KR20160019679A - Light emitting device and lighting system - Google Patents

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Abstract

An embodiment relates to a light emitting device, a manufacturing method of the light emitting device, a light emitting device package, and a lighting system. According to an embodiment, the light emitting device can comprise: a substrate; a first nitride semiconductor layer arranged on the substrate; an amorphous layer arranged on the substrate; a first conductive semiconductor layer on the first nitride semiconductor layer; an active layer on the first conductive semiconductor layer; and a second conductive semiconductor layer on the active layer. The embodiment provides a high quality nitride semiconductor layer.

Description

발광소자 및 조명시스템{LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHTING SYSTEM}[0001] LIGHT EMITTING DEVICE AND LIGHTING SYSTEM [0002]

실시예는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템에 관한 것이다.Embodiments relate to a light emitting device, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and an illumination system.

발광소자(Light Emitting Device)는 전기에너지가 빛에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드를 주기율표상에서 Ⅲ족과 Ⅴ족의 원소가 화합하여 생성될 수 있다. LED는 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다. A light emitting device can be produced by combining p-n junction diodes having the characteristic that electric energy is converted into light energy by elements of Group III and Group V on the periodic table. LEDs can be implemented in various colors by controlling the composition ratio of compound semiconductors.

발광소자는 순방향전압 인가 시 n층의 전자와 p층의 정공(hole)이 결합하여 전도대(Conduction band)와 가전대(Valance band)의 에너지 갭에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 이 에너지는 주로 열이나 빛의 형태로 방출되며, 빛의 형태로 발산되면 발광소자가 되는 것이다.When a forward voltage is applied to a light emitting device, the electrons in the n-layer and the holes in the p-layer are coupled to emit energy corresponding to the energy gap between the conduction band and the valance band. It emits mainly in the form of heat or light, and emits in the form of light.

예를 들어, 질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 자외선(UV) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.For example, nitride semiconductors have received great interest in the development of optical devices and high power electronic devices due to their high thermal stability and wide bandgap energy. Particularly, blue light emitting devices, green light emitting devices, ultraviolet (UV) light emitting devices, and the like using nitride semiconductors have been commercialized and widely used.

도 1은 종래기술에 의해 기판 상에 질화물 반도체층을 형성한 단면 사진이다. 구체적으로, 도1 은 Si 기판(S) 상에 CVD 법을 이용하여 질화물반도체 박막층(E)을 형성후 기판의 측면을 관측한 이미지이다.1 is a cross-sectional photograph of a nitride semiconductor layer formed on a substrate according to a conventional technique. Specifically, FIG. 1 is an image obtained by forming the nitride semiconductor thin film layer E on the Si substrate S by CVD and observing the side surface of the substrate.

종래기술에 의한 발광소자의 제조방법에 의하면, 이종 기판(S) 위에 저결정품질 질화물 반도체 박막층을 버퍼층(B)으로 성장 후, 고품질 질화물 반도체 박막층(E)으로 발광소자의 에피구조를 성장하며, 발광소자 에피구조는 전자주입층, 발광층, 정공주입층을 포함한다.According to the conventional method of manufacturing a light emitting device, the epitaxial structure of the light emitting device is grown with the high-quality nitride semiconductor thin film layer (E) after the low-crystalline-quality nitride semiconductor thin film layer is grown on the different substrate (S) The light emitting element epitaxial structure includes an electron injection layer, a light emitting layer, and a hole injection layer.

한편, 종래기술에 의하면 이종 기판(S) 위에 형성되는 질화물반도체 박막은 보통 화학기상증착법(CVD)으로 형성된다. 이런 방법들은 박막형성에 필요한 소스들을 기판의 상부에서 기판표면으로 공급하여 이루어진다. Meanwhile, according to the related art, the nitride semiconductor thin film formed on the different substrate S is usually formed by chemical vapor deposition (CVD). These methods are accomplished by supplying the sources necessary for thin film formation from the top of the substrate to the substrate surface.

따라서, 박막은 기판의 상부에 효과적으로 형성되고 측면에서는 통상 형성되지 않는다.Therefore, the thin film is effectively formed on the top of the substrate and is not usually formed on the side.

그런데, 고품질의 질화물반도체 박막은 약 1000℃도 이상의 고온에서 질소원인 암모니아와 캐리어 가스인 수소등의 반응성 가스와 Ga 등의 소스인 유기금속화합물이 존재하는 분위기 속에서 형성된다.The high-quality nitride semiconductor thin film is formed in an atmosphere in which ammonia as a nitrogen source and a reactive gas such as hydrogen as a carrier gas and an organic metal compound as a source of Ga are present at a high temperature of about 1000 ° C or higher.

이때, 노출된 기판(S)의 측면은 고온에서 반응성 소스 및 가스 등과 반응하여 측면붕괴 및 부식(C)등의 문제점을 갖게 된다.At this time, the side surface of the exposed substrate S reacts with a reactive source and gas at a high temperature, resulting in side collapse and corrosion (C).

이러한 측면 붕괴 및 부식등은 박막 및 기판을 파괴시키거나 측면 근처에서 고품질의 질화물반도체 발광소자 제조를 못하게 한다.Such side collapse and corrosion prevent the thin film and the substrate from being destroyed or the nitride semiconductor light emitting device of high quality near the side can not be manufactured.

예를 들면, ZnO 기판은 암모니아와 수소와 반응하여 부식되고, Si 기판은 고온에서 Ga과 반응하여 부식된다.For example, the ZnO substrate reacts with ammonia and hydrogen to corrode, and the Si substrate reacts with Ga at high temperatures and corrodes.

예를 들어 도 1에서와 같이, 기판(S)의 측면에는 질화물반도체박막층(E)이 형성되지 않고, 측면에서 심한 부식(C)이 발생하고 있음을 보여준다.For example, as shown in FIG. 1, the nitride semiconductor thin film layer E is not formed on the side surface of the substrate S, and severe corrosion C is generated on the side surface.

실시예는 기판의 측면에서 발생하는 측면붕괴 및 화학적 부식등을 효과적으로 방지하여 고품질의 질화물반도체층을 제공할 수 있는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공하고자 한다.Embodiments provide a light emitting device, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and an illumination system capable of effectively preventing side collapse and chemical corrosion occurring on the side surface of a substrate to provide a high quality nitride semiconductor layer.

실시예에 따른 발광소자는 기판(105); 상기 기판(105) 상면에 배치되는 제1 질화물 반도체층(107); 상기 기판(105) 상에 배치되는 비정질층(108); 상기 제1 질화물 반도체층(107) 상에 제1 도전형 반도체층(112); 상기 제1 도전형 반도체층(112) 상에 활성층(114); 및 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 반도체층(116);을 포함할 수 있다.The light emitting device according to the embodiment includes a substrate 105; A first nitride semiconductor layer 107 disposed on the upper surface of the substrate 105; An amorphous layer (108) disposed on the substrate (105); A first conductive semiconductor layer 112 on the first nitride semiconductor layer 107; An active layer 114 on the first conductive semiconductor layer 112; And a second conductive semiconductor layer 116 on the active layer 114.

또는 실시예에 따른 발광소자는 기판(105); 상기 기판(105) 상면에 복수의 이격된 절연층(109a); 상기 기판(105)과 상기 절연층(109a) 상에 배치되는 제2 질화물 반도체층(109b); 상기 기판(105) 측면에 배치되는 비정질층(108); 상기 제2 질화물 반도체층(109b) 상에 제1 도전형 반도체층(112); 상기 제1 도전형 반도체층(112) 상에 활성층(114); 및 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 반도체층(116);을 포함할 수 있다.Or a light emitting device according to an embodiment includes a substrate 105; A plurality of spaced apart insulating layers 109a on the upper surface of the substrate 105; A second nitride semiconductor layer 109b disposed on the substrate 105 and the insulating layer 109a; An amorphous layer 108 disposed on a side of the substrate 105; A first conductive semiconductor layer 112 on the second nitride semiconductor layer 109b; An active layer 114 on the first conductive semiconductor layer 112; And a second conductive semiconductor layer 116 on the active layer 114.

또는 실시예에 따른 조명시스템은 발광소자를 구비하는 발광유닛을 포함할 수 있다.Or an illumination system according to an embodiment may include a light emitting unit having a light emitting element.

실시예에 따른 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템에 의하면, 열적 또는 화학적으로 반응성이 있는 이종기판위에 질화물반도체 박막형성시, 기판의 측면에서 발생하는 측면붕괴 및 화학적 부식등을 효과적으로 방지함으로써 고품질의 질화물반도체층을 제공하고, 이를 이용한 질화물반도체 발광소자의 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the light emitting device, the method of manufacturing the light emitting device, the light emitting device package, and the illumination system according to the embodiment, when the nitride semiconductor thin film is formed on a thermally or chemically reactive heterogeneous substrate, side collapse and chemical corrosion It is possible to provide a nitride semiconductor layer of high quality and to improve the productivity of the nitride semiconductor light emitting device using the nitride semiconductor layer.

도 1은 종래기술에 의해 기판 상에 질화물 반도체층을 형성한 단면 사진.
도 2는 제1 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 3은 제2 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 4는 제3 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 5는 제4 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 6 내지 도 10은 실시예에 따른 발광소자의 공정도.
도 11은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 12는 실시예에 따른 조명 장치의 사시도.
1 is a cross-sectional view of a nitride semiconductor layer formed on a substrate according to a conventional technique.
2 is a cross-sectional view of a light emitting device according to the first embodiment;
3 is a cross-sectional view of a light emitting device according to a second embodiment.
4 is a cross-sectional view of a light emitting device according to a third embodiment;
5 is a sectional view of a light emitting device according to a fourth embodiment;
6 to 10 are process drawings of a light emitting device according to an embodiment.
11 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to an embodiment.
12 is a perspective view of a lighting apparatus according to an embodiment;

실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, each layer (film), region, pattern or structure is referred to as being "on" or "under" the substrate, each layer (film) Quot; on "and" under "are intended to include both" directly "or" indirectly " do. Also, the criteria for top, bottom, or bottom of each layer will be described with reference to the drawings.

(실시예)(Example)

도 2는 제1 실시예에 따른 발광소자(100)의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the light emitting device 100 according to the first embodiment.

실시예에 따른 발광소자(100)는 기판(105)과, 상기 기판(105) 상에 제1 질화물 반도체층(107)과, 상기 기판(105) 상에 배치되는 비정질층(108)과, 상기 제1 질화물 반도체층(107) 상에 제1 도전형 반도체층(112)과, 상기 제1 도전형 반도체층(112) 상에 활성층(114)과, 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 반도체층(116)을 포함할 수 있다. The light emitting device 100 according to the embodiment includes a substrate 105, a first nitride semiconductor layer 107 on the substrate 105, an amorphous layer 108 disposed on the substrate 105, A first conductive semiconductor layer 112 on the first nitride semiconductor layer 107; an active layer 114 on the first conductive semiconductor layer 112; and a second conductive semiconductor layer 112 on the active layer 114. [ Semiconductor layer 116 may be included.

상기 제1 도전형 반도체층(112), 상기 활성층(114) 및 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 발광구조물(110)을 구성할 수 있다.The first conductive semiconductor layer 112, the active layer 114, and the second conductive semiconductor layer 116 may form the light emitting structure 110.

도 2에 도시된 제1 실시예는 수직형 발광소자의 예로서, 상기 기판(105)은 전도성 기판을 포함할 수 있다.The first embodiment shown in FIG. 2 is an example of a vertical type light emitting device, and the substrate 105 may include a conductive substrate.

또한, 제1 실시에는 전도성 기판 저면에 배치되는 제1 전극층(106)과, 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 배치되는 투광성 전극층(122) 및 상기 투광성 전극층(122) 상에 배치되는 제2 전극(124)을 포함할 수 있다.In the first embodiment, the first electrode layer 106 disposed on the bottom surface of the conductive substrate, the transparent electrode layer 122 disposed on the second conductive type semiconductor layer 116, and the transparent electrode layer 122 disposed on the transparent electrode layer 122 And a second electrode 124.

실시예는 수직형 발광소자 외에 수평형 발광소자에도 적용이 가능하다.The embodiment can be applied to a vertical type light emitting device as well as a horizontal type light emitting device.

예를 들어 도 3과 같이, 제2 실시예에서 기판(105)은 절연성 기판을 포함할 수 있고, 제2 실시예는 상기 제1 도전형 반도체층(112) 상에 배치되는 제1 전극(117)과 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 배치되는 투광성 전극층(122), 상기 투광성 전극층(122) 상에 배치되는 제2 전극(124)을 포함할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, the substrate 105 in the second embodiment may include an insulating substrate, and the second embodiment may include a first electrode 117 A light transmitting electrode layer 122 disposed on the second conductive semiconductor layer 116 and a second electrode 124 disposed on the light transmitting electrode layer 122. [

실시예는 이종 기판위에 질화물반도체 박막형성시, 기판의 측면에서 발생하는 측면붕괴 및 화학적 부식등을 효과적으로 방지하여 고품질의 질화물반도체층을 제공할 수 있는 발광소자를 제공하고자 한다.The embodiments of the present invention provide a light emitting device capable of effectively preventing side collapse and chemical corrosion occurring on the side surface of a substrate when forming a nitride semiconductor thin film on a different substrate, thereby providing a nitride semiconductor layer of high quality.

이를 위해, 실시예에 따른 발광소자는 기판(105) 상에 제1 질화물 반도체층(107)과, 상기 기판(105) 상에 배치되는 비정질층(108)을 포함할 수 있다.For this, the light emitting device according to the embodiment may include a first nitride semiconductor layer 107 on the substrate 105 and an amorphous layer 108 disposed on the substrate 105.

상기 기판(105)은 Si, ZnO 등의 산화물 또는 질화물반도체 형성에 적합한 단결정물질로 이루어질 수 있다.The substrate 105 may be made of a single crystal material suitable for forming an oxide such as Si, ZnO, or a nitride semiconductor.

상기 비정질층(108)은 상기 기판(105)의 측면에 배치되는 제1 비정질층(108a)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 비정질층(108a)은 비정질 질화물 혹은 비정질 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 비정질층(108a)은 SiNx, SixNy, SixNyOz, SiO2, GeO2 중에 어느 하나 일수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The amorphous layer 108 may include a first amorphous layer 108a disposed on a side surface of the substrate 105. [ For example, the first amorphous layer 108a may comprise an amorphous nitride or an amorphous oxide. For example, the first amorphous layer 108a may be any one of SiN x , Si x N y , Si x N y O z , SiO 2 , and GeO 2 , but is not limited thereto.

실시예에 의하면, 제1 비정질층(108a)이 비정질 질화물 혹은 비정질 산화물로 포함하여 측면보호층으로 형성됨으로써, 노출된 기판(105)의 측면이 고온 반응성 분위기 속에서 열적, 화학적으로 부식되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.According to the embodiment, since the first amorphous layer 108a is formed of a side protective layer including amorphous nitride or amorphous oxide, the exposed side of the substrate 105 is thermally and chemically corroded in a high-temperature reactive atmosphere effectively .

상기 제1 질화물 반도체층(107)은 AlN 또는 Al을 포함하는 질화물 반도체층일 수 있다.The first nitride semiconductor layer 107 may be a nitride semiconductor layer containing AlN or Al.

상기 제1 질화물 반도체층(107)은 상기 기판(105)의 상면에 배치되는 단일층 또는 복수의 층일 수 있다.The first nitride semiconductor layer 107 may be a single layer or a plurality of layers disposed on the upper surface of the substrate 105.

실시예에 따른 발광소자에 의하면, 열적 또는 화학적으로 반응성이 있는 이종기판위에 질화물반도체 박막형성시, 기판의 측면에서 발생하는 측면붕괴 및 화학적 부식등을 효과적으로 방지함으로써 고품질의 질화물반도체층을 제공하고, 이를 이용한 질화물반도체 발광소자의 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the light emitting device according to the embodiment, when the nitride semiconductor thin film is formed on a heterogeneous substrate that is thermally or chemically reactive, side collapse and chemical corrosion generated on the side surface of the substrate are effectively prevented, thereby providing a high quality nitride semiconductor layer, The productivity of the nitride semiconductor light emitting device can be improved.

구체적으로, AlN의 원자간 결합력은 약 2.88eV로, GaN의 원자간 결합력인 약 2.2eV와 InN의 원자간 결합력인 약 1.93eV 대비 충분히 커서 열적, 화학적 안정성이 우수하다. Specifically, the interatomic bonding force of AlN is about 2.88 eV, which is sufficiently higher than that of GaN between the atomic bonding force of about 2.2 eV and the InN atomic bonding force of about 1.93 eV, which is excellent in thermal and chemical stability.

따라서 제1 질화물 반도체층(107)이 AlN 혹은 Al 원소를 포함하는 질화물반도체 박막층인 경우, 약 1000℃ 이상의 고온에서 고품질 에피구조 성장공정시, 기판(105)의 상부와 측면부를 열적, 화학적 부식으로부터 보호해주고, 고온에서 고품질의 발광구조물(110) 형성을 도와주는 효과가 있다.Therefore, when the first nitride semiconductor layer 107 is a nitride semiconductor thin film layer including AlN or Al, the upper and the side portions of the substrate 105 are thermally and chemically etched during a high-quality epitaxial growth process at a high temperature of about 1000 ° C or higher And helps to form a high-quality light emitting structure 110 at a high temperature.

한편, 제1 질화물 반도체층(107)을 성장하는 온도는 기판(105)의 부식되지 않는 온도에서 진행됨으로써 기판의 노출된 측면이 열적, 화학적으로 부식되는 것이 방지될 수 있다.On the other hand, the temperature at which the first nitride semiconductor layer 107 is grown is maintained at a temperature at which the substrate 105 is not corroded, so that the exposed side of the substrate can be prevented from being thermally and chemically corroded.

이후, 제1 비정질층(108a)이 비정질 질화물 혹은 비정질 산화물로 포함하여 측면보호층으로 형성됨으로써, 노출된 기판(105)의 측면이 고온 반응성 분위기 속에서 열적, 화학적으로 부식되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.Since the first amorphous layer 108a is formed of amorphous nitride or amorphous oxide and is formed as a side protective layer, it is possible to effectively prevent the side surface of the exposed substrate 105 from thermally and chemically corroding in a high temperature reactive atmosphere have.

이종 기판(105)의 측면과 상부가 각각 측면보호층인 제1 비정질층(108a)과 제1 질화물 반도체층(107)으로 덮여 있으므로, 발광구조물(110)은 기판(105)의 손상 또는 부식이 없이 1000℃ 이상의 고온에서 반응성 가스 및 소스 분위기 속에서 최적의 고품질 박막성장조건으로 박막을 고품질로 형성할 수 있게 된다.Since the side surface and the upper surface of the heterojunction substrate 105 are covered with the first amorphous layer 108a and the first nitride semiconductor layer 107 which are the side protective layers, It is possible to form the thin film with high quality under the optimum high-quality thin film growth conditions in a reactive gas and a source atmosphere at a high temperature of 1000 ° C or higher.

이를 통해서 실시예에 의하면, 고품질의 발광소자 구조를 구현하고, 우수한 생산성을 갖고 발광소자를 제조할 수 있다.Thus, according to the embodiment, a light emitting device can be manufactured with a high-quality light emitting device structure and excellent productivity.

한편 실시예에 따른 발광소자에서, 상기 제1 질화물 반도체층(107)은 상기 기판(105)의 상면을 일부 노출하는 상호 이격된 복수의 나노 라드형상을 구비할 수 있다.Meanwhile, in the light emitting device according to the embodiment, the first nitride semiconductor layer 107 may have a plurality of mutually spaced nano-rods that partially expose the upper surface of the substrate 105.

또한 상기 비정질층(108)은 상기 나노 라드형상의 제1 질화물 반도체층(107) 사이에 배치되는 제2 비정질층(108b)을 포함할 수 있다. The amorphous layer 108 may include a second amorphous layer 108b disposed between the first nitride semiconductor layers 107 having the nanorod shape.

상기 제2 비정질층(108b)은 비정질 질화물 혹은 비정질 산화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 비정질층(108b)은 SiNx, SixNy, SixNyOz, SiO2, GeO2 중에 어느 하나 일수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The second amorphous layer 108b may include amorphous nitride or amorphous oxide. For example, the second amorphous layer 108b may be any one of SiN x , Si x N y , Si x N y O z , SiO 2 , and GeO 2 , but is not limited thereto.

상기 나노 라드의 직경은 약 5nm 내지 약 500nm 정도일 수 있다. 나노 라드의 직경이 5nm 보다 작으면, 나노 라드들이 서로 만나서 형성되는 계면결함이 증가할 수 있다. 반면 나노 라드의 직경이 500nm 보다 크면, 나노 라드와 기판 계면에서 격자불일치에 의한 결정결함이 발생할 수 있다.The nanorad may have a diameter of about 5 nm to about 500 nm. If the diameter of the nanorads is less than 5 nm, the interface defects formed by the nanorads meeting each other may increase. On the other hand, when the diameter of the nanorad is larger than 500 nm, crystal defects due to lattice mismatch may occur at the interface between the nanorad and the substrate.

상기 나노 라드는 발광구조물(110) 형성 온도 대비, 상대적으로 낮은 온도에서 스퍼터링 방법 혹은 화학증착법 혹은 물리적 기상 증착법 등을 이용하여 형성할 수 있다. The nanorod may be formed at a relatively low temperature compared with the formation temperature of the light emitting structure 110 by a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a physical vapor deposition method, or the like.

실시예에서 비정질층(108)은 나노 라드를 기판(105)에 형성후 노출된 상부면과 기판의 측면에 플라즈마 화학증착법 혹은 용액증착법등을 이용하여 SiNx 혹은 SiO2 등의 비정질 물질을 증착하므로써 형성할 수 있다. In the embodiment, the amorphous layer 108 may be formed by depositing an amorphous material such as SiN x or SiO 2 on the exposed upper surface and the side surface of the substrate by using a plasma chemical vapor deposition method or a solution deposition method after the nanorod is formed on the substrate 105 .

제1 도전형 반도체층(112)은 나노 라드 형상의 제1 질화물 반도체층(107)을 시드(seed)로 하여 고온에서 화학증착법 혹은 물리적 기상증착법 등을 이용하여서 고품질의 질화물반도체 박막층으로 형성될 수 있다.The first conductive semiconductor layer 112 may be formed as a high quality nitride semiconductor thin film layer at a high temperature by using a chemical vapor deposition method or a physical vapor deposition method using the nano-rod-shaped first nitride semiconductor layer 107 as a seed have.

실시예에 따른 발광소자에 의하면, 열적 또는 화학적으로 반응성이 있는 이종기판위에 질화물반도체 박막형성시, 기판의 측면에서 발생하는 측면붕괴 및 화학적 부식등을 효과적으로 방지함으로써 고품질의 질화물반도체층을 제공하고, 이를 이용한 질화물반도체 발광소자의 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the light emitting device according to the embodiment, when the nitride semiconductor thin film is formed on a heterogeneous substrate that is thermally or chemically reactive, side collapse and chemical corrosion generated on the side surface of the substrate are effectively prevented, thereby providing a high quality nitride semiconductor layer, The productivity of the nitride semiconductor light emitting device can be improved.

또한 실시예에서 나노 라드 형상의 제1 질화물 반도체층(107)이 구비됨으로써 발광된 빛의 산란, 반사 등에 의해 광추출 효율이 향상될 수 있다.In addition, in the embodiment, since the first nitride semiconductor layer 107 in the form of a nano-rod is provided, light extraction efficiency can be improved by scattering and reflecting light emitted.

도 4는 제3 실시예에 따른 발광소자(103)의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a light emitting device 103 according to the third embodiment.

제3 실시예는 제1 실시예 또는 제2 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있으며, 이하, 제3 실시예의 주된 특징 위주로 설명한다.The third embodiment can adopt the technical features of the first embodiment or the second embodiment, and the main features of the third embodiment will be described below.

제3 실시예에 따른 발광소자(103)는 기판(105)과, 상기 기판(105) 상면에 복수의 이격된 절연층(109a)과, 상기 기판(105)과 상기 절연층(109a) 상에 배치되는 제2 질화물 반도체층(109b)과, 상기 기판(105) 측면에 배치되는 비정질층(108)과, 상기 제2 질화물 반도체층(109b) 상에 제1 도전형 반도체층(112)과, 상기 제1 도전형 반도체층(112) 상에 활성층(114) 및 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 반도체층(116)을 포함할 수 있다.The light emitting device 103 according to the third embodiment includes a substrate 105 and a plurality of spaced insulating layers 109a on the substrate 105 and a plurality of spaced insulating layers 109a on the substrate 105 and the insulating layer 109a An amorphous layer 108 disposed on a side surface of the substrate 105; a first conductive semiconductor layer 112 on the second nitride semiconductor layer 109b; An active layer 114 may be formed on the first conductive semiconductor layer 112 and a second conductive semiconductor layer 116 may be formed on the active layer 114.

상기 절연층(109a)은 나노 라드형상을 구비할 수 있으며, 상기 제2 질화물 반도체층(109b)은 AlxGa1-xN(단, 0<x<1)을 포함하는 질화물 반도체층일 수 있다.The insulating layer 109a may have a nanorod shape and the second nitride semiconductor layer 109b may be a nitride semiconductor layer containing Al x Ga 1-x N (where 0 <x <1) .

제3 실시예에서 의하면, 기판(105) 상에 절연층(109a) 패턴을 형성 후, 측면성장 방식으로 제2 질화물 반도체층(109b)을 형성할 수 있다. 이에 따라, 제2 질화물 반도체층(109b) 및 절연층(109a)에 의해 기판(105)의 상면이 효과적으로 보호됨과 아울러, 전위 차단 등에 의해 고품질의 발광구조물(110)을 형성할 수 있다.According to the third embodiment, after the pattern of the insulating layer 109a is formed on the substrate 105, the second nitride semiconductor layer 109b can be formed by a lateral growth method. Accordingly, the upper surface of the substrate 105 is effectively protected by the second nitride semiconductor layer 109b and the insulating layer 109a, and the high-quality light emitting structure 110 can be formed by blocking the potential.

제3 실시예는 수직형 발광소자의 예시도이다. 예를 들어, 상기 기판(105)은 전도성 기판을 포함하고, 상기 전도성 기판 저면에 배치되는 제1 전극층(106)과, 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 배치되는 제2 전극(124)을 포함할 수 있다.The third embodiment is an example of a vertical light emitting device. For example, the substrate 105 includes a conductive substrate, a first electrode layer 106 disposed on the bottom surface of the conductive substrate, a second electrode 124 disposed on the second conductive type semiconductor layer 116, ).

실시예는 도 5와 같이, 수평형 발광소자에도 적용이 가능하다. The embodiment can be applied to a horizontal type light emitting device as shown in Fig.

예를 들어 제4 실시예에서, 기판(105)은 절연성 기판을 포함하고, 상기 제1 도전형 반도체층(112) 상에 배치되는 제1 전극(117)과 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 배치되는 제2 전극(124)을 포함할 수 있다.For example, in the fourth embodiment, the substrate 105 includes an insulating substrate and includes a first electrode 117 disposed on the first conductive type semiconductor layer 112 and a second electrode 117 disposed on the second conductive type semiconductor layer 116 (Not shown).

실시예에 따른 발광소자에 의하면, 열적 또는 화학적으로 반응성이 있는 이종기판위에 질화물반도체 박막형성시, 기판의 측면에서 발생하는 측면붕괴 및 화학적 부식등을 효과적으로 방지하고, 제2 질화물 반도체층(109b) 및 절연층(109a)에 의해 기판(105)의 상면이 효과적으로 보호됨과 아울러, 전위 차단 등에 의해 고품질의 발광구조물(110)을 형성할 수 있다.According to the light emitting device according to the embodiment, when the nitride semiconductor thin film is formed on a heterogeneous substrate that is thermally or chemically reactive, side collapse and chemical corrosion that occur at the side surface of the substrate are effectively prevented, and the second nitride semiconductor layer 109b, The upper surface of the substrate 105 can be effectively protected by the insulating layer 109a and the high-quality light emitting structure 110 can be formed by blocking the potential.

이하, 도 6 내지 도 10을 참조하여 실시예에 따른 발광소자의 제조방법을 설명하면서 실시예의 특징을 좀 더 상술하기로 한다. 한편, 도 6 내지 도 10은 제1 실시예에 대한 공정도이나 실시예들의 제조방법이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a method of manufacturing the light emitting device according to the embodiment will be described with reference to FIGS. 6 to 10, and the features of the embodiments will be described in detail. 6 to 10 are not limited to the process of the first embodiment and the manufacturing method of the embodiments.

도 6은 실시예의 제조공정의 사시도이다.6 is a perspective view of a manufacturing process of the embodiment.

우선 도 6과 같이, 기판(105)을 준비한다. 상기 기판(105)은 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일수 있다. 예를 들어, 상기 기판(105)은 SiC, Si, GaAs, GaN, 사파이어(Al2O3), ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나일 수 있다.First, as shown in Fig. 6, a substrate 105 is prepared. The substrate 105 may be formed of a material having excellent thermal conductivity, and may be a conductive substrate or an insulating substrate. For example, the substrate 105 may be at least one of SiC, Si, GaAs, GaN, sapphire (Al 2 O 3 ), ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga 2 O 3 .

다음으로, 기판(105) 상에 제1 질화물 반도체층(107)이 형성될 수 있다. 상기 제1 질화물 반도체층(107)은 상기 기판(105)의 상면에 배치되는 단일층 또는 복수의 층일 수 있다.Next, the first nitride semiconductor layer 107 may be formed on the substrate 105. The first nitride semiconductor layer 107 may be a single layer or a plurality of layers disposed on the upper surface of the substrate 105.

AlN의 원자간 결합력은 GaN의 원자간 결합력 또는 InN의 원자간 결합력대비 충분히 커서 열적, 화학적 안정성이 우수하다. The interatomic bonding force of AlN is sufficiently higher than the interatomic bonding force of GaN or the interatomic bonding force of InN, which is excellent in thermal and chemical stability.

따라서 제1 질화물 반도체층(107)이 AlN 혹은 Al 원소를 포함하는 질화물반도체 박막층인 경우, 약 1000℃ 이상의 고온에서 고품질 에피구조 성장공정시, 기판(105)의 상부와 측면부를 열적, 화학적 부식으로부터 보호해주고, 고온에서 고품질의 발광구조물(110) 형성을 도와주는 효과가 있다.Therefore, when the first nitride semiconductor layer 107 is a nitride semiconductor thin film layer including AlN or Al, the upper and the side portions of the substrate 105 are thermally and chemically etched during a high-quality epitaxial growth process at a high temperature of about 1000 ° C or higher And helps to form a high-quality light emitting structure 110 at a high temperature.

한편, 제1 질화물 반도체층(107)을 성장하는 온도는 기판(105)의 부식되지 않는 온도에서 진행됨으로써 기판의 노출된 측면이 열적, 화학적으로 부식되는 것이 방지될 수 있다.On the other hand, the temperature at which the first nitride semiconductor layer 107 is grown is maintained at a temperature at which the substrate 105 is not corroded, so that the exposed side of the substrate can be prevented from being thermally and chemically corroded.

한편 실시예에 따른 발광소자에서, 상기 제1 질화물 반도체층(107)은 상기 기판(105)의 상면을 일부 노출하는 상호 이격된 복수의 나노 라드형상을 구비할 수 있다.Meanwhile, in the light emitting device according to the embodiment, the first nitride semiconductor layer 107 may have a plurality of mutually spaced nano-rods that partially expose the upper surface of the substrate 105.

상기 나노 라드의 직경은 약 5nm 내지 약 500nm 정도일 수 있다. 나노 라드의 직경이 5nm 보다 작으면, 나노 라드들이 서로 만나서 형성되는 계면결함이 증가할 수 있다. 반면 나노 라드의 직경이 500nm 보다 크면, 나노 라드와 기판 계면에서 격자불일치에 의한 결정결함이 발생할 수 있다.The nanorad may have a diameter of about 5 nm to about 500 nm. If the diameter of the nanorads is less than 5 nm, the interface defects formed by the nanorads meeting each other may increase. On the other hand, when the diameter of the nanorad is larger than 500 nm, crystal defects due to lattice mismatch may occur at the interface between the nanorad and the substrate.

상기 나노 라드는 발광구조물(110) 형성 온도 대비, 상대적으로 낮은 온도에서 스퍼터링 방법 혹은 화학증착법 혹은 물리적 기상 증착법 등을 이용하여 형성할 수 있다. The nanorod may be formed at a relatively low temperature compared with the formation temperature of the light emitting structure 110 by a sputtering method, a chemical vapor deposition method, a physical vapor deposition method, or the like.

다음으로 도 7과 같이, 제1 비정질층(108a)이 비정질 질화물 혹은 비정질 산화물로 포함하여 측면보호층으로 형성됨으로써, 노출된 기판(105)의 측면이 고온 반응성 분위기 속에서 열적, 화학적으로 부식되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.Next, as shown in FIG. 7, the first amorphous layer 108a is formed as a side protective layer including amorphous nitride or amorphous oxide, whereby the exposed side of the substrate 105 is thermally and chemically corroded in a high temperature reactive atmosphere Can be effectively prevented.

실시예에 의하면, 이종 기판(105)의 측면과 상부가 각각 측면보호층인 제1 비정질층(108a)과 제1 질화물 반도체층(107)으로 덮여 있으므로, 발광구조물(110)은 기판(105)의 손상 또는 부식이 없이 1000℃ 이상의 고온에서 반응성 가스 및 소스 분위기 속에서 최적의 고품질 박막성장조건으로 박막을 고품질로 형성할 수 있게 된다.Since the side surface and the upper surface of the heterojunction substrate 105 are covered with the first amorphous layer 108a and the first nitride semiconductor layer 107 which are the side protective layers, the light emitting structure 110 is formed on the substrate 105, It is possible to form a thin film with high quality under the optimum high-quality thin film growth conditions in a reactive gas and a source atmosphere at a high temperature of 1000 ° C or higher without damage or corrosion of the substrate.

이를 통해서 실시예에 의하면, 고품질의 발광소자 구조를 구현하고, 우수한 생산성을 갖고 발광소자를 제조할 수 있다.Thus, according to the embodiment, a light emitting device can be manufactured with a high-quality light emitting device structure and excellent productivity.

실시예에서 비정질층(108)은 나노 라드를 기판(105)에 형성후 노출된 상부면과 기판의 측면에 플라즈마 화학증착법 혹은 용액증착법등을 이용하여 SiNx 혹은 SiO2 등의 비정질 물질을 증착하므로써 형성할 수 있다. In the embodiment, the amorphous layer 108 may be formed by depositing an amorphous material such as SiN x or SiO 2 on the exposed upper surface and the side surface of the substrate by using a plasma chemical vapor deposition method or a solution deposition method after the nanorod is formed on the substrate 105 .

예를 들어, 제1 질화물 반도체층(107)이 나노 라드형상인 경우, 상기 제1 질화물 반도체층(107) 사이에 배치되는 제2 비정질층(108b)이 형성될 수 있다.For example, when the first nitride semiconductor layer 107 is in the form of a nanorod, a second amorphous layer 108b disposed between the first nitride semiconductor layers 107 may be formed.

도 7 및 도 8과 같이, 제1 질화물 반도체층(107) 보다 높게 예비 제2 비정질층(108c) 형성 후, 제1 질화물 반도체층(107)의 상면이 노출되도록 일부 제거될 수 있다.As shown in FIGS. 7 and 8, after the formation of the preliminary second amorphous layer 108c higher than the first nitride semiconductor layer 107, the upper surface of the first nitride semiconductor layer 107 may be partially removed.

실시예에 의하면, 기판(105) 상에 제1 질화물 반도체층(107) 형성 후에, 비정질층(108) 형성공정이 진행될 수 있다. According to the embodiment, after the first nitride semiconductor layer 107 is formed on the substrate 105, the amorphous layer 108 forming process can be performed.

반면, 측면보호층인 제1 비정질층(108a)을 먼저 형성한 후 기판(105) 상에 제1 질화물 반도체층(107)을 형성할 경우, 제1 비정질층(108a)에 제1 질화물 반도체층 물질이 다결정형태로 형성되는 문제점이 발생할 수 있으며, 제1 비정질층(108a)을 먼저 형성하는 경우 기판 표면이 손상되어, 기판 표면에 제1 질화물 반도체층(107)이 제대로 형성되지 않을 수 있다.On the other hand, when the first amorphous layer 108a, which is a side protective layer, is first formed and then the first nitride semiconductor layer 107 is formed on the substrate 105, the first amorphous layer 108a is formed with the first nitride semiconductor layer 108a, The first amorphous layer 108a may be formed first, and the substrate surface may be damaged, so that the first nitride semiconductor layer 107 may not be properly formed on the substrate surface.

다음으로 도 9와 같이, 제1 도전형 반도체층(112)은 나로 라드 형상의 제1 질화물 반도체층(107)을 시드(seed)로 하여 고온에서 화학증착법 혹은 물리적 기상증착법 등을 이용하여서 고품질의 질화물반도체 박막층으로 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 9, the first conductivity type semiconductor layer 112 is formed by using the first nitride semiconductor layer 107 in the form of a seed, using a Narrow-Rod type nitride semiconductor layer 107 at a high temperature using a chemical vapor deposition method or a physical vapor deposition method. Nitride semiconductor thin film layer.

상기 제1 도전형 반도체층(112)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(112)이 n형 반도체층인 경우, 상기 제1 도전형 도펀트는 n형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The first conductive semiconductor layer 112 may be formed of a semiconductor compound. Group 3-Group 5, Group 2-Group 6, and the like, and the first conductive type dopant may be doped. When the first conductive semiconductor layer 112 is an n-type semiconductor layer, the first conductive dopant may include Si, Ge, Sn, Se, and Te as an n-type dopant.

상기 제1 도전형 반도체층(112)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다.The first conductive semiconductor layer 112 includes a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y? 1) .

상기 제1 도전형 반도체층(112)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN,AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The first conductive semiconductor layer 112 may be formed of one or more of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP and InP.

다음으로, 제1 도전형 반도체층(112) 상에 활성층(114)이 형성될 수 있다. Next, the active layer 114 may be formed on the first conductivity type semiconductor layer 112.

상기 활성층(114)은 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. The active layer 114 may be formed of at least one of a single quantum well structure, a multi quantum well (MQW) structure, a quantum-wire structure, or a quantum dot structure.

예를 들어, 상기 활성층(114)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자우물구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the active layer 114 may be formed with a multiple quantum well structure by injecting trimethyl gallium gas (TMGa), ammonia gas (NH 3 ), nitrogen gas (N 2 ), and trimethyl indium gas (TMIn) But is not limited thereto.

상기 활성층(114)은 양자우물과 양자벽을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(114)은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The active layer 114 may include a quantum well and a quantum wall. For example, the active layer 114 may be formed of one or more pairs of InGaN / GaN, InGaN / InGaN, GaN / AlGaN, InAlGaN / GaN, GaAs (InGaAs) / AlGaAs, GaP But is not limited thereto.

이후, 상기 활성층(114) 상에 전자차단층(미도시)이 형성되어 전자 차단(electron blocking) 및 활성층의 클래딩(MQW cladding) 역할을 해줌으로써 발광효율을 개선할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자차단층은 AlxInyGa(1-x-y)N(0≤x≤1,0≤y≤1)계 반도체로 형성될 수 있으며, 상기 활성층(114)의 에너지 밴드 갭보다는 높은 에너지 밴드 갭을 가질 수 있다. Thereafter, an electron blocking layer (not shown) is formed on the active layer 114 to serve as electron blocking and cladding of the active layer, thereby improving the luminous efficiency. For example, the electron blocking layer may be formed of an Al x In y Ga (1-xy) N (0? X ? 1, 0? Y ? 1 ) semiconductor, Lt; RTI ID = 0.0 &gt; bandgap &lt; / RTI &gt;

다음으로, 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 반도체층(116)이 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다.Next, the second conductive semiconductor layer 116 may be formed of a semiconductor compound on the active layer 114. The second conductive semiconductor layer 116 may be formed of a compound semiconductor such as a Group III-V, a Group II-VI, or the like, and may be doped with a second conductive dopant.

예를 들어, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(116)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.For example, the second conductivity type semiconductor layer 116 may be a semiconductor having a composition formula of In x Al y Ga 1-xy N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + &Lt; / RTI &gt; When the second conductive semiconductor layer 116 is a p-type semiconductor layer, the second conductive dopant may include Mg, Zn, Ca, Sr, and Ba as p-type dopants.

실시예에서 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 n형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 p형 반도체층으로 구현할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.In an embodiment, the first conductive semiconductor layer 112 may be an n-type semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer 116 may be a p-type semiconductor layer.

또한 상기 제2 도전형 반도체층(116) 위에는 상기 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체 예컨대 n형 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광구조물(110)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.Also, on the second conductive semiconductor layer 116, a semiconductor (e.g., an n-type semiconductor) (not shown) having a polarity opposite to that of the second conductive type may be formed. Accordingly, the light emitting structure 110 may have any one of an n-p junction structure, a p-n junction structure, an n-p-n junction structure, and a p-n-p junction structure.

다음으로 도 10과 같이, 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 투광성 전극층(122)이 형성될 수 있고, 상기 투광성 전극층(122) 상에 제2 전극(124)이 형성될 수 있고, 상기 기판(105) 저면에 제1 전극층(106)이 형성될 수 있다.10, a light-transmitting electrode layer 122 may be formed on the second conductive semiconductor layer 116, a second electrode 124 may be formed on the light-transmitting electrode layer 122, The first electrode layer 106 may be formed on the bottom surface of the substrate 105.

상기 투광성 전극층(122)은 캐리어 주입을 효율적으로 할 수 있도록 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 투광성 전극층(122)은 반도체와 전기적인 접촉인 우수한 물질로 형성될 수 있다. The light-transmitting electrode layer 122 may be formed by laminating a single metal, a metal alloy, a metal oxide, or the like so as to efficiently perform carrier injection. For example, the light-transmitting electrode layer 122 may be formed of a good material in electrical contact with a semiconductor.

예를 들어, 상기 투광성 전극층(122)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.For example, the transparent electrode layer 122 may be formed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc oxide (IZTO), indium aluminum zinc oxide (IAZO), indium gallium zinc oxide (ZnO), indium gallium tin oxide (AZO), aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO), gallium zinc oxide (GZO), IZON nitride, AGZO Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Ni, IrOx / Au, and Ni / IrOx / , Au, and Hf, and is not limited to such a material.

상기 제1 전극층(106)은 반사층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극층(106)은 반사성이 우수하고, 전기적인 접촉이 우수한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극층(106)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하는 금속 또는 합금으로 형성될 수 있다. The first electrode layer 106 may include a reflective layer. For example, the first electrode layer 106 may be formed of a material excellent in reflectivity and excellent in electrical contact. For example, the first electrode layer 106 may be formed of a metal or an alloy including at least one of Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au and Hf.

또한, 상기 제1 전극층(106)은 상기 금속 또는 합금과 IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO 등의 투광성 전도성 물질을 이용하여 다층으로 형성할 수 있으며, 예를 들어, IZO/Ni, AZO/Ag, IZO/Ag/Ni, AZO/Ag/Ni 등으로 적층할 수 있다.The first electrode layer 106 may be formed of a multilayer structure using a metal or an alloy and a transparent conductive material such as IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, or ATO. For example, IZO / Ni , AZO / Ag, IZO / Ag / Ni, and AZO / Ag / Ni.

실시예에 따른 발광소자에 의하면, 열적 또는 화학적으로 반응성이 있는 이종기판위에 질화물반도체 박막형성시, 기판의 측면에서 발생하는 측면붕괴 및 화학적 부식등을 효과적으로 방지함으로써 고품질의 질화물반도체층을 제공하고, 이를 이용한 질화물반도체 발광소자의 생산성을 향상시킬 수 있다.According to the light emitting device according to the embodiment, when the nitride semiconductor thin film is formed on a heterogeneous substrate that is thermally or chemically reactive, side collapse and chemical corrosion generated on the side surface of the substrate are effectively prevented, thereby providing a high quality nitride semiconductor layer, The productivity of the nitride semiconductor light emitting device can be improved.

도 11은 실시예들에 따른 발광소자가 설치된 발광소자 패키지를 설명하는 도면이다.11 is a view illustrating a light emitting device package having the light emitting device according to the embodiments.

실시예에 따른 발광 소자 패키지는 패키지 몸체부(205)와, 상기 패키지 몸체부(205)에 설치된 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)과, 상기 패키지 몸체부(205)에 설치되어 상기 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)과 전기적으로 연결되는 발광 소자(100)와, 상기 발광 소자(100)를 포위하는 몰딩부재(230)가 포함된다.The light emitting device package according to the embodiment includes a package body 205, a third electrode layer 213 and a fourth electrode layer 214 provided on the package body 205, A light emitting device 100 electrically connected to the third electrode layer 213 and the fourth electrode layer 214 and a molding member 230 surrounding the light emitting device 100 are included.

상기 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광 소자(100)에 전원을 제공하는 역할을 한다. 또한, 상기 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)은 상기 발광 소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 할 수 있으며, 상기 발광 소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The third electrode layer 213 and the fourth electrode layer 214 are electrically isolated from each other and provide power to the light emitting device 100. The third electrode layer 213 and the fourth electrode layer 214 may function to increase light efficiency by reflecting the light generated from the light emitting device 100, And may serve to discharge heat to the outside.

상기 발광 소자(100)는 상기 제3 전극층(213) 및/또는 제4 전극층(214)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.The light emitting device 100 may be electrically connected to the third electrode layer 213 and / or the fourth electrode layer 214 by a wire, flip chip, or die bonding method.

도 12는 실시예에 따른 조명시스템의 분해 사시도이다.12 is an exploded perspective view of an illumination system according to an embodiment.

실시예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.The lighting apparatus according to the embodiment may include a cover 2100, a light source module 2200, a heat discharger 2400, a power supply unit 2600, an inner case 2700, and a socket 2800. Further, the illumination device according to the embodiment may further include at least one of the member 2300 and the holder 2500. The light source module 2200 may include a light emitting device or a light emitting device package according to the embodiment.

상기 광원 모듈(2200)은 광원부(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다. 상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 광원부(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. The light source module 2200 may include a light source unit 2210, a connection plate 2230, and a connector 2250. The member 2300 is disposed on the upper surface of the heat discharging body 2400 and has guide grooves 2310 through which the plurality of light source portions 2210 and the connector 2250 are inserted.

상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)를 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. The holder 2500 blocks the receiving groove 2719 of the insulating portion 2710 of the inner case 2700. Therefore, the power supply unit 2600 housed in the insulating portion 2710 of the inner case 2700 is sealed. The holder 2500 has a guide protrusion 2510.

상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 연장부(2670)를 포함할 수 있다. 상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.The power supply unit 2600 may include a protrusion 2610, a guide 2630, a base 2650, and an extension 2670. The inner case 2700 may include a molding part together with the power supply part 2600. The molding part is a hardened portion of the molding liquid so that the power supply unit 2600 can be fixed inside the inner case 2700.

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The features, structures, effects and the like described in the embodiments are included in at least one embodiment and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects and the like illustrated in the embodiments can be combined and modified by other persons skilled in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents of such combinations and modifications should be construed as being included in the scope of the embodiments.

이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 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 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by 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. It can be seen that the modification and application of branches are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments can be modified and implemented. It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.

기판(105), 제1 질화물 반도체층(107),
비정질층(108), 제1 도전형 반도체층(112),
활성층(114), 제2 도전형 반도체층(116)
The substrate 105, the first nitride semiconductor layer 107,
The amorphous layer 108, the first conductivity type semiconductor layer 112,
The active layer 114, the second conductivity type semiconductor layer 116,

Claims (16)

기판;
상기 기판 상면에 배치되는 제1 질화물 반도체층;
상기 기판 상에 배치되는 비정질층;
상기 제1 질화물 반도체층 상에 제1 도전형 반도체층;
상기 제1 도전형 반도체층 상에 활성층; 및
상기 활성층 상에 제2 도전형 반도체층;을 포함하는 발광소자.
Board;
A first nitride semiconductor layer disposed on the upper surface of the substrate;
An amorphous layer disposed on the substrate;
A first conductive semiconductor layer on the first nitride semiconductor layer;
An active layer on the first conductive semiconductor layer; And
And a second conductive semiconductor layer on the active layer.
제1 항에 있어서,
상기 비정질층은
상기 기판의 측면에 배치되는 제1 비정질층을 포함하는 발광소자.
The method according to claim 1,
The amorphous layer
And a first amorphous layer disposed on a side surface of the substrate.
제1 항에 있어서,
상기 제1 질화물 반도체층은
AlN 또는 Al을 포함하는 질화물 반도체층인 발광소자.
The method according to claim 1,
The first nitride semiconductor layer
And a nitride semiconductor layer containing AlN or Al.
제2 항에 있어서,
상기 제1 질화물 반도체층은
상기 기판의 상면에 배치되는 단일층 또는 복수의 층인 발광소자.
3. The method of claim 2,
The first nitride semiconductor layer
Wherein the light emitting element is a single layer or a plurality of layers disposed on an upper surface of the substrate.
제2 항에 있어서,
상기 제1 질화물 반도체층은
상기 기판의 상면을 일부 노출하는 상호 이격된 복수의 나노 라드형상을 구비하는 발광소자.
3. The method of claim 2,
The first nitride semiconductor layer
And a plurality of mutually spaced nanorods that partially expose an upper surface of the substrate.
제5 항에 있어서,
상기 비정질층은
상기 나노 라드형상의 제1 질화물 반도체층 사이에 배치되는 제2 비정질층을 더 포함하는 발광소자.
6. The method of claim 5,
The amorphous layer
And a second amorphous layer disposed between the first n-type nitride semiconductor layers.
제6 항에 있어서,
상기 제1 비정질층 또는 상기 제2 비정질층은
SiNx 또는 SiO2을 포함하는 발광소자.
The method according to claim 6,
The first amorphous layer or the second amorphous layer
SiN x or SiO 2 .
제1 항에 있어서,
상기 기판은 전도성 기판을 포함하고,
상기 전도성 기판 저면에 배치되는 제1 전극층과,
상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되는 제2 전극을 더 포함하는 발광소자.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate comprises a conductive substrate,
A first electrode layer disposed on a bottom surface of the conductive substrate;
And a second electrode disposed on the second conductive type semiconductor layer.
제1 항에 있어서,
상기 기판은 절연성 기판을 포함하고,
상기 제1 도전형 반도체층 상에 배치되는 제1 전극과
상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되는 제2 전극을 더 포함하는 발광소자.
The method according to claim 1,
Wherein the substrate comprises an insulating substrate,
A first electrode disposed on the first conductive type semiconductor layer;
And a second electrode disposed on the second conductive type semiconductor layer.
기판;
상기 기판 상면에 복수의 이격된 절연층;
상기 기판과 상기 절연층 상에 배치되는 제2 질화물 반도체층;
상기 기판 측면에 배치되는 비정질층;
상기 제2 질화물 반도체층 상에 제1 도전형 반도체층;
상기 제1 도전형 반도체층 상에 활성층; 및
상기 활성층 상에 제2 도전형 반도체층;을 포함하는 발광소자.
Board;
A plurality of spaced insulating layers on the substrate;
A second nitride semiconductor layer disposed on the substrate and the insulating layer;
An amorphous layer disposed on the substrate side;
A first conductive semiconductor layer on the second nitride semiconductor layer;
An active layer on the first conductive semiconductor layer; And
And a second conductive semiconductor layer on the active layer.
제10 항에 있어서,
상기 제2 질화물 반도체층은
AlxGa1-xN(단, 0<x<1)을 포함하는 질화물 반도체층인 발광소자.
11. The method of claim 10,
The second nitride semiconductor layer
Al x Ga 1-x N (where 0 &lt; x &lt; 1).
제10 항에 있어서,
상기 절연층은
나노 라드형상을 구비하는 발광소자.
11. The method of claim 10,
The insulating layer
A light emitting device having a nano-rod shape.
제10 항에 있어서,
상기 비정질층은
SiNx 또는 SiO2을 포함하는 발광소자.
11. The method of claim 10,
The amorphous layer
SiN x or SiO 2 .
제10 항에 있어서,
상기 기판은 전도성 기판을 포함하고,
상기 전도성 기판 저면에 배치되는 제1 전극층과,
상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되는 제2 전극을 더 포함하는 발광소자.
11. The method of claim 10,
Wherein the substrate comprises a conductive substrate,
A first electrode layer disposed on a bottom surface of the conductive substrate;
And a second electrode disposed on the second conductive type semiconductor layer.
제10 항에 있어서,
상기 기판은 절연성 기판을 포함하고,
상기 제1 도전형 반도체층 상에 배치되는 제1 전극과
상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되는 제2 전극을 더 포함하는 발광소자.
11. The method of claim 10,
Wherein the substrate comprises an insulating substrate,
A first electrode disposed on the first conductive type semiconductor layer;
And a second electrode disposed on the second conductive type semiconductor layer.
제1 항 내지 제15 항 중 어느 하나의 항에 기재된 발광소자를 구비하는 발광유닛을 포함하는 조명시스템.An illumination system comprising a light-emitting unit comprising the light-emitting element according to any one of claims 1 to 15.
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