or end; And removing the photoresist and the insulating material formed on the photoresist.
상기 복수의 발광 구조체 각각은 육각뿔, 절두형 육각뿔, 및 다면체 중 적어도 하나의 형태일 수 있다.,Each of the plurality of light emitting structures may be in the form of at least one of a hexagon, a hexagon, a hexagon, and a polyhedron.
상기 복수의 발광 구조체 각각은 경사진 측면을 포함할 수 있으며, 상기 경사진 측면은 상기 제1 도전형 기저층의 상면에 대하여 60 내지 65°의 경사각을 가질 수 있다.Each of the plurality of light emitting structures may include an inclined side surface, and the inclined side surface may have an inclination angle of 60 to 65 degrees with respect to an upper surface of the first conductive base layer.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 발광 구조체를 형성하는 것은, 상기 개구부에 노출된 상기 제1 도전형 기저층을 시드로 제1 도전형 반도체층을 성장시키고; 상기 제1 도전형 반도체층을 덮는 활성층을 성장시키고; 및 상기 활성층을 덮는 제2 도전형 반도체층을 성장시키는 것을 포함하되, 상기 제1 도전형 반도체층은 그 성장면으로 제1 도전형 기저층의 성장면과 다른 면을 더 포함할 수 있다.In some embodiments, forming the light emitting structure comprises: growing the first conductive type semiconductor layer by seeding the first conductive type base layer exposed in the opening portion; Growing an active layer covering the first conductive semiconductor layer; And growing a second conductive type semiconductor layer covering the active layer. The first conductive type semiconductor layer may further include a growth surface different from a growth surface of the first conductive type base layer.
상기 제조 방법은, 상기 복수의 발광 구조체, 누설전류 방지층 및 상기 마스크층을 덮는 투명 전극을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.The manufacturing method may further include forming the plurality of light emitting structures, the leakage current prevention layer, and the transparent electrode covering the mask layer.
또한, 상기 제조 방법은, 상기 투명 전극을 형성하기 전에, 상기 복수의 발광 구조체 사이를 부분적으로 채우되, 상기 복수의 발광 구조체의 측면을 노출시키는 절연층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.The manufacturing method may further include forming an insulating layer partially filling the space between the plurality of light emitting structures and exposing a side surface of the plurality of light emitting structures before forming the transparent electrode.
본 발명에 따르면, 발광 구조체의 첨단부 또는 단부를 덮는 누설전류 방지층을 형성함으로써, 발광 소자의 누설 전류 발생을 최소화할 수 있다. 또한, 누설 전류를 효과적으로 방지하여 발광 효율의 저하를 방지할 수 있고, 발광 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to minimize the occurrence of leakage current of the light emitting element by forming the leakage current prevention layer covering the tip portion or the end portion of the light emitting structure. In addition, it is possible to effectively prevent the leakage current and to prevent the decrease in the luminous efficiency, and to improve the reliability of the luminous element.
또한, 상기 발광 소자를 효과적으로 제조할 수 있는 방법을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a method for effectively manufacturing the light emitting device.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2 내지 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9는 본 발명에 따른 발광 소자의 전압-전류 특성을 비교예와 비교 설명하기 위한 그래프들이다.1 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 8 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
9 is a graph for comparing the voltage-current characteristics of the light emitting device according to the present invention with a comparative example.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can sufficiently convey the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. It is also to be understood that when an element is referred to as being "above" or "above" another element, But also includes the case where there are other components in between. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 상기 발광 소자는 제1 도전형 기저층(120), 마스크층(130), 복수의 발광 구조체(140) 및 전류누설 방지층(150)을 포함한다. 나아가, 상기 발광 소자는, 기판(110), 절연층(160), 및 투명 전극(170)을 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the light emitting device includes a first
기판(110)은 본 발명의 반도체층들을 성장시킬 수 있는 기판이면 한정되지 않으며, 예를 들어, 사파이어 기판, 실리콘 카바이드 기판, 실리콘 기판, 유리 기판, 또는 질화물 기판일 수 있다. 특히, 본 실시예에 있어서, 기판(110)은 성장면이 c면((0001))인 사파이어 기판일 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The
제1 도전형 기저층(120)은 기판(110) 상에 위치할 수 있다. 제1 도전형 기저층(120)은 (Al, Ga, In)N과 같은 질화물 반도체를 포함할 수 있으며, 또한, Si와 같은 n형 불순물을 더 포함하거나 Mg과 같은 p형 불순물을 더 포함하여 n형 또는 p형의 도전성을 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 기저층(120)은 n형 GaN을 포함할 수 있다. 나아가, 제1 도전형 기저층(120)은 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있으며, 초격자층을 포함할 수도 있다.The first
한편, 기판(110)과 제1 도전형 기저층(120) 사이에 버퍼층(미도시)이 더 개재될 수 있다. 상기 버퍼층은 기판(110)과 제1 도전형 기저층(120) 간의 격자상수를 완화시킬 수 있다. 또한, 기판(110)이 사파이어 기판과 같은 이종기판인 경우, 버퍼층은 제1 도전형 기저층(120)이 기판(110) 상에 성장될 수 있도록 핵층 역할을 할 수 있다.Meanwhile, a buffer layer (not shown) may be interposed between the
마스크층(130)은 제1 도전형 기저층(120) 상에 위치할 수 있으며, 복수의 개구부를 포함할 수 있다. 마스크층(130)이 상기 복수의 개구부를 포함함으로써, 마스크층(130)은 제1 도전형 기저층(120)의 상면을 부분적으로 덮을 수 있다. 마스크층(130)의 복수의 개구부들은 다양한 형태를 가질 수 있고, 예를 들어, 원형 또는 다각형 형태일 수 있다. 또한, 마스크층(130)의 복수의 개구부들은 그 직경 또는 폭이 200nm 내지 20㎛일 수 있고, 개구부들 간의 이격 간격은 500nm 내지 50㎛일 수 있다.The
한편, 상기 복수의 개구부들의 형태, 직경 또는 이격 간격 등에 따라서 후술하여 설명하는 복수의 발광 구조체(140)의 형성 위치 및 형태가 결정될 수 있다. 따라서, 상기 복수의 개구부들의 형태, 직경 또는 이격 간격은 얻고자하는 복수의 발광 구조체(140)에 따라 다양하게 선택될 수 있다.The formation position and shape of the plurality of light emitting
마스크층(130)은 절연성 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어, SiO2와 같은 실리콘 산화물 및 SiNx와 같은 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
복수의 발광 구조체(140)는 상기 복수의 개구부들 상에 위치할 수 있으며, 서로 이격되어 배치될 수 있다. 이에 따라 복수의 발광 구조체(140)들 사이에 마스크층(130)이 부분적으로 노출될 수 있다. 나아가, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수의 발광 구조체(140) 각각은 개구부 주변의 마스크층(130)을 부분적으로 덮을 수 있다.The plurality of light emitting
복수의 발광 구조체(140) 각각은 그 상부에 형성된 첨단부 또는 단부를 포함할 수 있으며, 각 발광 구조체(140) 하면의 면적은 상기 단부 또는 첨단부의 면적보다 작을 수 있다. 이에 따라, 각 발광 구조체(140)는 경사진 측면을 포함할 수 있으며, 상기 경사진 측면은 제1 도전형 기저층(120)의 상면에 대하여 60 내지 65°의 경사각을 가질 수 있다. 또한, 각 발광 구조체(140)는 육각뿔, 절두형 육각뿔 및 다면체 중 적어도 하나의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 각 발광 구조체(140)는 육각뿔 형태를 가짐으로써, 도 1에 도시된 바와 같이 그 단면이 삼각형 형태일 수 있다. 이와 같은 발광 구조체(140)의 형태는 발광 구조체(140)의 형성시 선택적 에피택셜 성장법을 이용하거나, 비계면 활성제를 사용하는 방법 등을 이용하여 수득될 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 관련하여서는 후술하여 상세히 설명한다.Each of the plurality of light emitting
복수의 발광 구조체(140) 각각은 제1 도전형 반도체층(141), 상기 제1 도전형 반도체층(141)을 덮는 활성층(143), 상기 활성층(143)을 덮는 제2 도전형 반도체층(145)을 포함할 수 있다. 따라서, 복수의 발광 구조체(140) 각각의 표면에는 제2 도전형 반도체층(145)만 노출되도록 형성될 수 있다.Each of the plurality of light emitting
제1 도전형 반도체층(141), 활성층(143) 및 제2 도전형 반도체층(145)은 (Al, Ga, In)N과 같은 질화물계 반도체를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(141)은 n형 불순물을 포함하여 n형으로 도핑될 수 있고, 제2 도전형 반도체층(145)은 p형 불순물을 포함하여 p형으로 도핑될 수 있으나, 그 반대일 수도 있다. 예를 들어, 제1 도전형 반도체층(141)은 n형 GaN을 포함할 수 있고, 제2 도전형 반도체층(143)은 p형 GaN을 포함할 수 있다. 활성층(143)은 단일 양자우물 구조 또는 다중 양자우물 구조를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 우물층으로서의 InGaN층과 장벽층으로서의 GaN층이 반복적으로 적층되어 형성될 수 있다. 활성층(143)을 구성하는 질화물계 반도체의 조성은 발광 소자를 통해 방출하고자 하는 광의 피크 파장에 따라 선택적으로 조절될 수 있다. 이하, 질화물계 반도체를 포함하는 발광 구조체(140)와 관련되어 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자"라 함)에게 공지된 기술적 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.The first conductivity
제1 도전형 반도체층(141)과 활성층(143)의 계면, 활성층(143)과 제2 도전형 반도체층(145)의 계면, 또는 제2 도전형 반도체층(145)의 표면은 일정한 결정학적 면을 포함할 수 있다. 예를 들어, 발광 구조체(140)의 각 반도체층들(141, 143, 145)이 질화물계 반도체를 포함하고, 제1 도전형 기저층(120)의 성장면이 c면((0001))인 경우, 상기 계면들 또는 제2 도전형 반도체층(145)의 표면은 반극성 면인 (1122)면을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 계면들 또는 제2 도전형 반도체층(145)의 표면은 상기 (1122)면의 패밀리면({1122})을 포함할 수도 있다. 이에 따라, 각 발광 구조체(140), 특히 활성층(143)은 반극성을 가질 수 있고, 자발 분극 및 압전 분극에 의한 내부 양자효율의 저하를 최소화할 수 있다. 또한, 발광 구조체(140)의 형태는 상기 결정학적 면에 기인하여 결정될 수 있으며, 상술한 바와 같이, 육각뿔, 절두형 육각뿔 또는 다각형 형태를 가질 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 계면은 반극성 면뿐만 아니라 비극성 면 또는 극성 면을 포함할 수도 있다.The interface between the first conductivity
한편, 하나의 발광 구조체(140)에 있어서, 결정학적인 면에 따라 활성층(143)에 포함된 In의 몰분율이 다를 수 있다. 예를 들어, 발광 구조체(140)가 육각뿔 또는 절두형 육각뿔 형태를 갖는 경우, 첨단부 또는 단부에 대응하는 영역 상의 활성층(143) 부분은 모서리에 대응하는 영역 상의 활성층(143) 부분에 비해 높은 In 몰분율을 가질 수 있다. 이에 따라, 하나의 발광 구조체(140) 내에서 다양한 피크 파장을 갖는 광을 방출하도록 제조될 수 있다.On the other hand, in one
전류누설 방지층(150)은 복수의 발광 구조체(140)의 상부를 부분적으로 덮을 수 있고, 특히, 발광 구조체(140)의 상부에 형성된 첨단부 또는 단부를 덮을 수 있다.The current
전류누설 방지층(150)은 절연성을 가질 수 있고, 예를 들어, SiO2와 같은 실리콘 산화물 및 SiNx와 같은 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전류누설 방지층(150)은 발광 구조체(140)의 상부 표면에 대응하는 형태를 갖도록 형성될 수 있고, 특히, 발광 구조체(140)의 첨단부 또는 단부와 같은 꼭지점 형태의 영역을 덮을 수 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이, 발광 구조체(140)가 육각뿔 형상인 경우, 전류누설 방지층(150)은 육각뿔의 꼭지점 부분을 덮도록 형성될 수 있다. 전류누설 방지층(150)은 50 내지 300nm의 두께를 가질 수 있고, 이는 소자의 크기 등에 따라 선택적으로 적용될 수 있다.The current
발광 소자에 있어서, 반도체층의 표면에 형성된 v-pit은 높은 결함 밀도 및 높은 에너지를 갖기 때문에, 이 부분을 따라 전류 누설이 발생할 확률이 높다. 본 실시예에 있어서도, 반극성 또는 비극성 면을 형성함으로 인하여, 예를 들어, 도 1의 육각뿔의 꼭지점과 같이 v-pit과 유사한 형태의 구조가 형성된다. 이러한 전류 누설이 발생할 수 있는 부분을 전류누설 방지층(150)으로 덮음으로써, 전류 누설에 의한 발광 효율 저하를 방지할 수 있다.In the light emitting device, since the v-pit formed on the surface of the semiconductor layer has a high defect density and a high energy, there is a high probability that current leakage occurs along this portion. Also in this embodiment, by forming a semi-polar or non-polar surface, for example, a structure similar to a v-pit like the vertex of the hexagonal horn of FIG. 1 is formed. By covering the portion where such current leakage can occur with the current
한편, 전류누설 방지층(150)은 도 1에 도시된 바와 같이 육각뿔의 꼭지점만을 덮는 것으로 한정되지 않으며, 다양한 실시예들에서 전류 누설이 발생할 수 있는 부분을 덮도록 형성될 수 있다.On the other hand, the current
투명 전극(170)은 제1 도전형 기저층(120) 상에 위치할 수 있으며, 복수의 발광 구조체(140), 누설전류 방지층(150) 및 마스크층(130)을 덮도록 형성될 수 있다. 또한 투명 전극(170)은 각각의 발광 구조체(140)의 제2 도전형 반도체층(145)과 접촉될 수 있다.The
투명 전극(170)은 제2 도전형 반도체층(145)과 오믹 접촉을 형성하고, 높은 광투과성을 갖는 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide), ZnO(Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), 및 IZO(Indium Zinc Oxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 투명 전극(170)은 제1 도전형 기저층(120) 상에 일체로 형성될 수 있고, 이에 따라 복수의 발광 구조체(140)의 제2 도전형 반도체층(145)들이 투명 전극(170)에 전기적으로 연결될 수 있다.The
절연층(160)은 복수의 발광 구조체(140) 사이를 채울 수 있으며, 또한 마스크층(130)과 투명 전극(170) 사이에 개재될 수 있다.The insulating
절연층(160)은 투명성 폴리머 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어, SU8 또는 AZ 5214와 같은 포토레지스트, 또는 BCB(Benzo Cyclo Butene)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 절연층(160)은 투명 전극(170)과 마스크층(130) 사이에 개재되어 투명 전극(170)에 흐르는 전류가 마스크층(130)이 도통되어 전류 누설이 발생하는 것을 방지할 수 있다.The insulating
또한, 상기 발광 소자는, 제1 도전형 기저층(120) 및 제1 도전형 반도체층(141)에 전기적으로 연결되는 제1 전극(미도시), 및 제2 도전형 반도체층(145)과 전기적으로 연결되는 제2 전극(미도시)을 더 포함할 수 있다.The light emitting device includes a first electrode (not shown) electrically connected to the first
상기 발광 소자는 제1 도전형 기저층(120)의 표면이 노출된 영역을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 전극은 상기 노출된 영역 상에 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1 전극은 제1 도전형 기저층(120)에 전기적으로 연결될 수 있고, 외부 전원을 제1 도전형 기저층(120)에 공급하는 역할을 할 수 있다.The light emitting device may further include a region where a surface of the first
상기 제2 전극은 투명 전극(170)의 일 영역 상에 위치할 수 있으며, 투명 전극(170)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 제2 전극은 투명 전극(170) 및 제2 도전형 반도체층(145)에 외부 전원을 공급하는 역할을 할 수 있다.The second electrode may be positioned on one side of the
다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 전극들의 위치 및 연결 형태는 다양하게 선택적으로 적용될 수 있다. 예를 들어, 기판(110)에 비아홀을 형성하여 발광 소자의 하부에 제1 전극을 형성할 수도 있으며, 기판(110)을 제1 도전형 기저층(120)으로부터 분리하여, 제1 도전형 기저층(120) 아래에 제1 전극을 형성할 수도 있다. 즉, 본 발명은 본 실시예에서 설명하는 수평형 발광 소자에만 적용되는 것은 아니며, 수직형 또는 플립칩형 등 다양한 구조의 발광 소자에 있어서도 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양하게 적용될 수 있다.However, the present invention is not limited thereto, and the positions and connection forms of the electrodes may be variously selectively applied. For example, a via hole may be formed in the
도 2 내지 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. FIGS. 2 to 8 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 기판(110) 상에 제1 도전형 기저층(120)을 형성한다.Referring to FIG. 2, a first
기판(110)은 성장 기판일 수 있으며, 특히, 본 실시예에 있어서, 상기 기판(110)은 c면 사파이어 기판 또는 c면 질화물 기판일 수 있다.The
제1 도전형 기저층(120)은 (Al, Ga, In)N과 같은 질화물 반도체를 포함할 수 있으며, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), MBE(Molecular Beam Epitaxy) 또는 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 기술을 이용하여 기판(110) 상에 성장될 수 있다. 또한, 제1 도전형 기저층(120)은 Si와 같은 n형 불순물을 포함하여 n형으로 도핑될 수 있다.The first
한편, 제1 도전형 기저층(120)을 형성하기 전에, 버퍼층(미도시)을 기판(110) 상에 먼저 형성할 수 있으며, 버퍼층은 후속 공정에서 형성되는 반도체층들이 성장되는 핵층 역할을 할 수 있고, 또한 격자 상수 차이를 완화시키는 역할을 할 수도 있다. 버퍼층(미도시)은 저온 버퍼층 및 고온 버퍼층 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 또한 AlN 또는 GaN과 같은 질화물 반도체를 포함할 수 있다.Alternatively, a buffer layer (not shown) may be formed on the
기판(110) 및 제1 도전형 기저층(120)에 관한 내용은 도 1을 참조하여 설명한 바와 대체로 유사한 바, 이하 상세한 설명은 생략한다.The
도 3을 참조하면, 제1 도전형 기저층(120) 상에 복수의 개구부(131)를 포함하는 마스크층(130)을 형성한다.Referring to FIG. 3, a
마스크층(130)은 SiO2와 같은 실리콘 산화물 및 SiNx와 같은 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 다양한 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 전자선 증착과 같은 기술을 이용하여 제1 도전형 기저층(120) 표면을 모두 덮도록 절연물질을 형성하고, 사진 및 식각 공정을 이용하여 복수의 개구부(131)를 형성하여 마스크층(130)을 형성할 수 있다. 또는, 증착 및 리프트 오프를 이용하여 복수의 개구부(131)를 포함하는 마스크층(130)을 형성할 수도 있다. 다만, 이에 한정되지 않는다.The
마스크층(130)의 복수의 개구부(131)들은 다양한 형태 및 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 복수의 개구부(131)들은 원형 또는 다각형 형태일 수 있고, 그 직경 또는 폭이 200nm 내지 20㎛일 수 있으며, 개구부들 간의 이격 간격은 500nm 내지 50㎛일 수 있다. 한편, 상기 복수의 개구부들의 형태, 직경 또는 이격 간격 등에 따라서 후술하여 설명하는 복수의 발광 구조체(140)의 형성 위치 및 형태가 결정될 수 있다. 따라서, 상기 복수의 개구부들의 형태, 직경 또는 이격 간격은 얻고자하는 복수의 발광 구조체(140)에 따라 다양하게 선택될 수 있다.The plurality of
도 4를 참조하면, 복수의 개구부들(131) 상에 복수의 발광 구조체(140)를 형성한다.Referring to FIG. 4, a plurality of light emitting
각각의 발광 구조체(140)는 제1 도전형 반도체층(141), 활성층(143) 및 제2 도전형 반도체층(145)을 포함할 수 있으며, 또한, 발광 구조체(140)의 각 반도체층들은 (Al, Ga, In)N과 같은 질화물 반도체를 포함할 수 있다.Each of the
제1 도전형 반도체층(141)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), MBE(Molecular Beam Epitaxy) 또는 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 기술을 이용하여 성장될 수 있고, 이때, 제1 도전형 반도체층(141)은 복수의 개구부(131)들 아래 노출된 제1 도전형 기저층(120)을 시드로 하여 성장될 수 있다. The first
제1 도전형 반도체층(141)은 수직 방향 성장뿐만 아니라 수평 방향 성장을 동반하여 성장될 수 있으며, 이는 선택적 에피택셜 성장법 또는 비계면 활성제를 사용하는 방법 등을 이용하여 제공될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(141)이 수평 방향 성장을 동반하여 성장됨으로써, 제1 도전형 반도체층(141)이 마스크층(130)을 부분적으로 덮을 수 있다. 또한, 제1 도전형 반도체층(141)이 수평 및 수직 방향으로 동시에 성장됨으로써, 제1 도전형 기저층(120)의 성장면과 다른 성장면을 따라 성장될 수 있다. 예를 들어, 제1 도전형 기저층(120)의 성장면이 c면인 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 도전형 반도체층(141)은 (1122)면의 패밀리면들({1122})을 따라 성장되는 것을 동반할 수 있다. 이에 따라, 제1 도전형 반도체층(141)은 반극성을 가질 수 있고, 제1 도전형 반도체층(141)은 육각뿔 또는 절두형 육각뿔의 형태를 갖도록 성장될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 도전형 반도체층(141)은 반극성 면 뿐만 아니라 비극성 또는 극성 면을 따라 성장될 수도 있다.The first
제1 도전형 반도체층(141)이 수직 방향 및 수평 방향 성장을 동반하여 성장되도록, MOCVD를 이용하여 제1 도전형 반도체층(141)을 성장시키되, 온도 및 압력과 같은 성장 조건을 조절하여 수직 방향 성장률과 수평 방향 성장률을 선택적으로 조절할 수 있다.The first conductivity
활성층(143)은 제1 도전형 반도체층(141)의 성장면을 따라 성장될 수 있으며, 제1 도전형 반도체층(141)을 덮도록 형성될 수 있다. 또한, 제2 도전형 반도체층(145) 역시 활성층(143)의 성장면을 따라 성장될 수 있고, 활성층(143)을 덮도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 발광 구조체(140)의 형태는 제1 도전형 반도체층(141)의 성장 면에 따라 그 형태가 결정될 수 있다. The
따라서, 발광 구조체(140)는 복수의 개구부(131)들 상에 서로 이격되어 형성될 수 있고, 제1 도전형 반도체층(141), 활성층(143) 및 제2 도전형 반도체층(143)의 성장면을 따라 형성되어 다양항 형태를 가질 수 있다. 발광 구조체(140)는 첨단부 또는 단부를 포함할 수 있으며, 육각뿔, 절두형 육각뿔 또는 다각형 형태 중 적어도 하나의 형태를 가질 수 있다. 또한, 발광 구조체(140)는 경사진 측면을 포함할 수 있으며, 상기 측면은 그 경사각이 60 내지 65°일 수 있다. The
한편, 발광 구조체(140)와 관련된 내용은 도 1를 참조하여 설명한 바와 대체로 유사한바, 중복되는 내용에 대한 상세한 설명은 생략한다.Meanwhile, the contents related to the
도 5를 참조하면, 복수의 발광 구조체(140)들의 사이 이격 공간을 채우는 포토레지스트(210)를 형성한다. 이때, 복수의 발광 구조체(140)들의 첨단부 또는 단부는 노출되며, 본 실시예에 있어서, 육각뿔 형태의 발광 구조체(140)의 꼭지점 주변이 노출된다.Referring to FIG. 5, a
포토레지스트(210)는 유기용매에 용해될 수 있으며, 예를 들어, AZ 5214를 포함할 수 있다.The
구체적으로 예를 들면, 포토레지스트(210)는, 마스크층(130) 및 복수의 발광 구조체(140) 상에 포토레지스트 물질을 도포한 후, 산소 플라즈마를 이용하여 부분적으로 식각하여 복수의 발광 구조체(140)를 부분적으로 노출시켜 형성될 수 있다. 상기 부분적으로 노출되는 발광 구조체(140)의 부분은 첨단부 또는 단부일 수 있으며, 본 실시예에 있어서 상기 첨단부는 육각뿔의 꼭지점 주변일 수 있다.Specifically, for example, the
이어서, 도 6을 참조하면, 포토레지스트(210) 및 발광 구조체(140)를 덮는 절연물질(150a)을 형성한다.Referring to FIG. 6, an insulating
절연물질(150a)은 SiO2와 같은 실리콘 산화물 및 SiNx와 같은 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 전자선 증발과 같은 기술을 이용하여 증착시켜 형성될 수 있다. 이때, 절연물질(150a)의 두께는 50 내지 300nm일 수 있으며, 발광 소자의 크기 등에 따라 선택적으로 적용될 수 있다.Insulating material (150a) it may be formed and may include at least one of silicon nitride and SiN x, such as a silicon oxide such as SiO 2, is deposited by evaporation using a technique such as electron beam evaporation. At this time, the thickness of the insulating
도 7을 참조하면, 포토레지스트(210)를 제거하여 전류누설 방지층(150)을 형성한다. 포토레지스트(210)를 제거함으로써, 포토레지스트(210) 상에 형성되어 있던 절연물질(150a)이 부분적으로 제거될 수 있다. 이에 따라, 절연물질(150a)이 복수의 발광 구조체(140)들의 상부에 부분적으로 잔류하여, 전류누설 방지층(150)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 7, the
포토레지스트(210)는 유기용매, 예를 들어, 아세톤에 발광 소자를 침지함으로써 제거될 수 있다.The
전류누설 방지층(150)과 관련된 설명은 도 1을 참조하여 설명한 바와 대체로 유사하므로, 이하 상세한 설명은 생략한다.The description related to the current
다음, 도 8을 참조하면, 복수의 발광 구조체(140)들 사이 영역 상의 마스크층(130) 상에 절연층(160)을 형성할 수 있다.Next, referring to FIG. 8, an insulating
절연층(160)은 투명한 폴리머 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어, SU8 또는 AZ 5214와 같은 포토레지스트, 또는 BCB(Benzo Cyclo Butene)을 포함할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 절연층(160)은 상기 투명한 폴리머 물질을 마스크층(130) 및 복수의 발광 구조체(140) 상에 도포한 후, 부분적으로 제거함으로써 도 8에 도시된 바와 같이 제2 도전형 반도체층(145)을 노출시키도록 형성될 수 있다.The insulating
이어서, 절연층(160), 복수의 발광 구조체(140) 및 전류누설 방지층(150)을 덮는 투명 전극(170)을 형성함으로써, 도 1에 도시된 바와 같은 발광 소자가 제공될 수 있다.1 can be provided by forming the insulating
투명 전극(170)은, 예를 들어, ITO(Indium Tin Oxide), ZnO(Zinc Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), 및 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함하는 물질을 증착하여 형성할 수 있다. 또한, 투명 전극(170)은 절연층(160)과 발광 구조체(140)의 외곽 형상을 따라 이에 대응하는 형태로 형성될 수 있다.The
한편, 상기 발광 소자 제조 방법은, 제1 전극(미도시) 및 제2 전극(미도시)을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.The light emitting device manufacturing method may further include forming a first electrode (not shown) and a second electrode (not shown).
상기 제1 전극은 제1 도전형 기저층(120) 상의 물질들을 부분적으로 제거하여, 제1 도전형 기저층(120)이 부분적으로 노출된 영역상에 형성될 수 있다. 상기 제2 전극은 투명 전극(170)의 일 부분 상에 형성될 수 있다. 제1 전극 및 제2 전극은 증착 및 리프트 오프 등의 기술을 이용하여 형성될 수 있으며, 동시에 형성될 수도 있고, 다른 공정에서 별개로 형성될 수도 있다. 다만, 제1 전극 및 제2 전극의 형성 위치 및 형성 공정 순서가 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 소자의 구조 및 형태에 따라 다양하게 변형될 수 있다.The first electrode may be formed on the partially exposed region of the first
도 9는 본 발명에 따른 발광 소자의 전압-전류 특성을 비교예와 비교 설명하기 위한 그래프들이다.9 is a graph for comparing the voltage-current characteristics of the light emitting device according to the present invention with a comparative example.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 발광 소자이며, 비교예는 전류누설 방지층(150)을 포함하지 않되, 다른 구조는 본 발명과 대체로 유사한 발광 소자이다.The present invention is a light emitting device having a structure as shown in FIG. 1, and the comparative example is a light emitting device which does not include the current
도 9의 (a)를 참조하면, 역방향 전압(음의 전압)이 인가되었을 때, 본 발명의 발광 소자는 전류가 거의 흐르지 않으나, 비교예의 경우 역방향 전류가 흐르는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 발광 소자는 비교예의 발광 소자에 비해 전류 누설이 효과적으로 방지되었음을 알 수 있다.Referring to FIG. 9A, when the reverse voltage (negative voltage) is applied, the current of the light emitting device of the present invention hardly flows, but the reverse current flows in the comparative example. Therefore, it can be seen that the current leakage of the light emitting device of the present invention is effectively prevented as compared with the light emitting device of the comparative example.
또한, 도 9의 (b)를 참조하면, 누설 전류의 크기가 본 발명에 비해 비교예의 경우가 더 큰 것을 알 수 있고, 특히, 역방향 전압이 인가된 경우에 그 차이가 큰것을 알 수 있다.Referring to FIG. 9B, it can be seen that the magnitude of the leakage current is larger in the comparative example than in the present invention, and in particular, when the reverse voltage is applied, the difference is large.
이와 같은 실험을 통해 알 수 있듯이, 본 발명은 누설 전류의 발생이 최소화된 발광 소자를 제공할 수 있고, 발광 소자의 발광 효율 저하를 방지할 수 있다.As can be seen from these experiments, the present invention can provide a light emitting device in which the occurrence of leakage current is minimized, and can prevent a decrease in luminous efficiency of the light emitting device.
이상에서, 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명하였지만, 상술한 다양한 실시예들 및 특징들에 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 특허청구범위에 의한 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다.
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 embodiments, but, on the contrary, Variations and changes are possible.
Claims (20)
상기 제1 도전형 기저층 상에 위치하며, 복수의 개구부를 포함하는 마스크층;
상기 복수의 개구부 상에 위치하며, 서로 이격된 복수의 발광 구조체; 및
상기 복수의 발광 구조체의 상부를 부분적으로 덮는 누설전류 방지층을 포함하는 발광 소자.A first conductive base layer;
A mask layer located on the first conductive base layer and including a plurality of openings;
A plurality of light emitting structures located on the plurality of openings and spaced apart from each other; And
And a leakage current blocking layer partially covering an upper portion of the plurality of light emitting structures.
상기 복수의 발광 구조체 각각은 그 상부에 형성된 첨단부 또는 단부를 포함하며,
상기 단부의 면적은 상기 발광 구조체 하면의 면적보다 작은 발광 소자.The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of light emitting structures includes a tip portion or an end portion formed on an upper portion thereof,
And the area of the end portion is smaller than the area of the lower surface of the light emitting structure.
상기 누설전류 방지층은 상기 첨단부 또는 단부를 덮는 발광 소자.The method of claim 2,
And the leakage current blocking layer covers the tip portion or the end portion.
상기 복수의 발광 구조체 각각은 육각뿔, 절두형 육각뿔, 및 다면체 중 적어도 하나의 형태인 발광 소자.The method according to claim 2 or 3,
Wherein each of the plurality of light emitting structures is in the form of at least one of a hexagon, a hexagon, a hexagon, and a polyhedron.
상기 복수의 발광 구조체 각각은 경사진 측면을 포함하며,
상기 경사진 측면은 상기 제1 도전형 기저층의 상면에 대하여 60 내지 65°의 경사각을 갖는 발광 소자.The method of claim 2,
Wherein each of the plurality of light emitting structures includes an inclined side surface,
Wherein the inclined side face has an inclination angle of 60 to 65 with respect to the upper face of the first conductive base layer.
상기 복수의 발광 구조체는 상기 마스크층을 부분적으로 덮는 발광 소자.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of light emitting structures partially cover the mask layer.
상기 누설전류 방지층은 실리콘 산화물 및 실리콘 질화물 중 적어도 하나를 포함하는 발광 소자.The method according to claim 1,
Wherein the leakage current prevention layer comprises at least one of silicon oxide and silicon nitride.
상기 복수의 발광 구조체 각각은,
제1 도전형 반도체층;
상기 제1 도전형 반도체층을 덮는 활성층; 및
상기 활성층을 덮는 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 소자.The method according to claim 1,
Wherein each of the plurality of light emitting structures comprises:
A first conductive semiconductor layer;
An active layer covering the first conductivity type semiconductor layer; And
And a second conductivity type semiconductor layer covering the active layer.
상기 복수의 발광 구조체, 누설전류 방지층 및 마스크층을 덮으며, 상기 복수의 발광 구조체의 측면과 전기적으로 접촉하는 투명 전극을 더 포함하는 발광 소자.The method of claim 8,
And a transparent electrode covering the plurality of light emitting structures, the leakage current blocking layer, and the mask layer, and electrically contacting the side surfaces of the plurality of light emitting structures.
상기 복수의 발광 구조체 사이를 채우며, 상기 마스크층과 상기 투명 전극 사이에 개재된 절연층을 더 포함하는 발광 소자.The method of claim 9,
Further comprising an insulating layer interposed between the mask layer and the transparent electrode to fill the space between the plurality of light emitting structures.
상기 제1 도전형 기저층의 상면이 노출된 영역,
상기 노출된 영역 상에 위치하는 제1 전극, 및
상기 투명 전극 상에 위치하는 제2 전극을 더 포함하는 발광 소자.The method of claim 9,
A region where the upper surface of the first conductive base layer is exposed,
A first electrode located on the exposed region, and
And a second electrode located on the transparent electrode.
상기 개구부들의 폭은 200nm 내지 20㎛이고, 상기 개구부들 간의 간격은 500nm 내지 50㎛인 발광 소자.The method according to claim 1,
The width of the openings is 200 nm to 20 占 퐉, and the spacing between the openings is 500nm to 50 占 퐉.
상기 제1 도전형 기저층 상에 복수의 개구부를 포함하는 마스크층을 형성하고;
상기 개구부들 상에 서로 이격된 복수의 발광 구조체를 형성하고; 및
상기 복수의 발광 구조체의 상면을 부분적으로 덮는 누설전류 방지층을 형성하는 것을 포함하는 발광 소자 제조 방법.Forming a first conductive base layer on the substrate;
Forming a mask layer including a plurality of openings on the first conductive base layer;
Forming a plurality of spaced apart light emitting structures on the openings; And
And forming a leakage current prevention layer partially covering an upper surface of the plurality of light emitting structures.
상기 복수의 발광 구조체 각각은 그 상부에 형성된 첨단부 또는 단부를 포함하며, 상기 첨단부 또는 단부의 면적은 상기 발광 구조체 하면의 면적보다 작으며,
상기 복수의 발광 구조체는 수평 성장 및 수직 성장을 동반하여 성장된 발광 소자 제조 방법.14. The method of claim 13,
Each of the plurality of light emitting structures includes a tip portion or an end portion formed on an upper portion thereof, the area of the tip portion or the end portion is smaller than the area of the lower surface of the light emitting structure,
Wherein the plurality of light emitting structures are grown with horizontal growth and vertical growth.
상기 누설전류 방지층을 형성하는 것은,
상기 복수의 발광 구조체 및 상기 마스크층을 적어도 부분적으로 덮는 포토레지스츠를 형성하되, 상기 첨단부 또는 단부를 노출시키고;
상기 포토레지스트, 및 상기 첨단부 또는 단부를 덮는 절연물질을 형성하고; 및
상기 포토레지스트 및 상기 포토레지스트 상에 형성된 절연물질을 제거하는 것을 포함하는 발광 소자 제조 방법.15. The method of claim 14,
The formation of the leakage current prevention layer,
Forming a photoresist that at least partially covers the plurality of light emitting structures and the mask layer, exposing the tip or end;
Forming the photoresist and an insulating material covering the tip or end; And
And removing the photoresist and the insulating material formed on the photoresist.
상기 복수의 발광 구조체 각각은 육각뿔, 절두형 육각뿔, 및 다면체 중 적어도 하나의 형태인 발광 소자 제조 방법.15. The method of claim 14,
Wherein each of the plurality of light emitting structures is in the form of at least one of a hexagon, a hexagon, a hexagon, and a polyhedron.
상기 복수의 발광 구조체 각각은 경사진 측면을 포함하며,
상기 경사진 측면은 상기 제1 도전형 기저층의 상면에 대하여 60 내지 65°의 경사각을 갖는 발광 소자 제조 방법.15. The method of claim 14,
Wherein each of the plurality of light emitting structures includes an inclined side surface,
Wherein the inclined side surface has an inclination angle of 60 to 65 degrees with respect to an upper surface of the first conductive base layer.
상기 발광 구조체를 형성하는 것은,
상기 개구부에 노출된 상기 제1 도전형 기저층을 시드로 제1 도전형 반도체층을 성장시키고;
상기 제1 도전형 반도체층을 덮는 활성층을 성장시키고; 및
상기 활성층을 덮는 제2 도전형 반도체층을 성장시키는 것을 포함하되,
상기 제1 도전형 반도체층은 그 성장면으로 제1 도전형 기저층의 성장면과 다른 면을 더 포함하는 발광 소자 제조 방법.15. The method of claim 14,
The formation of the light-
Growing the first conductive type semiconductor layer by seeding the first conductive type base layer exposed in the opening portion;
Growing an active layer covering the first conductive semiconductor layer; And
And growing a second conductivity type semiconductor layer covering the active layer,
Wherein the first conductivity type semiconductor layer further includes a growth surface different from a growth surface of the first conductivity type base layer.
상기 복수의 발광 구조체, 누설전류 방지층 및 상기 마스크층을 덮는 투명 전극을 형성하는 것을 더 포함하는 발광 소자 제조 방법.14. The method of claim 13,
And forming a plurality of light emitting structures, a leakage current blocking layer, and a transparent electrode covering the mask layer.
상기 투명 전극을 형성하기 전에,
상기 복수의 발광 구조체 사이를 부분적으로 채우되, 상기 복수의 발광 구조체의 측면을 노출시키는 절연층을 형성하는 것을 더 포함하는 발광 소자 제조 방법.
The method of claim 19,
Before forming the transparent electrode,
Further comprising forming an insulating layer partially filled between the plurality of light emitting structures and exposing side surfaces of the plurality of light emitting structures.
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---|---|---|---|---|
KR20160111714A (en) * | 2015-03-17 | 2016-09-27 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device, light emitting package having the same and light system having the same |
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