KR20170099207A - Light emitting device and method of fabricating the same - Google Patents
Light emitting device and method of fabricating the same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170099207A KR20170099207A KR1020160021301A KR20160021301A KR20170099207A KR 20170099207 A KR20170099207 A KR 20170099207A KR 1020160021301 A KR1020160021301 A KR 1020160021301A KR 20160021301 A KR20160021301 A KR 20160021301A KR 20170099207 A KR20170099207 A KR 20170099207A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light emitting
- semiconductor layer
- substrate
- electrode
- active layer
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 21
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 125
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 51
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 23
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 claims description 5
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 17
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 16
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N AsGa Chemical group [As]#[Ga] JBRZTFJDHDCESZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 5
- 229910002704 AlGaN Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910005540 GaP Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- -1 europium ions Chemical class 0.000 description 3
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical group O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 3
- 229910019897 RuOx Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- VRIVJOXICYMTAG-IYEMJOQQSA-L iron(ii) gluconate Chemical compound [Fe+2].OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O.OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O VRIVJOXICYMTAG-IYEMJOQQSA-L 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000001451 molecular beam epitaxy Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017083 AlN Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DZLPZFLXRVRDAE-UHFFFAOYSA-N [O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Zn++].[In+3] Chemical compound [O--].[O--].[O--].[O--].[Al+3].[Zn++].[In+3] DZLPZFLXRVRDAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000002858 crystal cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N gallium tin Chemical compound [Ga].[Sn] YZZNJYQZJKSEER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N nickel(II) oxide Inorganic materials [Ni]=O GNRSAWUEBMWBQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
- H01L33/38—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
- H01L33/387—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape with a plurality of electrode regions in direct contact with the semiconductor body and being electrically interconnected by another electrode layer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/005—Processes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/483—Containers
- H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/11—Device type
- H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
- H01L2924/1204—Optical Diode
- H01L2924/12041—LED
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명 실시 예는 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a light emitting device and a method of manufacturing the same.
발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류가 인가되면 광을 방출하는 발광 소자 중 하나이다. 발광 다이오드는 저 전압으로 고효율의 광을 방출할 수 있어 에너지 절감 효과가 뛰어나다. 최근, 발광 다이오드의 휘도 문제가 크게 개선되어, 액정 표시 장치의 백라이트 유닛(Backlight Unit), 전광판, 표시기, 가전 제품 등과 같은 각종 기기에 적용되고 있다.A light emitting diode (LED) is one of light emitting devices that emits light when current is applied. The light emitting diode is capable of emitting light with high efficiency at a low voltage, thus providing excellent energy saving effect. In recent years, the problem of luminance of a light emitting diode has been greatly improved, and it has been applied to various devices such as a backlight unit of a liquid crystal display device, a display board, a display device, and a home appliance.
특히, 발광 다이오드를 마이크로(Micro) 크기로 매우 작게 형성하여 표시 장치의 데이터 라인과 게이트 라인이 교차하여 정의된 픽셀마다 배치할 수도 있다. In particular, the light emitting diode may be formed in a very small size as a micro size, and may be arranged for each pixel defined by intersecting the data line and the gate line of the display device.
그런데, 적색(red) 광을 방출하는 발광 다이오드를 형성하기 위한 기판과 녹색(green) 또는 청색(blue) 광을 방출하는 발광 다이오드를 형성하기 위한 기판이 서로 상이하다. 예를 들어, 적색(red) 광을 방출하는 발광 다이오드를 형성하기 위한 기판은 갈륨 비소(GaAs)이며, 녹색(green) 또는 청색(blue) 광을 방출하는 발광 다이오드를 형성하기 위한 기판은 사파이어(Al2O3)이다. However, the substrate for forming the light emitting diode that emits red light and the substrate for forming the light emitting diode that emits green or blue light are different from each other. For example, a substrate for forming a light emitting diode emitting red light is gallium arsenide (GaAs), and a substrate for forming a light emitting diode emitting green or blue light is sapphire ( Al 2 O 3 ).
따라서, 색(green) 또는 청색(blue) 광을 방출하는 발광 다이오드와 적색(red) 광을 방출하는 발광 다이오드를 물질이 상이한 기판 상에서 형성해야 한다. 또한, 적색(red) 광을 방출하는 발광 다이오드의 활성층의 물질 역시 녹색(green) 또는 청색(blue) 광을 방출하는 발광 다이오드의 활성층과 상이하여, 공정이 복잡해지며 제조 비용이 증가한다.Thus, light emitting diodes emitting green or blue light and light emitting diodes emitting red light have to be formed on different substrates. Further, the material of the active layer of the light emitting diode that emits red light is also different from the active layer of the light emitting diode that emits green or blue light, complicating the process and increasing the manufacturing cost.
본 발명 실시 예는 제조 비용을 절감하고 공정이 단순화된 발광 소자 및 이의 제조 방법을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a light emitting device and a method of manufacturing the same that reduce manufacturing costs and simplify the process.
실시 예의 발광 소자는 차례로 적층된 제 1 반도체층, 유로퓸을 포함하는 활성층 및 제 2 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제 1 반도체층과 전기적으로 접속되는 제 1 전극; 및 상기 제 2 반도체층과 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 포함한다.The light emitting device of the embodiment includes a light emitting structure including a first semiconductor layer sequentially stacked, an active layer including europium, and a second semiconductor layer; A first electrode electrically connected to the first semiconductor layer; And a second electrode electrically connected to the second semiconductor layer.
실시 예의 발광 소자의 제조 방법은 기판 상에 제 1 반도체층, 유로퓸을 포함하는 활성층 및 제 2 반도체층이 차례로 적층된 발광 구조물을 형성하는 단계; 상기 제 1 반도체층과 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 형성하는 단계; 및 상기 제 2 반도체층과 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 형성한다.A method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment includes forming a light emitting structure in which a first semiconductor layer, an active layer including europium, and a second semiconductor layer are sequentially stacked on a substrate; Forming a first electrode electrically connected to the first semiconductor layer; And a second electrode electrically connected to the second semiconductor layer.
또 다른 실시 예의 발광 소자의 제조 방법은 제 1, 제 2 및 제 3 영역을 포함하는 기판 상에 제 1 반도체층을 형성하는 단계; 상기 제 1 영역만을 노출시키는 제 1 마스크를 이용하여 상기 제 1 반도체층 상에 인듐을 포함하는 제 1 활성층을 형성하는 단계; 상기 제 2 영역만을 노출시키는 제 2 마스크를 이용하여 상기 제 1 반도체층 상에 인듐을 포함하는 제 2 활성층을 형성하는 단계; 상기 제 3 영역만을 노출시키는 제 3 마스크를 이용하여 상기 제 1 반도체층 상에 유로퓸을 포함하는 제 3 활성층을 형성하는 단계; 상기 제 1 반도체층과 상기 제 1, 제 2 및 제 3 활성층 상에 제 2 반도체층을 형성하여 상기 제 1 반도체층, 상기 제 1, 제 2, 제 3 활성층 및 상기 제 2 반도체층을 포함하는 발광 구조물을 형성하는 단계; 상기 발광 구조물을 분리하여 상기 제 1, 제 2 및 제 3 영역에 각각 제 1, 제 2, 제 3 발광 구조물을 형성하는 단계; 제 1, 제 2, 제 3 발광 구조물의 상기 제 1 반도체층과 각각 접속되는 제 1 전극을 형성하는 단계; 및 제 1, 제 2, 제 3 발광 구조물의 상기 제 2 반도체층과 각각 접속되는 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.In another embodiment, a method of manufacturing a light emitting device includes forming a first semiconductor layer on a substrate including first, second, and third regions; Forming a first active layer including indium on the first semiconductor layer using a first mask exposing only the first region; Forming a second active layer including indium on the first semiconductor layer using a second mask exposing only the second region; Forming a third active layer including europium on the first semiconductor layer using a third mask exposing only the third region; And a second semiconductor layer is formed on the first semiconductor layer and the first, second and third active layers to form a first semiconductor layer, a first active layer, a second active layer, Forming a light emitting structure; Forming a first, a second, and a third light emitting structure in the first, second, and third regions, respectively, by separating the light emitting structure; Forming a first electrode connected to each of the first semiconductor layers of the first, second, and third light emitting structures, respectively; And forming a second electrode connected to each of the second semiconductor layers of the first, second, and third light emitting structures, respectively.
실시 예에 따르면 본 발명 실시 예의 발광 소자 및 이의 제조 방법은 적색, 녹색 및 청색 광을 방출하는 발광 다이오드를 동일한 기판에서 형성함으로써, 제조 비용을 절감하고 공정을 단순화할 수 있다.According to the embodiment, the light emitting device and the manufacturing method thereof according to the embodiment of the present invention can reduce manufacturing cost and simplify the manufacturing process by forming light emitting diodes emitting red, green and blue light from the same substrate.
도 1a, 도 1b 및 도 1c는 본 발명의 발광 소자의 단면도이다.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 3a 내지 도 3k는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.1A, 1B, and 1C are sectional views of a light emitting device of the present invention.
2A to 2G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
3A to 3K are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the embodiments of the present invention are not intended to be limited to the specific embodiments but include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the embodiments.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 1 구성 요소도 제 2 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the embodiments, the second component may be referred to as a first component, and similarly, the first component may also be referred to as a second component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to limit the embodiments of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiments, in the case where one element is described as being formed "on or under" another element, the upper (upper) or lower (lower) or under are all such that two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are indirectly formed between the two elements. Also, when expressed as "on or under", it may include not only an upward direction but also a downward direction with respect to one element.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like or corresponding elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예의 발광 소자를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the light emitting device of the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1a는 본 발명의 발광 소자의 단면도이다.1A is a cross-sectional view of a light emitting device of the present invention.
도 1a와 같이, 본 발명의 발광 소자(220)는 기판(100), 기판(100) 상에 형성된 제 1 반도체층(110a), 활성층(120a) 및 제 2 반도체층(130a)을 포함하는 발광 구조물(210a), 제 1 반도체층(110a)과 접속된 제 1 전극(140a), 제 2 반도체층(130a)과 전기적으로 접속된 제 2 전극(160a)을 포함한다. 이 때, 활성층(120a)은 유로퓸(europium; Eu)이 도핑된 화합물 반도체를 포함한다.1A, the
기판(100)은 사파이어(Al2O3), SiC, GaN, ZnO, Si, GaP, InP 및 Ge 등에서 선택된 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 기판(100)은 발광 소자(220)의 박형화를 위해 발광 구조물(210a)과 용이하게 분리될 수 있다.The
제 1 반도체층(110a)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 1 도펀트가 도핑될 수 있다. 제 1 반도체층(110a)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 또는 AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 선택된 물질로 형성될 수 있다. 제 1 도펀트가 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트인 경우, 제 1 반도체층(110a)은 n형 반도체층일 수 있다.The
제 2 반도체층(130a)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 2 도펀트가 도핑될 수 있다. 제 2 반도체층(130a)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 제 2 도펀트가 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트인 경우 제 2 반도체층(130a)은 p형 반도체층일 수 있다.The
활성층(120a)은 유로퓸(europium; Eu)이 도핑된 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 활성층(120a)은 GaN, InGaN, AlGaN, InAlGaN 등과 같은 화합물 반도체 물질에 유로퓸이 도핑된 구조일 수 있다.For example, the
활성층(120a)에 도핑된 유로퓸은 이온 상태이다. 제 1 전극(140a)과 제 2 전극(160a)으로부터 주입된 전자와 정공이 활성층(120a)에서 재결합하여 유로퓸 이온(Eu3+) 내에서 전이가 발생하여 활성층(120a)에서 적색(590㎚ 내지 670㎚) 광이 방출될 수 있다.The europium doped in the
제 1 전극(140a)은 일 끝단은 제 1 반도체층(110a)과 접촉하며, 타 끝단은 기판(100)의 상부면까지 연장될 수 있다. 따라서, 기판(100)으로부터 발광 구조물(210a)을 분리하는 경우, 발광 소자(220)의 하부면에서 제 1 전극(140a)이 노출될 수 있다. One end of the
발광 소자(220)를 표시 장치의 픽셀마다 배치하여 발광 소자(220)를 구동시켜 화상을 표시하기 위해서는 발광 소자(220)가 픽셀의 회로 패턴과 전기적으로 접속되어야 한다. 따라서, 발광 소자(220)의 기판(100)을 제거하여 발광 소자(220)를 표시 장치의 픽셀에 배치시켜 발광 소자(220)의 하부에서 노출된 제 1 전극(140a)을 회로 패턴과 전기적으로 접속시킬 수 있다.In order to display an image by arranging the
절연막(150a)은 제 2 반도체층(130a)의 일부를 노출시키도록 제 1 전극(140a)과 발광 구조물(210a)을 감싸도록 배치될 수 있다. 절연막(150a)은 제 1 전극(140a)과 제 2 전극(160a)의 전기적인 접속을 방지한다. 상기와 같은 절연막(150a)은 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.The
제 2 전극(160a)은 절연막(150a)에 의해 노출된 제 2 반도체층(130a)과 전기적으로 접속될 수 있다. 도시하지는 않았으나, 제 2 반도체층(130a)과 제 2 전극(160a) 사이에 오믹층이 더 배치될 수 있다. 오믹층을 통해 제 2 전극(160a)으로부터 제 2 반도체층(130a)에 균일하게 전류가 확산될 수 있다.The
오믹층은 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, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.The ohmic layer 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 (IGZO), indium gallium tin oxide ZnO, ZnO, IrOx, RuOx, NiO, Al2O3, Al2O3, Al2O3, Al2O3, ATO, GZO, IZON, IZO, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf / RuOx / ITO, Ni / IrOx / And it is not limited to such a material.
그리고, 도 1b 및 도 1c는 각각 청색 광 및 녹색 광을 방출하는 본 발명 실시 예의 발광 소자의 단면도이다.1B and 1C are cross-sectional views of a light emitting device according to an embodiment of the present invention that emits blue light and green light, respectively.
도 1b의 청색 광을 방출하는 발광 소자(230)와 도 1c의 녹색 광을 방출하는 발광 소자(240)는 도 1a의 발광 소자(220)와 활성층을 제외한 구성 요소가 동일하다. 따라서, 활성층을 제외한 나머지 구성 요소의 설명은 생략한다.The
도 1b와 같이, 청색 광을 방출하는 발광 소자(230)의 활성층(120b)은 GaN, InGaN, AlGaN, InAlGaN 등과 같은 화합물 반도체 물질에 도핑된 인듐(In)을 포함할 수 있다. 그리고, 도 1c와 같이, 녹색 광을 방출하는 발광 소자(240)의 활성층(120c)은 GaN, InGaN, AlGaN, InAlGaN 등과 같은 화합물 반도체 물질에 도핑된 인듐(In)을 포함할 수 있다. 이 때, 청색 광을 방출하는 발광 소자(230)의 활성층(120b)과 녹색 광을 방출하는 발광 소자(240)의 활성층(120c)은 인듐의 도핑 농도가 상이하다.1B, the
인듐 함량이 증가할수록 활성층에서 방출되는 광의 파장이 단파장에서 장파장으로 이동하므로, 인듐 함량이 높은 활성층(120c)을 포함하는 발광 소자(240)는 녹색(490㎚ 내지 560㎚) 광을 방출하고, 인듐 함량이 낮은 활성층(120b)을 포함하는 발광 소자(230)는 청색(440㎚ 내지 480㎚) 광을 방출할 수 있다. 활성층에 도핑되는 인듐 농도는 용이하게 조절 가능한 것으로, 인듐의 농도를 조절하여 청색 및 녹색의 색 순도를 조절할 수 있다.The
상술한 바와 같이, 종래의 적색 광을 방출하는 발광 소자는 갈륨 비소(GaAs)를 포함하는 기판 상에 형성된다. 그리고, 적색 광을 방출하는 발광 소자의 활성층은 GaP와 같은 물질로 이루어지고, 녹색 광 또는 청색 광을 방출하는 발광 소자는 GaN, InGaN, AlGaN, InAlGaN 등과 같은 화합물 반도체 물질에 인듐(In)이 도핑된 구조이다. 따라서, 적색 광을 방출하는 발광 소자와 청색 및 녹색 광을 방출하는 발광 소자는 동일한 기판 상에서 동일한 공정을 통해 형성할 수 없다. 더욱이, 각 발광 소자의 구동 전압, 전류 조건 등이 상이하므로, 서로 다른 광을 방출하는 발광 소자의 신뢰성이 서로 다르며, 제조 비용이 증가하고 공정이 복잡하다.As described above, the conventional light emitting device emitting red light is formed on a substrate containing gallium arsenide (GaAs). The active layer of the light emitting device emitting red light is made of a material such as GaP and the light emitting device emitting green light or blue light is doped with indium (In) to a compound semiconductor material such as GaN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, . Therefore, the light emitting element that emits red light and the light emitting element that emits blue light and green light can not be formed on the same substrate through the same process. Moreover, since the driving voltage and the current condition of each light emitting element are different, the reliability of the light emitting element that emits different light is different from each other, and the manufacturing cost is increased and the process is complicated.
반면에, 본 발명은 적색 광을 방출하는 발광 소자(220)를 청색 및 녹색 광을 방출하는 발광 소자(230, 240)와 같이 사파이어를 포함하는 기판(100) 상에 형성할 수 있다. 또한, 적색, 청색, 녹색 광을 방출하는 발광 소자(220, 230, 240)의 활성층(120a, 120b, 120c)을 모두 GaN을 베이스로 한 물질에 유로퓸(Eu) 또는 인듐(In)을 도핑하여 형성할 수 있으므로, 본원 발명은 청색, 녹색 광을 방출하는 발광 소자(220, 230, 240)를 동일한 공정으로 형성할 수 있다. 따라서, 본원 발명은 각 발광 소자(22, 230, 240)를 구동하기 위한 전류 주입 조건이 동일하며, 제조 비용을 절감하고 공정을 단순화할 수 있다.On the other hand, the present invention can be formed on a
더욱이, 종래의 갈륨 비소(GaAs)를 포함하는 기판은 불투명하므로 기판을 분리하기 위한 별도의 기술이 요구되나, 사파이어를 포함하는 기판(100)은 투광성을 가져 레이저 리프트 오프(laser lift off; LLO) 방법을 이용하여 용이하게 분리할 수 있다. 따라서, 본 발명의 발광 소자(220, 230, 240)는 레이저 리프트 오프(laser lift off; LLO) 방법으로 기판(100) 상에서 분리되어, 표시 장치의 각 픽셀에 배치될 수 있다.Furthermore, since the substrate including the conventional gallium arsenide (GaAs) is opaque, a separate technique for separating the substrate is required. However, the
이하, 본 발명 실시 예의 발광 소자의 제조 방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 2a 내지 도 2g는 본 발명의 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도로, 적색 광을 방출하는 발광 소자의 제조 방법을 나타내었다.FIGS. 2A to 2G are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention, and show a method of manufacturing a light emitting device that emits red light.
도 2a와 같이, 기판(100) 상에 발광 구조물(130)을 형성한다. 기판(100)은 사파이어(Al2O3), SiC, GaN, ZnO, Si, GaP, InP 및 Ge 등에서 선택된 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 발광 구조물(210)은 복수 개의 화합물 반도체층을 포함할 수 있으며, 발광 구조물(210)은 기판(100) 상에 제 1 반도체층(110a), 활성층(120a) 및 제 2 반도체층(130a)을 차례로 성장시켜 형성할 수 있다.2A, a
발광 구조물(210)은 분자선 증착법(molecular beam epitaxy; MBE), 물리적 기상 증착(physical vapor deposition; PVD), 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD), 플라즈마 레이저 증착(plasma laser deposition; PLD), 스퍼터링(sputtering), 금속 유기물 화학적 기상 증착(metal organic chemical vapor deposition) 등의 방법을 통해 형성할 수 있다.The light emitting structure 210 may be formed using a material such as a molecular beam epitaxy (MBE), a physical vapor deposition (PVD), a chemical vapor deposition (CVD), a plasma laser deposition (PLD) sputtering, metal organic chemical vapor deposition, or the like.
제 1 반도체층(110a)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 1 도펀트가 도핑될 수 있다. 제 1 반도체층(110a)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 또는 AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 선택된 물질로 형성될 수 있다. 제 1 도펀트가 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트인 경우, 제 1 반도체층(110a)은 n형 반도체층일 수 있다.The
활성층(120a)은 제 1 반도체층(110a)과 제 2 반도체층(130a) 사이에 구비된다. 활성층(120a)은 제 1 반도체층(110a)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)과 제 2 반도체층(130a)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 만나는 층이다. 상기와 같은 활성층(120a)은 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.The
발광 소자가 적색 광을 방출하기 위해 활성층(120a)은 제 2 도펀트가 도핑된 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 2 도펀트는 유로퓸(europium; Eu)일 수 있다. 활성층(130b)에 도핑된 유로퓸은 이온 상태이며, 유로퓸 이온(Eu3 +) 내에서 전이가 발생하여 적색(590㎚ 내지 670㎚) 광이 방출될 수 있다.The
도시하지는 않았으나, 청색 광 또는 녹색 광을 방출하는 발광 소자는 활성층에 인듐(In)이 도핑되며, 청색 광을 방출하는 발광 소자의 활성층과 녹색 광을 방출하는 발광 소자의 활성층은 인듐의 도핑 농도가 상이하다.Although not shown, the active layer of the light emitting device emitting blue light or green light is doped with indium (In) in the active layer, and the active layer of the light emitting device emitting blue light and the active layer of the light emitting device emitting green light have a doping concentration of indium It is different.
그리고, 제 2 반도체층(130a)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 2 도펀트가 도핑될 수 있다. 제 2 반도체층(130a)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤≤1, 0≤≤y≤≤1, 0≤≤x+y≤≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 제 2 도펀트가 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트인 경우 제 2 반도체층(130a)은 p형 반도체층일 수 있다.The
이어, 도 2b와 같이, 발광 구조물(210)을 메사 식각(mesa etching)하여, 제 1 반도체층(110a), 활성층(120a) 및 제 2 반도체층(130a)의 일부를 제거한다. 메사 식각에 의해 제 1 반도체층(110a)이 노출될 수 있다. 그리고, 도 2c와 같이, 아이솔레이션 에칭(Isolation Etching)을 실시하여 인접한 발광 구조물을 분리한다. 아이솔레이션 에칭을 통해 인접한 발광 구조물 사이의 기판(100)이 노출될 수 있다.2B, the light emitting structure 210 is mesa-etched to remove a portion of the
도 2d와 같이, 제 1 반도체층(110a), 활성층(120a) 및 제 2 반도체층(130a)을 일부 제거하여 노출된 제 1 반도체층(110a)과 전기적으로 접속되는 제 1 전극(140a)을 형성한다. 제 1 전극(140a)의 일 끝단은 제 1 반도체층(110a)과 직접 접속되며, 타 끝단은 기판(100)의 상부면까지 연장될 수 있다. 제 1 전극(140a)을 투명 전도성 산화막(Transparent Conductive Oxide; TCO)또는 불투명 금속으로 형성하거나, 투명 전도성 산화막과 불투명 금속이 혼합된 하나 또는 복수 개의 층으로 형성할 수 있다. The
이어, 도 2e와 같이, 제 2 반도체층(130a)의 일부를 노출시키도록 발광 구조물(210a) 및 기판(100) 상에 절연막(150a)을 형성한다. 절연막(150a)은 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 절연막(150a)은 제 2 전극(160a)과 제 1 전극(140a)을 절연시키며, 절연막(150a)은 제 1 전극(140a)을 완전히 감싸도록 형성되는 것이 바람직하다.2E, an insulating
그리고, 도 2f와 같이, 절연막(150a)에 의해 노출된 제 2 반도체층(130a) 상에 제 2 전극(160a)을 형성한다. 제 2 전극(160a)은 제 2 반도체층(130a)과 전기적으로 연결된다.Then, as shown in FIG. 2F, the
도시하지는 않았으나, 제 2 반도체층(130a)과 제 2 전극(160a) 사이에 오믹층이 더 형성될 수 있다. 오믹층은 발광 구조물(210)을 형성한 후 발광 구조물(210) 상에 형성되어 발광 구조물(210)을 메사 식각 할 때 복수 개로 분리되거나, 복수 개로 분리된 발광 구조물(210a) 상에 개별적으로 형성할 수도 있다.Although not shown, an ohmic layer may be further formed between the
그리고, 도 2g와 같이, 레이저 리프트 오프(laser lift off; LLO) 방법 등을 이용하여 기판(100)으로부터 발광 구조물을 분리할 수 있다. 특히, 발광 소자를 수십 마이크로(Micro) 크기로 매우 작게 형성하여 상기와 같이 기판(100)이 제거된 발광 소자(220)를 표시 장치의 각 픽셀에 배치하여 화상을 표시할 수 있다.2G, the light emitting structure can be separated from the
상기에서는 적색 광을 방출하는 발광 소자(220)의 제조 방법을 설명하였으나, 청색, 녹색 광을 방출하는 발광 소자(230, 240) 역시 같은 방법으로 기판(100) 상에 형성할 수 있다. 이 경우, 활성층(120a)을 형성하는 물질만 변경하여 발광 소자(220, 230, 240)를 형성할 수 있다. Although the method of manufacturing the
또한, 하나의 기판(100) 상에 청색, 녹색 및 적색 광을 방출하는 발광 소자(220, 230, 240)를 모두 형성할 수도 있다.In addition, all the light emitting
도 3a 내지 도 3k는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.3A to 3K are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
도 3a와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 영역(A, B, C)을 포함하는 기판(100) 전면에 제 1 반도체층(110)을 형성한다. 제 1 반도체층(110)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 1 도펀트가 도핑될 수 있다.The
제 1 반도체층(110)은 분자선 증착법(molecular beam epitaxy; MBE), 물리적 기상 증착(physical vapor deposition; PVD), 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition; CVD), 플라즈마 레이저 증착(plasma laser deposition; PLD), 스퍼터링(sputtering), 금속 유기물 화학적 기상 증착(metal organic chemical vapor deposition) 등의 방법을 통해 형성할 수 있다.The
이어, 도 3b와 같이, 제 1 영역(A)에 대응되는 제 1 반도체층(110)만 노출시키는 제 1 마스크(300a)를 이용하여 제 1 영역(A)에 제 1 활성층(120a)을 형성한다. 예를 들어, 제 1 활성층(120a)을 포함하는 발광 소자가 적색 광을 방출하기 위해서는 유로퓸을 포함하는 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 제 1 활성층(120a)을 형성할 수 있다.3B, a first
그리고, 도 3c와 같이, 제 2 영역(B)에 대응되는 제 1 반도체층(110)만 노출시키는 제 2 마스크(300b)를 이용하여 제 2 영역(B)에 제 2 활성층(120b)을 형성한다. 예를 들어, 제 2 활성층(120b)을 포함하는 발광 소자가 청색 광을 방출하기 위해서는 인듐을 포함하는 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 제 2 활성층(120b)을 형성할 수 있다.3C, a second
이어, 도 3d와 같이, 제 3 영역(C)에 대응되는 제 1 반도체층(110)만 노출시키는 제 3 마스크(300c)를 이용하여 제 3 영역(C)에 제 3 활성층(120c)을 형성한다. 예를 들어, 제 3 활성층(120c)을 포함하는 발광 소자가 녹색 광을 방출하기 위해서는 인듐을 포함하는 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 제 3 활성층(120c)을 형성할 수 있다. 이 때, 제 2 활성층(120b)보다 제 3 활성층(120c)에 더 높은 농도의 인듐(In)이 도핑될 수 있다.3D, a third
상기와 같은 본 발명 다른 실시 예는 마스크(300a, 300b, 300c)를 이용하여 제 1 반도체층(110) 상에 서로 다른 물질의 제 1, 제 2 및 제 3 활성층(120a, 120b, 120c)을 형성할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the first, second and third
이어, 도 3e와 같이, 제 1, 제 2 및 제 3 활성층(120a, 120b, 120c) 상에 제 2 반도체층(130)을 형성한다. 제 2 반도체층(130)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제 2 도펀트가 도핑될 수 있다. 제 2 반도체층(130)은 제 1, 제 2 및 제 3 영역(A, B, C) 전면에 일체형으로 형성될 수 있다.Next, as shown in FIG. 3E, the
도 3f와 같이, 발광 구조물(140)을 메사 식각(mesa etching)하여, 제 1 반도체층(110), 제 1, 제 2, 제 3 활성층(120a, 120b, 120c) 및 제 2 반도체층(130)의 일부를 제거한다. 메사 식각에 의해 제 1 반도체층(110)이 노출될 수 있다. 이어, 도 3g와 같이, 아이솔레이션 에칭(Isolation Etching)을 실시하여 발광 구조물(140)을 분리하며, 분리된 제 1, 제 2, 제 3 발광 구조물(210a, 210b, 210c)은 서로 다른 활성층(120a, 120b, 120c)을 포함한다. 그리고, 제 1, 제 2, 제 3 발광 구조물(210a, 210b, 210c)이 서로 분리된 영역에서 기판(100)이 노출될 수 있다.The
도 3h와 같이, 제 1 반도체층(110)과 전기적으로 접속되는 제 1 전극(140)을 형성한다. 이 때, 제 1 전극(140)은 제 1, 제 2, 제 3 발광 구조물(210a, 210b, 210c)의 측면을 감싸며, 구체적으로, 제 1 전극(140)의 일 끝단은 제 1 반도체층(110)과 직접 접속되며 타 끝단은 기판(100)의 상부면까지 연장될 수 있다.Referring to FIG. 3H, a
이어, 도 3i와 같이, 제 2 반도체층(130)의 일부를 노출시키도록 절연막(150)을 형성한다. 절연막(150)은 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. 절연막(150)은 후술할 제 2 전극(160)과 제 1 전극(140)을 절연시키며, 절연막(150)은 제 1 전극(140)을 완전히 감싸도록 형성될 수도 있으며, 이에 한정하지 않는다.Next, as shown in FIG. 3I, an insulating film 150 is formed to expose a part of the
그리고, 도 3j와 같이, 절연막(150)에 의해 노출된 제 2 반도체층(130) 상에 제 2 전극(160)을 형성한다. 제 2 전극(160)은 제 2 반도체층(130)과 전기적으로 연결된다.3J, the second electrode 160 is formed on the
그리고, 도 3k와 같이, 레이저 리프트 오프(laser lift off; LLO) 방법 등을 이용하여 원하는 발광 소자(220, 230, 240)를 선택적으로 기판(100)에서 분리할 수 있다.As shown in FIG. 3K, the desired
상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시 예는 마스크(300a, 300b, 300c)를 이용하여 하나의 기판(100) 상에 서로 다른 광을 방출하는 발광 소자(220, 230, 240)를 형성할 수 있다. 이 경우, 제조 비용을 절감할 수 있다.As described above, another embodiment of the present invention can form light emitting
상기와 같은 본 발명의 발광 소자(220, 230, 240)는 표시 장치의 픽셀 크기 보다 작은 마이크로(Micro) 크기(50㎛×50㎛ 이하)로 형성되어, 표시 장치의 데이터 라인과 게이트 라인이 교차하여 정의된 픽셀마다 배치될 수 있다. 이 경우, 발광 소자(220, 230, 240)는 표시 장치의 액정 셀 또는 유기 발광 셀 배면에 배치되는 백라이트 유닛이 아니라, 픽셀 내에서 제 1 전극(140a, 140b, 140c)이 데이터 라인과 연결되고, 제 2 전극(160a, 160b, 160c)이 공통 전극에 접속되어, 표시 장치의 구동부에 의해 직접 구동될 수 있다. The
따라서, 본 발명의 발광 소자를 포함하는 표시 장치는 컬러 필터 없이 발광 소자에서 각각 발생하는 적색, 녹색 및 청색 광을 통해 화상을 표현할 수 있다.Therefore, the display device including the light-emitting device of the present invention can display an image through red, green, and blue light, respectively, generated in the light-emitting device without a color filter.
이상에서 설명한 본 발명 실시 예는 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 실시 예의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명 실시 예가 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various changes, substitutions, and alterations can be made hereto without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.
100: 기판
110, 110a, 110b, 110c: 제 1 반도체층
120a, 120b, 120c: 활성층
130, 130a, 130b, 130c: 제 2 반도체층
140a, 140b, 140c: 제 1 전극
150a, 150b, 150c: 절연층
160a, 150b, 160c: 제 2 전극
140, 210, 210a, 210b, 210c: 발광 구조물
220, 230, 240: 발광 소자
300a, 300b, 300c: 마스크100:
120a, 120b, 120c:
140a, 140b, 140c:
160a, 150b, 160c:
220, 230, 240: light emitting
Claims (14)
상기 제 1 반도체층과 전기적으로 접속되는 제 1 전극; 및
상기 제 2 반도체층과 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 포함하는 발광 소자.A light emitting structure including a first semiconductor layer sequentially stacked, an active layer including europium, and a second semiconductor layer;
A first electrode electrically connected to the first semiconductor layer; And
And a second electrode electrically connected to the second semiconductor layer.
상기 발광 구조물 하부에 배치된 기판을 더 포함하며,
상기 제 1 전극은 일 끝단이 상기 제 1 반도체층과 접속되며, 타 끝단은 상기 기판의 상부면까지 연장된 발광 소자.The method according to claim 1,
And a substrate disposed under the light emitting structure,
Wherein the first electrode has one end connected to the first semiconductor layer and the other end extends to an upper surface of the substrate.
상기 기판은 사파이어를 포함하는 발광 소자.3. The method of claim 2,
Wherein the substrate comprises sapphire.
상기 제 1 반도체층과 전기적으로 접속되는 제 1 전극을 형성하는 단계; 및
상기 제 2 반도체층과 전기적으로 접속되는 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 발광 소자의 제조 방법.Forming a light emitting structure in which a first semiconductor layer, an active layer including europium, and a second semiconductor layer are sequentially stacked on a substrate;
Forming a first electrode electrically connected to the first semiconductor layer; And
And forming a second electrode electrically connected to the second semiconductor layer.
상기 기판이 사파이어를 포함하는 발광 소자의 제조 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the substrate comprises sapphire.
상기 제 1 전극은 일 끝단이 상기 제 1 반도체층과 접속되며, 타 끝단은 상기 기판의 상부면까지 연장되도록 형성하는 발광 소자의 제조 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the first electrode has one end connected to the first semiconductor layer and the other end extends to an upper surface of the substrate.
상기 발광 구조물과 상기 기판을 분리하는 단계를 더 포함하는 발광 소자의 제조 방법.5. The method of claim 4,
And separating the light emitting structure and the substrate.
레이저 리프트 오프 방법으로 상기 발광 구조물과 상기 기판을 분리하는 발광 소자의 제조 방법.8. The method of claim 7,
And separating the light emitting structure and the substrate by a laser lift-off method.
상기 제 1 영역만을 노출시키는 제 1 마스크를 이용하여 상기 제 1 반도체층 상에 인듐을 포함하는 제 1 활성층을 형성하는 단계;
상기 제 2 영역만을 노출시키는 제 2 마스크를 이용하여 상기 제 1 반도체층 상에 인듐을 포함하는 제 2 활성층을 형성하는 단계;
상기 제 3 영역만을 노출시키는 제 3 마스크를 이용하여 상기 제 1 반도체층 상에 유로퓸을 포함하는 제 3 활성층을 형성하는 단계;
상기 제 1 반도체층과 상기 제 1, 제 2 및 제 3 활성층 상에 제 2 반도체층을 형성하여 상기 제 1 반도체층, 상기 제 1, 제 2, 제 3 활성층 및 상기 제 2 반도체층을 포함하는 발광 구조물을 형성하는 단계;
상기 발광 구조물을 분리하여 상기 제 1, 제 2 및 제 3 영역에 각각 제 1, 제 2, 제 3 발광 구조물을 형성하는 단계;
제 1, 제 2, 제 3 발광 구조물의 상기 제 1 반도체층과 각각 접속되는 제 1 전극을 형성하는 단계; 및
제 1, 제 2, 제 3 발광 구조물의 상기 제 2 반도체층과 각각 접속되는 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 발광 소자의 제조 방법.Forming a first semiconductor layer on a substrate comprising first, second and third regions;
Forming a first active layer including indium on the first semiconductor layer using a first mask exposing only the first region;
Forming a second active layer including indium on the first semiconductor layer using a second mask exposing only the second region;
Forming a third active layer including europium on the first semiconductor layer using a third mask exposing only the third region;
And a second semiconductor layer is formed on the first semiconductor layer and the first, second and third active layers to form a first semiconductor layer, a first active layer, a second active layer, Forming a light emitting structure;
Forming a first, a second, and a third light emitting structure in the first, second, and third regions, respectively, by separating the light emitting structure;
Forming a first electrode connected to each of the first semiconductor layers of the first, second, and third light emitting structures, respectively; And
And forming a second electrode connected to each of the second semiconductor layers of the first, second, and third light emitting structures.
상기 제 1 활성층에 포함된 인듐과 상기 제 2 활성층에 포함된 인듐의 함량이 상이한 발광 소자의 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein a content of indium contained in the first active layer is different from a content of indium contained in the second active layer.
상기 기판이 사파이어를 포함하는 발광 소자의 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the substrate comprises sapphire.
상기 제 1 전극은 일 끝단이 상기 제 1 반도체층과 접속되며, 타 끝단은 상기 기판의 상부면까지 연장되도록 형성하는 발광 소자의 제조 방법.10. The method of claim 9,
Wherein the first electrode has one end connected to the first semiconductor layer and the other end extends to an upper surface of the substrate.
상기 제 1, 제 2, 제 3 발광 구조물과 상기 기판을 분리하는 단계를 더 포함하는 발광 소자의 제조 방법.10. The method of claim 9,
And separating the first, second, and third light emitting structures from the substrate.
레이저 리프트 오프 방법으로 상기 발광 구조물과 상기 기판을 분리하는 발광 소자의 제조 방법.14. The method of claim 13,
And separating the light emitting structure and the substrate by a laser lift-off method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160021301A KR102489464B1 (en) | 2016-02-23 | 2016-02-23 | Light emitting device and method of fabricating the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020160021301A KR102489464B1 (en) | 2016-02-23 | 2016-02-23 | Light emitting device and method of fabricating the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20170099207A true KR20170099207A (en) | 2017-08-31 |
KR102489464B1 KR102489464B1 (en) | 2023-01-17 |
Family
ID=59761113
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020160021301A KR102489464B1 (en) | 2016-02-23 | 2016-02-23 | Light emitting device and method of fabricating the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102489464B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021172909A1 (en) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | 서울바이오시스주식회사 | Multi-wavelength light emitting element and method for manufacturing same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090122833A (en) * | 2008-05-26 | 2009-12-01 | 한국광기술원 | Light emitting diode and method for fabricating the same |
KR100966372B1 (en) * | 2007-11-23 | 2010-06-28 | 삼성엘이디 주식회사 | Monolithic light emitting diode array and method of manufacturing the same |
KR20120008529A (en) * | 2009-05-07 | 2012-01-30 | 오사카 유니버시티 | Red light-emitting semiconductor element and method for manufacturing red light-emitting semiconductor element |
KR20120037709A (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-20 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device |
KR20120119479A (en) * | 2011-04-21 | 2012-10-31 | 영남대학교 산학협력단 | Vertical light emitting diode with chemical lift-off and method for manufacturing the same |
-
2016
- 2016-02-23 KR KR1020160021301A patent/KR102489464B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100966372B1 (en) * | 2007-11-23 | 2010-06-28 | 삼성엘이디 주식회사 | Monolithic light emitting diode array and method of manufacturing the same |
KR20090122833A (en) * | 2008-05-26 | 2009-12-01 | 한국광기술원 | Light emitting diode and method for fabricating the same |
KR20120008529A (en) * | 2009-05-07 | 2012-01-30 | 오사카 유니버시티 | Red light-emitting semiconductor element and method for manufacturing red light-emitting semiconductor element |
KR20120037709A (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-20 | 엘지이노텍 주식회사 | Light emitting device |
KR20120119479A (en) * | 2011-04-21 | 2012-10-31 | 영남대학교 산학협력단 | Vertical light emitting diode with chemical lift-off and method for manufacturing the same |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021172909A1 (en) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | 서울바이오시스주식회사 | Multi-wavelength light emitting element and method for manufacturing same |
US11862616B2 (en) | 2020-02-26 | 2024-01-02 | Seoul Viosys Co., Ltd. | Multi wavelength light emitting device and method of fabricating the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102489464B1 (en) | 2023-01-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8263985B2 (en) | Semiconductor light emitting device having one or more recesses on a layer | |
CN101740687B (en) | Semiconductor light emitting device | |
US11398581B2 (en) | Semiconductor device | |
US8319249B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
US9041048B2 (en) | Semiconductor light emitting device | |
CN102027606B (en) | Semiconductor light-emitting device | |
CN101939860A (en) | Semiconductor light emitting device and method for manufacturing the same | |
CN105144415A (en) | Nitride semiconductor light-emitting device and method of manufacturing same | |
CN103000778A (en) | Light emitting diode structure and manufacturing method thereof | |
KR20130097363A (en) | Light emitting device and manufacturing method thereof | |
KR20160076785A (en) | Red light emitting device and lighting system | |
KR102483533B1 (en) | Semiconductor device array and method of manufacturing semiconductor device array using the same | |
US20150028375A1 (en) | Light-emitting device and method for manufacturing same | |
US20210066390A1 (en) | Light-emitting device and manufacturing method thereof | |
KR102465400B1 (en) | Light emitting device and method of fabricating the same | |
US10333029B2 (en) | Light-emitting element | |
KR102489464B1 (en) | Light emitting device and method of fabricating the same | |
KR20160118787A (en) | light emitting device | |
KR100744024B1 (en) | Method of manufacturing light emitting diode | |
KR102234117B1 (en) | Light emitting device and lighting system | |
KR102531520B1 (en) | Light emitting device | |
KR102462718B1 (en) | Semiconductor device | |
KR102363038B1 (en) | Light emitting device and method of fabricating the same | |
KR20230024121A (en) | Semiconductor light emitting device | |
KR20170039387A (en) | Light emitting device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |