KR20160053255A - Substrate for nitride semiconductor growth, method for manufacturing the substrate and nitride semiconductor light emitting device using the substrate - Google Patents

Substrate for nitride semiconductor growth, method for manufacturing the substrate and nitride semiconductor light emitting device using the substrate Download PDF

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KR20160053255A
KR20160053255A KR1020140150674A KR20140150674A KR20160053255A KR 20160053255 A KR20160053255 A KR 20160053255A KR 1020140150674 A KR1020140150674 A KR 1020140150674A KR 20140150674 A KR20140150674 A KR 20140150674A KR 20160053255 A KR20160053255 A KR 20160053255A
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phosphor
nitride semiconductor
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light emitting
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이성학
심현욱
옥진은
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일진엘이디(주)
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Abstract

Disclosed are a substrate for nitride semiconductor growth including a phosphor, a manufacturing method thereof, and a nitride semiconductor light emitting device using the same. According to the present invention, the nitride semiconductor light emitting device comprises: a growth substrate having first and second surfaces; and a light emitting structure composed of an epitaxially-grown multilayered nitride semiconductor on the first surface of the growth substrate and configured to emit light with a first wavelength. The growth substrate includes a phosphor therein, excited by the light with the first wavelength and configured to generate light with a second wavelength. According to the present invention, white light is able to be implemented in an element level, not a package level, by using the growth substrate including the phosphor therein.

Description

질화물 반도체 성장용 기판, 그 제조 방법 및 이를 이용한 질화물 반도체 발광소자 {SUBSTRATE FOR NITRIDE SEMICONDUCTOR GROWTH, METHOD FOR MANUFACTURING THE SUBSTRATE AND NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE USING THE SUBSTRATE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a substrate for growing a nitride semiconductor, a method of manufacturing the same, and a nitride semiconductor light emitting device using the same. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002]

본 발명은 질화물 반도체 발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 형광체를 포함한 질화물 반도체 성장용 기판, 그 제조 방법 및 이를 이용한 질화물 반도체 발광소자에 관한 것이다. The present invention relates to a nitride semiconductor light emitting device, and more particularly, to a substrate for growing a nitride semiconductor including a phosphor, a method of manufacturing the same, and a nitride semiconductor light emitting device using the same.

발광소자(Light Emitting Device)는 전자(electron)와 정공(hole)의 재결합(re-combination)시 발생하는 발광 현상을 이용한 소자이다. 대표적인 발광소자로서, GaN과 같은 질화물 반도체를 이용한 질화물 반도체 발광소자가 있다. 질화물 반도체 발광소자는 밴드 갭(band gap)이 커서 다양한 색광을 구현할 수 있고, 또한 열적 안정성이 우수하여 많은 분야에 응용되고 있다.A light emitting device is a device using a light emitting phenomenon occurring when electrons and holes are re-combined. As a typical light emitting device, there is a nitride semiconductor light emitting device using a nitride semiconductor such as GaN. The nitride semiconductor light emitting device has a wide band gap and can realize various color light, and has excellent thermal stability and is applied to many fields.

일반적으로, 질화물 반도체 발광소자는 n형 질화물 반도체층과 p형 질화물 반도체층 사이에 활성층이 형성되어 있는 구조를 가지며, 이들 각각의 층은 성장 기판 상에 질화물 반도체가 에피 성장(epi growth)됨으로써 형성된다. In general, the nitride semiconductor light emitting device has a structure in which an active layer is formed between an n-type nitride semiconductor layer and a p-type nitride semiconductor layer, and each of these layers is formed by epi growth of a nitride semiconductor on a growth substrate do.

한편, 질화물 반도체 발광소자 자체에서는 청색, 녹색, 적색 등 단일색을 갖는 광이 출광되고, 백색광 구현을 위해서는 발광소자에서 출광되는 색과 보색 관계의 광을 방출하는 형광체가 요구된다. 이러한 형광체는 주로 패키지를 위한 몰딩 과정에서 고분자 조성물에 포함된다.
On the other hand, in the nitride semiconductor light emitting device itself, light having a single color such as blue, green or red is emitted, and in order to realize white light, a phosphor emitting light of a complementary color and a color emitted from the light emitting device is required. These phosphors are mainly included in the polymer composition during the molding process for the package.

본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0085377호(2011.07.27. 공개)에 개시된 형광체 함유 LED용 기판 및 이를 이용한 LED 패키지 및 이들 각각의 제조 방법이 있다.
Background art related to the present invention is a phosphor-containing substrate for LEDs disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0085377 (published on July 27, 2011), an LED package using the substrate, and a method of manufacturing each of these.

본 발명의 목적은 형광체를 포함하는 질화물 반도체 성장용 기판, 그 제조 방법 및 이를 이용한 질화물 반도체 발광소자를 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a substrate for growing a nitride semiconductor including a phosphor, a method of manufacturing the same, and a nitride semiconductor light emitting device using the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 성장용 기판은 질화물 반도체를 성장시키기 위한 기판으로서, 질화물 반도체 성장면을 갖는 기판 모재; 및 상기 기판 모재 내부에 분산되어 있는 형광체;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a substrate for growing a nitride semiconductor, comprising: a substrate base material having a nitride semiconductor growth surface; And a phosphor dispersed in the substrate base material.

이때, 상기 형광체는 10㎛ 이하의 입경을 갖는 것이 바람직하다. At this time, the phosphor preferably has a particle diameter of 10 mu m or less.

또한, 상기 형광체는 상기 성장면으로부터 600㎛ 이내 위치에 분산되어 있는 것이 바람직하다.
It is preferable that the phosphor is dispersed at a position within 600 占 퐉 from the growth surface.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 성장용 기판 제조 방법은 (a) 임플란테이션(implantation)법으로 기판 모재 내부에 형광체를 주입하는 단계; 및 (b) 상기 형광체가 주입된 기판 모재를 열처리하여 상기 기판 모재의 결정성을 회복시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a substrate for growing a nitride semiconductor, comprising: (a) implanting a phosphor into a substrate base material by implantation; And (b) heat treating the substrate material into which the phosphor is injected to recover crystallinity of the substrate material.

이때, 형광체는 50nm 이하의 입경을 갖는 것이 바람직하다.
At this time, the phosphor preferably has a particle diameter of 50 nm or less.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 질화물 반도체 성장용 기판 제조 방법은 (a) 제1 기판 모재 상에 형광체를 도포하는 단계; (b) 상기 형광체가 도포된 제1 기판 모재 상에 제2 기판 모재를 적층하는 단계; 및 (c) 열처리를 통하여 제1 기판과 제2 기판을 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a substrate for growing a nitride semiconductor, comprising: (a) applying a phosphor on a first substrate base material; (b) stacking a second substrate base material on the first substrate base material to which the phosphor is applied; And (c) bonding the first substrate and the second substrate through heat treatment.

이때, 상기 형광체는 50㎛ 이하의 입경을 갖는 것이 바람직하다.
At this time, the phosphor preferably has a particle diameter of 50 mu m or less.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자는 제1면과 제2면을 갖는 성장 기판; 및 상기 성장 기판의 제1면 상에 에피 성장된 다층의 질화물 반도체로 형성되며, 제1파장을 갖는 광을 발생시키는 발광 구조체;를 포함하고, 상기 성장 기판 내부에는 상기 제1파장을 갖는 광에 의하여 여기되어 제2파장을 갖는 광을 발생시키는 형광체가 분산되어 있는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a nitride semiconductor light emitting device including: a growth substrate having a first surface and a second surface; And a light emitting structure formed of a multi-layered nitride semiconductor epitaxially grown on a first surface of the growth substrate, the light emitting structure generating light having a first wavelength, And a phosphor for generating light having a second wavelength is excited.

이때, 상기 질화물 반도체 발광소자는 상기 성장 기판의 제2면이 주발광면이 되는 구조를 가질 수 있다.
At this time, the nitride semiconductor light emitting device may have a structure in which the second surface of the growth substrate becomes a main light emitting surface.

본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 경우, 내부에 형광체가 포함된 성장 기판을 이용함으로써, 패키지 레벨이 아닌 소자 레벨에서 백색광을 구현할 수 있다. In the case of the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention, white light can be realized at an element level rather than a package level by using a growth substrate containing a phosphor inside.

또한, 본 발명에 따른 질화물 반도체 성장용 기판의 경우, 기판 모재 내부에 형광체가 분산되어 있어, 형광체가 질화물 반도체 에피 성장에 영향을 미치지 않는다. 이에 따라, 고품질의 질화물 반도체 성장이 가능하다. Further, in the case of the substrate for growing a nitride semiconductor according to the present invention, the phosphor is dispersed in the substrate base material, so that the phosphor does not affect the nitride semiconductor epitaxial growth. As a result, it is possible to grow nitride semiconductors of high quality.

또한, 본 발명에 따른 질화물 반도체 성장용 기판 제조 방법의 경우, 형광체 임플란테이션 공정 등에 의하여 쉽게 형광체를 기판 모재 내부에 형성할 수 있다. In addition, in the method of manufacturing a substrate for growing a nitride semiconductor according to the present invention, a phosphor can be easily formed inside a substrate base material by a phosphor implantation process or the like.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 성장용 기판을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 질화물 반도체 성장용 기판을 이용하여 제조한 질화물 반도체 발광소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 질화물 반도체 발광소자가 플립칩으로 구현된 예를 나타낸 것이다.
1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate for growing a nitride semiconductor according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view schematically showing a nitride semiconductor light emitting device manufactured using the substrate for growing a nitride semiconductor shown in FIG.
FIG. 3 shows an example in which the nitride semiconductor light emitting device of FIG. 2 is implemented as a flip chip.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 질화물 반도체 성장용 기판, 그 제조 방법 및 이를 이용한 질화물 반도체 발광소자에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a substrate for growing a nitride semiconductor according to preferred embodiments of the present invention, a method of manufacturing the same, and a nitride semiconductor light emitting device using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 성장용 기판을 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing a substrate for growing a nitride semiconductor according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 도시된 질화물 반도체 성장용 기판(100)은 성장면(110a)을 갖는 기판 모재(110) 내부에 형광체(120)가 분산되어 있는 형태를 갖는다. Referring to FIG. 1, the substrate 100 for growing a nitride semiconductor has a phosphor 120 dispersed in a substrate base material 110 having a growth surface 110a.

기판 모재(110)는 사파이어, Si, SiC, GaN 등의 재질로 형성될 수 있으며, 에피 성장되는 질화물 반도체의 결정 품질과 기판 비용을 복합적으로 고려할 때 사파이어 재질로 형성되는 것이 보다 바람직하다. The substrate base material 110 may be formed of sapphire, Si, SiC, GaN, or the like, and is preferably formed of a sapphire material when considering the crystal quality of the epitaxially grown nitride semiconductor and the substrate cost.

형광체는 백색광과 같은 혼합광을 형성하는데 기여한다. 예를 들어, 활성층에서 방출되는 광이 청색광이고, 형광체가 청색광에 의해 여기되어 황색광을 방출하는 것이라면, 외부로 방출되는 광은 청색광과 황색광이 혼합된 혼합광이 된다. 이때, 청색과 황색은 보색 관계에 있으므로, 청색광과 황색광이 혼합된 혼합광은 백색광이 될 수 있다. The phosphor contributes to form mixed light such as white light. For example, if the light emitted from the active layer is blue light, and the phosphor is excited by blue light to emit yellow light, the light emitted to the outside becomes mixed light in which blue light and yellow light are mixed. At this time, since the blue light and the yellow light have a complementary color relationship, the mixed light in which the blue light and the yellow light are mixed can be a white light.

이러한 형광체는 YAG계 형광체, 실리케이트계 형광체, 사이알론계 형광체 등 공지된 다양한 형광체들이 이용될 수 있다. Various known phosphors such as a YAG-base phosphor, a silicate-base phosphor, and a sialon-base phosphor can be used as such a phosphor.

상기 형광체는 10㎛ 이하의 입경을 갖는 것이 바람직하다. 형광체 사이즈가 10㎛를 초과하는 경우, 기판 모재의 결정성을 저하가 현저하여 에피 성장되는 질화물 반도체의 결정 품질 역시 저하될 수 있다. The phosphor preferably has a particle diameter of 10 mu m or less. When the phosphor size exceeds 10 탆, the crystallinity of the substrate base material is remarkably deteriorated, and the crystal quality of the nitride semiconductor which is epitaxially grown can also be deteriorated.

또한, 상기 형광체가 분산되는 영역은 기판 모재의 성장면(110a)에 인접한 영역, 기판 모재의 성장면의 반대쪽 면에 인접한 영역, 기판 모재 전체 영역 등이 될 수 있다. The region where the phosphor is dispersed may be a region adjacent to the growth surface 110a of the substrate base material, a region adjacent to a surface opposite to the growth surface of the substrate base material, an entire region of the substrate base material, and the like.

이 중에서, 도 1에서 d로 표시된 영역과 같이, 기판 모재의 성장면(110a)에 인접한 영역에 형광체가 분산되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 기판 모재의 성장면으로부터 기판 모재의 두께방향 중심부까지의 형광체의 밀도가, 기판 모재의 성장면의 반대면으로부터 기판 모재의 두께방향 중심부까지의 형광체 밀도보다 더 큰 것이 바람직하다. 이를 통하여, 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 활성층에서 발생한 빛이 외부로 빠져나가기 전에, 최대한 빠른 시간 내에 파장을 변환할 수 있어, 백색 발광 효율을 보다 향상시킬 수 있다. Among them, it is preferable that the phosphor is dispersed in the region adjacent to the growth surface 110a of the substrate base material as in the region indicated by d in Fig. That is, it is preferable that the density of the phosphor from the growth surface of the substrate base material to the center of the substrate base material in the thickness direction is larger than the density of the phosphor from the opposite surface of the growth surface of the substrate base material to the center portion in the thickness direction of the substrate base material. Accordingly, in the nitride semiconductor light emitting device, the wavelength can be changed as soon as possible before the light generated in the active layer escapes to the outside, thereby improving the efficiency of white light emission.

보다 바람직하게는 기판 모재의 성장면(110a)으로부터 두께 방향으로 600㎛ 이하 영역에 형광체가 분산되어 있는 것이 바람직하다. 일반적으로 사파이어 기판 두께는 650㎛인데, 형광체 분포 영역(d)이 600㎛를 초과하는 경우, 형광체 분포도가 넓어져 형광체 분포도가 600㎛ 이하인 경우에 비하여 백색 발광 효율이 저하될 수 있기 때문이다.
More preferably, the phosphor is dispersed in a region of 600 mu m or less in the thickness direction from the growth surface 110a of the substrate base material. In general, the thickness of the sapphire substrate is 650 탆. If the phosphor distribution area d exceeds 600 탆, the phosphor distribution becomes wider, and the efficiency of white light emission may be lowered compared with a case where the phosphor distribution is 600 탆 or less.

상기와 같은 형광체가 내부에 분산된 질화물 반도체 성장용 기판은 다음과 같은 방법으로 제조될 수 있다. The nitride semiconductor growth substrate in which the phosphor is dispersed therein can be manufactured by the following method.

첫번째 방법으로, 형광체 임플란테이션(implantation) 방법을 제시할 수 있다. As a first method, a phosphor implantation method can be suggested.

이 방법은 이온 주입과 유사하게, 형광체를 가속하여 기판 모재 내부로 주입한 후, 기판 모재의 결정성 회복을 위하여 열처리하는 과정으로 수행될 수 있다. Similar to ion implantation, this method can be performed by accelerating the phosphor and injecting the phosphor into the substrate base material, followed by heat treatment to recover the crystallinity of the substrate base material.

형광체 임플란테이션을 이용할 경우, 형광체는 50nm 이하의 입경을 갖는 것이 보다 바람직하다. 형광체의 사이즈가 클 경우, 가속된 형광체 입자가 기판 모재와 충돌할 때 기판 표면을 통과하지 못하고 대부분 튕겨져 나오기 때문이다.When the phosphor implantation is used, it is more preferable that the phosphor has a particle diameter of 50 nm or less. When the size of the phosphor is large, accelerated phosphor particles do not pass through the substrate surface when they collide with the substrate base material, and are mostly repelled.

한편, 기판 모재 열처리는 대략 500~1200℃에서 수행될 수 있다. 그리고, 기판 모재 열처리는 5분 이내로 수행하는 급속 열처리법이 바람직하다. 형광체의 경우, 고온에서 장시간 유지될 경우 그 특성이 열화되기 때문이다. On the other hand, the substrate base material heat treatment can be performed at approximately 500 to 1200 ° C. The rapid thermal annealing process, which is performed within 5 minutes, is preferable for the substrate base material heat treatment. This is because, when the phosphor is kept at a high temperature for a long time, its characteristics deteriorate.

두번째 방법으로, 형광체 도포 및 기판 접합 방법을 제시할 수 있다. As a second method, a phosphor coating and a substrate bonding method can be suggested.

이 방법은 제1 기판 모재 상에 형광체를 스핀 코팅 등의 방법으로 도포하고, 형광체가 도포된 제1 기판 모재 상에 제2 기판 모재를 적층한 후, 열처리를 통하여 제1 기판과 제2 기판을 접합하는 과정으로 수행할 수 있다. 열처리는 급속 열처리 접합이 가능한 레이저를 이용한 국부 열처리 방법이 바람직하나, 이에 반드시 제한되는 것은 아니다. In this method, a phosphor is applied on a first substrate base material by a method such as spin coating, a second substrate base material is laminated on a first substrate base material coated with a phosphor, and then the first substrate and the second substrate are heat- And bonding it to each other. The heat treatment is preferably, but not always, limited to a local heat treatment method using a laser capable of rapid thermal annealing.

세번째 방법으로, 기판 모재를 형성하는 분말과 형광체를 혼합하여 소성하는 방법을 제시할 수 있다. 그러나, 이 방법의 경우, 고온에서 장시간 소성이 요구되는 바, 형광체 특성 저하가 문제된다.
As a third method, it is possible to suggest a method of mixing the phosphor forming the base material and the phosphor and sintering. However, this method requires long time baking at a high temperature, which causes a problem of degradation of the phosphor properties.

도 2는 도 1에 도시된 질화물 반도체 성장용 기판을 이용하여 제조한 질화물 반도체 발광소자를 개략적으로 도시한 단면도이다. 2 is a cross-sectional view schematically showing a nitride semiconductor light emitting device manufactured using the substrate for growing a nitride semiconductor shown in FIG.

도 2를 참조하면, 도시된 질화물 반도체 발광소자는 성장 기판(100) 및 발광 구조체(200)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the nitride semiconductor light emitting device includes a growth substrate 100 and a light emitting structure 200.

성장 기판(100)은 전술한 바와 같이, 기판 모재(110) 내부에 형광체(120)가 분산되어 있다. In the growth substrate 100, the phosphor 120 is dispersed in the substrate base material 110 as described above.

발광 구조체(200)는 제1 도전형 질화물 반도체층(210), 활성층(220) 및 제2 도전형 질화물 반도체층(230)을 포함한다. 또한 제1 도전형 질화물 반도체층(210) 및 제2 도전형 질화물 반도체층(230)에 캐리어를 주입하기 위한 전극(240a, 240b)가 형성될 수 있다. The light emitting structure 200 includes a first conductive type nitride semiconductor layer 210, an active layer 220, and a second conductive type nitride semiconductor layer 230. In addition, electrodes 240a and 240b for injecting carriers into the first conductive type nitride semiconductor layer 210 and the second conductive type nitride semiconductor layer 230 may be formed.

도 2에서는 제1 도전형 질화물 반도체층(210)이 n형 GaN으로 형성되고, 제2 도전형 질화물 반도체층(230)이 p형 GaN으로 형성되고, 활성층(220)이 다중양자우물(MQW) 구조를 갖는 예를 나타내었으나, 발광구조체 구조는 공지된 다양한 구조 및 물질이 이용될 수 있다. 2, the first conductive type nitride semiconductor layer 210 is formed of n-type GaN, the second conductive type nitride semiconductor layer 230 is formed of p-type GaN, the active layer 220 is formed of multiple quantum wells MQW, Structure, a variety of known structures and materials may be used as the light emitting structure structure.

이러한 다층의 질화물 반도체로 형성되는 발광 구조체(200)는 제1면(성장면)과 제2면을 갖는 성장 기판(100)의 제1면 상에 에피 성장을 통하여 형성된다. A light emitting structure 200 formed of such a multilayer nitride semiconductor is formed through epitaxial growth on a first surface of a growth substrate 100 having a first surface (growth surface) and a second surface.

발광 구조체에서는 제1파장을 갖는 광을 발생시킨다. 그리고, 성장 기판 내부의 형광체는 제1파장을 갖는 광에 의하여 여기되어 제2파장을 갖는 광을 발생시킨다.
The light emitting structure generates light having the first wavelength. Then, the phosphor in the growth substrate is excited by the light having the first wavelength to generate light having the second wavelength.

본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 바람직한 예는 성장 기판의 제2면이 주발광면이 되는 구조를 갖는 것이다. 이러한 예로, 도 2에 도시된 예와 같은 질화물 반도체 발광소자에 대하여, 도 3에 도시된 예와 같이, 제2 도전형 질화물 반도체층 상에 반사층(310)을 형성한 후, 이를 뒤집어서 본딩 혹은 솔더링 물질(320a, 320b)을 통하여 서브 마운트 기판(330)에 실장하는, 이른 바 플립 칩 이 이용될 수 있다.
A preferred example of the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention is that the second surface of the growth substrate is a main light emitting surface. For example, in the nitride semiconductor light emitting device as shown in FIG. 2, the reflective layer 310 may be formed on the second conductive type nitride semiconductor layer as shown in FIG. 3, Called flip chip, which is mounted on the submount substrate 330 through the materials 320a and 320b, can be used.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 경우, 형광체 임플란테이션 공정 등에 의해 형광체가 내부에 포함된 성장 기판을 이용함으로써, 패키지 레벨이 아닌 소자 레벨에서 백색광을 구현할 수 있다.
As described above, in the case of the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention, by using a growth substrate in which a phosphor is contained by a phosphor implantation process or the like, white light can be realized at an element level instead of a package level.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. These changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

100 : 질화물 반도체 성장용 기판
110 : 기판 모재
110a : 성장면
120 : 형광체
200 : 발광 구조체
210 : 제1 도전형 질화물 반도체층
220 : 활성층
230 : 제2 도전형 질화물 반도체층
240a, 240b : 전극
310 : 반사층
320 : 본딩 또는 솔더링 물질
330 : 서브 마운트 기판
100: substrate for nitride semiconductor growth
110: substrate base material
110a: Growth side
120: Phosphor
200: light emitting structure
210: a first conductive type nitride semiconductor layer
220: active layer
230: second conductive type nitride semiconductor layer
240a and 240b:
310: Reflective layer
320: Bonding or soldering material
330: Sub-mount substrate

Claims (10)

질화물 반도체를 성장시키기 위한 기판으로서,
질화물 반도체 성장면을 갖는 기판 모재; 및
상기 기판 모재 내부에 분산되어 있는 형광체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 성장용 기판.
As a substrate for growing a nitride semiconductor,
A substrate base material having a nitride semiconductor growth surface; And
And a phosphor dispersed in the substrate base material.
제1항에 있어서,
상기 형광체는 10㎛ 이하의 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 성장용 기판.
The method according to claim 1,
Wherein the phosphor has a particle diameter of 10 mu m or less.
제1항에 있어서,
상기 기판 모재의 성장면으로부터 기판 모재의 두께방향 중심부까지의 형광체의 밀도가, 기판 모재의 성장면의 반대면으로부터 기판 모재의 두께방향 중심부까지의 형광체 밀도보다 더 큰 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
The method according to claim 1,
Wherein the density of the phosphor from the growth surface of the substrate base material to the center of the substrate base material in the thickness direction is greater than the density of the phosphor from the opposite surface of the growth surface of the substrate base material to the center portion in the thickness direction of the substrate base material. .
제1항에 있어서,
상기 형광체는 상기 성장면으로부터 두께 방향으로 600㎛ 이내 위치에 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 성장용 기판.
The method according to claim 1,
Wherein the phosphor is dispersed at a position within 600 占 퐉 in the thickness direction from the growth surface.
(a) 임플란테이션(implantation)법으로 기판 모재 내부에 형광체를 주입하는 단계; 및
(b) 상기 형광체가 주입된 기판 모재를 열처리하여 상기 기판 모재의 결정성을 회복시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 성장용 기판 제조 방법.
(a) implanting a phosphor into the substrate base material by an implantation method; And
(b) annealing the substrate material into which the phosphor is injected to recover the crystallinity of the substrate material.
제5항에 있어서,
형광체는 50nm 이하의 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 성장용 기판 제조 방법.
6. The method of claim 5,
Wherein the phosphor has a particle diameter of 50 nm or less.
(a) 제1 기판 모재 상에 형광체를 도포하는 단계;
(b) 상기 형광체가 도포된 제1 기판 모재 상에 제2 기판 모재를 적층하는 단계; 및
(c) 열처리를 통하여 제1 기판과 제2 기판을 접합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 성장용 기판 제조 방법.
(a) applying a phosphor on a first substrate base material;
(b) stacking a second substrate base material on the first substrate base material to which the phosphor is applied; And
(c) bonding the first substrate and the second substrate through heat treatment.
제7항에 있어서,
상기 형광체는 50㎛ 이하의 입경을 갖는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 성장용 기판 제조 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the phosphor has a particle diameter of 50 mu m or less.
제1면과 제2면을 갖는 성장 기판; 및
상기 성장 기판의 제1면 상에 에피 성장된 다층의 질화물 반도체로 형성되며, 제1파장을 갖는 광을 발생시키는 발광 구조체;를 포함하고,
상기 성장 기판 내부에는 상기 제1파장을 갖는 광에 의하여 여기되어 제2파장을 갖는 광을 발생시키는 형광체가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
A growth substrate having a first side and a second side; And
And a light emitting structure formed of a multi-layered nitride semiconductor epitaxially grown on a first surface of the growth substrate, the light emitting structure generating light having a first wavelength,
And a phosphor that generates light having a second wavelength by being excited by the light having the first wavelength is dispersed in the growth substrate.
제9항에 있어서,
상기 질화물 반도체 발광소자는 상기 성장 기판의 제2면이 주발광면이 되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
10. The method of claim 9,
Wherein the nitride semiconductor light emitting device has a structure in which a second surface of the growth substrate is a main light emitting surface.
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