KR20170140563A - 반도체 발광장치 및 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기판, 제1반도체층, 제1클래딩층, 활성층, 제2클래딩층, 및 제2반도체층으로 구성된 반도체 발광장치 및 제조방법을 제공하는 데 있다. 상기 제1반도체층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅶ족 반도체를 포함하는 n-type 반도체를 형성할 수 있다. 또한, 상기 제2반도체층은 Ⅰ-Ⅶ족 반도체로 p-type 반도체를 형성할 수 있다. 또한, 활성층과 제2클래딩층 사이에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅶ족 반도체로 구성된 제3클래딩층을 더 포함할 수 있다. 따라서, 하이브리드 타입 반도체 발광장치 및 제조방법을 제공하여 p-type 반도체의 발광효율 한계를 극복할 수 있다.

Description

반도체 발광장치 및 제조방법{SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 반도체 발광장치에 관한 것이며, 보다 상세하게는 Ⅰ-Ⅶ족 반도체를 이용한 반도체 발광장치 및 제조방법에 관한 것이다.
단원소 반도체 가운데 1950년대부터 연구개발되어 실용화가 이루어진 Si반도체는 소재의 가격이 저렴하고 열산화에 의해 쉽게 Si산화물을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 안정한 표면 보호막을 만들 수 있는 등의 장점이 있어, 대부분의 모든 디바이스가 요구하고 있는 특성을 만족하고 있다. 그러나 완전한 대형 단결정 성장이 어려운 것이 문제이며, band gap이 1.1 eV로 적기 때문에 고도의 열적 안정성과 높은 효율을 요구하는 반도체 소자로는 적합하지 못하다. 뿐만 아니라, 와이드밴드갭(WBG: Wide Band Gap) 반도체나 내로우밴드갭(Narrow Band Gap) 반도체의 기능에도 역시 부적합하다.
최근 각광받는 대안 재료로, Ⅲ-Ⅴ족 반도체와 Ⅱ-Ⅵ족 반도체는 와이드밴드갭 반도체 물질로 고출력, 고주파 전자소자로 활용가치가 있다. 하지만, Ⅲ-Ⅴ족 반도체와 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 구성원소의 증기압 차이로 인하여 통상 n-type 반도체만의 단결정이 성장되고, p-type의 단결정은 거의 성장되지 않아서 PN접합을 형성할 수 없다. 이 때문에 p-type반도체를 형성하기 위하여 Mg 도핑이 통상적으로 필요하고, Mg 도핑된 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체는 수소결합에 의하여 p-type 반도체의 성능이 떨어지게 된다. 그뿐만 아니라, 강한 화학적 결합력이 단점으로 작용하여 결정성장 및 디바이스 프로세스가 어렵다. 이러한 현상들 때문에 와이드밴드갭 반도체는 응용성에 비하여 다양한 분야에 활용하는데 한계에 부딪히고 있다.
따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 와이드밴드갭 반도체의 p-type 반도체 적용 한계를 극복하고, 발광효율을 향상시켜 하이브리드 타입(Hybrid type) 반도체 발광장치 및 제조방법을 제공하는 데 있다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 반도체 발광장치는, 기판, 제1반도체층, 제1클래딩층, 활성층, 제2클래딩층, 및 제2반도체층으로 구성될 수 있다. 상기 제1반도체층은 상기 기판상에 형성되며, Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1클래딩층은 상기 제1반도체층 상에 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층은 상기 제1클래딩층 상에 형성되고, Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체를 포함할 수 있다. 또한, 제2클래딩층은 상기 활성층 상에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2반도체층은 상기 제2클래딩층 상에 형성될 수 있고 Ⅰ-Ⅶ족 반도체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1반도체층은 n-type 반도체일 수 있고, 상기 제2반도체층은 p-type 반도체로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1클래딩층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체를 포함할 수 있다.
또한 상기 제2클래딩층은 Ⅰ-Ⅶ족 반도체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 활성층과 상기 제2클래딩층 사이에 제3클래딩층을 더 포함할 수 있고, 상기 제3클래딩층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2반도체층 상에 투명전극층을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 발광 다이오드는 반도체 소자 및 형광체가 포함된 광변환층을 포함할 수 있다. 상기 반도체 소자는 기판, n-type 반도체층, 제1클래딩층, 활성층, 제2클래딩층 및 p-type 반도체층을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 n-type 반도체층은 기판상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1클래딩층은 상기 n-type 반도체층 상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층은 제1클래딩층 상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성될 수 있다. 또한 상기 제2클래딩층은 상기 활성층 상에 Ⅰ-Ⅶ족 반도체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 p-type 반도체층은 상기 제2클래딩층 상에 Ⅰ-Ⅶ족 반도체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 발광 다이오드는 상기 활성층과 제2클래딩층 사이에 제3클래딩층을 더 포함할 수 있고, 상기 제3클래딩층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 반도체 발광장치 제조방법에 의하면, 기판을 준비하는 단계, n-type 반도체를 형성하는 단계, 제1클래딩층을 형성하는 단계, 활성층을 형성하는 단계, 제2클래딩층을 형성하는 단계 및 p-type 반도체를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 n-type 반도체를 형성하는 단계는 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체를 포함하는 물질을 사용할 수 있고, 상기 기판상에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1클래딩층을 형성하는 단계는 상기 n-type 반도체 상에 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층을 형성하는 단계는 상기 제1클래딩층 상에 형성될 수 있고, 상기 활성층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2클래딩층을 형성하는 단계는 상기 활성층 상에 형성될 수 있다. 또한, 상기 p-type 반도체를 형성하는 단계는 상기 제2클래딩층 상에 형성될 수 있고, 상기 p-type 반도체는 Ⅰ-Ⅶ족 반도체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 반도체 발광장치 제조방법은, 상기 활성층을 형성하는 단계와 상기 제2클래딩층을 형성하는 단계 사이에 제3클래딩층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3클래딩층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 Ⅰ-Ⅶ족 반도체는 CuCl, CuBr, CuI, AgI 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 반도체는 GaN, GaP, GaAs, InP, AlGaN, AlGaP, AlInGaN, InGaAs, GaAsP 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 Ⅱ-Ⅵ족 반도체는 CdO, CdS, CdSe, CdTe, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdZnTe, HgCdTe, HgZnTe 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 반도체 발광장치, 발광 다이오드 및 반도체 제조방법에 의하면 p-type 반도체 형성 시 별도의 도핑과정 없이 자연적으로 반도체를 성장시키므로, 고순도 단결정 형성에 유리할 수 있다. 또한, 기판과 격자 부정합으로 인한 결함들이 원천적으로 해결될 수 있다.
또한, Ⅰ-Ⅶ족 반도체는 저온에서 결정성장이 가능하므로 프로세스가 용이하며 재료 안정성을 확보할 수 있다.
또한, 광범위한 파장영역의 빛을 방출할 수 있고, 용도에 따라 파장영역을 선택할 수 있다. 나아가 반도체 산업의 다변화와 함께 다양한 욕구를 충족시킬 수 있다.
도 1은 Ⅰ-Ⅶ족 반도체, Ⅲ-Ⅴ족 반도체 및Ⅱ-Ⅵ족 반도체의 특성을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 의한 발광장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 의한 발광장치 제조방법의 순서도이다.
도 4는 본 발명의 반도체 발광소자를 적용한 LED의 예시적인 일 실시예를 도시한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, A와 B가 '연결된다.', '결합된다'라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 또한, 방법 발명에 대한 특허청구범위에서, 각 단계가 명확하게 순서에 구속되지 않는 한, 각 단계들은 그 순서가 서로 바뀔 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 2는 본 발명에 의한 반도체발광장치(1000)의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 반도체 발광장치(1000)는, 기판(100), 제1반도체층(200), 제1클래딩층(300), 활성층(400), 제2클래딩층(600) 및 제2반도체층(700)으로 구성될 수 있다. 상기 제1반도체층(200)은 상기 기판(100)상에 형성되며, Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1클래딩층(300)은 상기 제1반도체층(200) 상에 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층(400)은 상기 제1클래딩층(300) 상에 형성되고, Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2클래딩층(600)은 상기 활성층(400) 상에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2반도체층(700)은 상기 제2클래딩층(600) 상에 Ⅰ-Ⅶ족 반도체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1반도체층(200)은 n-type 반도체이고, 상기 제2반도체층(700)은 p-type 반도체로 구성될 수 있다. 일반적으로 와이드밴드갭 반도체를 형성하기 위하여 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체를 주로 사용하는데, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 및 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 p-type 반도체를 형성하기 위해서는 불순물 도핑처리가 불가피하다. 또한, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 및 Ⅱ-Ⅵ족 반도체를 Mg 도핑 하여 p-type 반도체를 형성할 경우, 강한 수소결합에 의해 정공 생성 능력이 떨어져 광효율이 떨어지게 된다.
하지만, Ⅰ-Ⅶ족 반도체는 결정성장만으로 p-type 반도체가 형성되므로 프로세스가 용이하고, 성장온도가 400℃~600℃로 상대적으로 저온에서 공정이 가능하다. 뿐만 아니라 도 1을 참조하면, Ⅰ-Ⅶ족 반도체는 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 및 Ⅱ-Ⅵ족 반도체에 비하여 밴드갭 에너지가 크므로 광효율이 높은 장점이 있다.
또한, 상기 제1클래딩층(300)은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제2클래딩층(600)은 Ⅰ-Ⅶ족 반도체로 이루어질 수 있다.
일반적으로 반도체소자 내 전자의 이동속도가 정공의 이동속도에 비해 매우 빠르므로 p-type반도체에 전자 과잉현상이 생기게 된다. 이는 광효율을 떨어뜨리는 현상을 야기시킨다. 본 발명에 의하여 상기 제1클래딩(300) 및 제2클래딩층(600)을 형성하게 되면 이러한 광효율 한계를 극복할 수 있다.
또한, 상기 반도체 발광장치(1000)는 상기 활성층(400)과 상기 제2클래딩층(600) 사이에 제3클래딩층(500)을 더 포함할 수 있고, 상기 제3클래딩층(500)은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질로 형성될 수 있다.
서로 다른 두 반도체 물질을 접합시키는 이종접합은 다른 에너지갭을 갖기 때문에 접합 계면에 에너지밴드의 불연속이 생기게 된다. 이 때문에 격자상수가 잘 맞아야 하기 때문에 재료 선택에 한계가 있고, 계단접합 문제를 해결해야 하는 어려움이 있다. 하지만, 상기 반도체 발광장치(1000)는 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질을 포함하는 제3클래딩층(500)을 형성하여 이종성장(Hetero-epitaxial growth)시 버퍼가 될 수 있다. 상기 제3클래딩층(500) 상에 Ⅰ-Ⅶ족 반도체를 성장시킴으로써 격자 부정합으로 인한 결함들이 원천적으로 해결될 수 있다.
또한, 상기 제2반도체층 상에 투명전극층(800)을 더 포함할 수 있다.
상기 투명전극층(800)은 Ni/Au, ITO, CTO, TiWN, IN2O3, SnO2, CdO, ZnO, CuGaO2 및 SrCu2O2 중 어느 하나의 물질로 제조될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 상기 반도체 발광장치(1000)는 형광체층을 더 포함할 수 있고, 이는 다양한 조명 및 디스플레이에 제품에 적용이 가능하다.
본 발명에 의한 발광 다이오드는, 반도체 소자 및 형광체가 포함된 광변환층을 포함할 수 있다. 상기 반도체 소자는 기판, n-type 반도체층, 제1클래딩층, 활성층, 제2클래딩층, p-type 반도체층을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 n-type 반도체층은 기판상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1클래딩층은 n-type 반도체층 상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층은 상기 제1클래딩층 상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2클래딩층은 상기 활성층 상에 Ⅰ-Ⅶ족 반도체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 p-type 반도체층은 상기 제2클래딩층 상에 Ⅰ-Ⅶ족 반도체로 구성될 수 있다.
또한 상기 발광 다이오드는 상기 활성층과 제2클래딩층 사이에 제3클래딩층을 더 포함할 수 있고, 상기 제3클래딩층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 반도체 발광장치 제조방법(S1000)에 의하면, 기판을 준비하는 단계(S100), n-type 반도체를 형성하는 단계(S200), 제1클래딩층을 형성하는 단계(S300), 활성층을 형성하는 단계(S400), 제2클래딩층을 형성하는 단계(S500) 및 p-type 반도체를 형성(S600)하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 n-type 반도체를 형성하는 단계(S200)는 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질을 포함하는 n-type 반도체를 사용할 수 있고, 상기 기판 상에 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1클래딩층을 형성하는 단계(S300)는 상기 n-type 반도체 상에 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층을 형성하는 단계(S400)는 상기 제1클래딩층 상에 형성될 수 있고, 상기 활성층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제2클래딩층을 형성하는 단계(S500)는 상기 활성층 상에 형성될 수 있다. 또한, 상기 p-type 반도체를 형성하는 단계(S600)는 상기 제2클래딩층 상에 형성될 수 있고, 상기 p-type 반도체는 Ⅰ-Ⅶ족 반도체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 반도체 발광장치 제조방법은, 상기 활성층을 형성하는 단계(S400)와 상기 제2클래딩층을 형성하는 단계(S500) 사이에 제3클래딩층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 제3클래딩층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질을 포함할 수 있다.
또한 상기 반도체 발광장체 제조방법(S1000)은 각 단계가 순차적으로 또는 두 단계 이상이 동시에 이루어질 수 있으나 순서를 한정 짓지 않는다.
또한, 상기 p-type 반도체를 형성하는 단계는 물리적 기상증착방법(PVD: Physical Vapor Deposition) 또는 화학적 기상증착방법(CVD: Chemical Vapor Deposition)을 통하여 Ⅰ-Ⅶ족 반도체를 증착시킬 수 있다. 또한, 상기 p-type 반도체를 형성하는 단계는 상기 400℃~600℃의 온도를 유지하며 Ⅰ-Ⅶ족 반도체를 증착하여 결정을 성장시킬 수 있다.
또한, 상기 Ⅰ-Ⅶ족 반도체는 CuCl, CuBr, CuI, AgI 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 CuCl은 밴드갭이 3.3eV인 direct band gap 반도체로 자외선 영역의 밴드갭을 가지고 있어 가시광선 영역에서 투명하여 디스플레이 응용에 가능할 수 있다.
또한, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 반도체는 GaN, GaP, GaAs, InP, AlGaN, AlGaP, AlInGaN, InGaAs, GaAsP 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 Ⅱ-Ⅵ족 반도체는 CdO, CdS, CdSe, CdTe, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdZnTe, HgCdTe, HgZnTe 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어질 수 있다.
도 4는 본발명의 반도체 발광소자, 발광 다이오드 및 반도체 제조방법에 의하여 제조된 LED(Light Emitting Diode)의 예시적인 일 실시 예를 도시한 단면도이다.
도 4를 참조하면, LED 내에 본 발명에 의한 반도체 발광장치(1000)을 실장할 수 있다. 프레임1(10)에 상기 반도체 발광장치(1000)를 접착하고, 반도체 발광장치(1000)의 제1전극(210)을 와이어2(40)에 의해 프레임2(20)에 접합하고, 상기 반도체 발광장치(1000)의 제2전극(710)을 와이어1(30)에 의해 프레임1(10)에 접합시킬 수 있다. 또한, 투명한 수지로 이루어진 하우징(50)으로 주변을 몰딩하여 상기 LED를 제조할 수 있다.
그뿐만 아니라., 본 발명에 의한 반도체 발광장치(1000), 반도체 발광 다이오드 및 반도체 발광장치 제조방법(S1000)에 의하면, 다양한 디스플레이 제품에 활용 가능하고 태양전지 및 전기자동차용 배터리 등에 적용이 가능하다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1000: 반도체 발광장치
100: 기판 200: 제1반도체층
300: 제1클래딩층 400: 활성층
500: 제3클래딩층 600: 제2클래딩층
700: 제2반도체층 210: 제1전극
710: 제2전극

Claims (19)

  1. 기판;
    상기 기판상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성된 제1반도체층;
    상기 제1반도체층 상에 형성된 제1클래딩층;
    상기 제1클래딩층 상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성된 활성층;
    상기 활성층 상에 형성된 제2클래딩층; 및
    상기 제2클래딩층 상에 Ⅰ-Ⅶ족 반도체로 형성된 제2반도체층;
    을 포함하는 반도체 발광장치.
  2. 제1항에 있어,
    상기 제1반도체층은 n-type 반도체이고, 상기 제2반도체층은 p-type 반도체로 구성되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  3. 제1항에 있어,
    상기 제1클래딩층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  4. 제1항에 있어,
    상기 제2클래딩층은 Ⅰ-Ⅶ족 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  5. 제1항에 있어,
    상기 활성층과 상기 제2클래딩층 사이에 제3클래딩층을 더 포함하고, 상기 제3클래딩층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질로 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  6. 제1항에 있어,
    상기 Ⅰ-Ⅶ족 반도체는 CuCl, CuBr, CuI, AgI 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  7. 제1항에 있어,
    상기 Ⅲ-Ⅴ족 반도체는 GaN, GaP, GaAs, InP, AlGaN, AlGaP, AlInGaN, InGaAs, GaAsP 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  8. 제1항에 있어,
    상기 Ⅱ-Ⅵ족 반도체는 CdO, CdS, CdSe, CdTe, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdZnTe, HgCdTe, HgZnTe 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  9. 제1항에 있어,
    상기 제2반도체층 상에 투명전극층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  10. 반도체 소자; 및
    형광체가 포함된 광변환층을 포함하고,
    상기 반도체 소자는
    기판;
    상기 기판 상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성된 n-type 반도체층;
    상기 n-type 반도체층 상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성된 제1클래딩층;
    상기 제1클래딩층 상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성된 활성층;
    상기 활성층 상에 Ⅰ-Ⅶ족 반도체로 형성된 제2클래딩층; 및
    상기 제2클래딩층 상에 Ⅰ-Ⅶ족 반도체로 구성된 p-type 반도체층;
    을 포함하는 발광 다이오드.
  11. 제10항에 있어,
    상기 활성층과 제2클래딩층 사이에 제3클래딩층을 더 포함하고, 상기 제3클래딩층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  12. 제10항에 있어,
    상기 Ⅰ-Ⅶ족 반도체는 CuCl. CuBr, CuI, AgI 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 Ⅲ-Ⅴ족 반도체는 GaN, GaP, GaAs, InP, AlGaN, AlGaP, AlInGaN, InGaAs, GaAsP 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 Ⅱ-Ⅵ족 반도체는 CdO, CdS, CdSe, CdTe, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdZnTe, HgCdTe, HgZnTe 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치.
  15. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질을 포함하는 n-type 반도체를 형성하는 단계;
    상기 n-type 반도체 상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질을 포함하는 제1클래딩층을 형성하는 단계;
    상기 제1클래딩층 상에 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질을 포함하는 활성층을 형성하는 단계;
    상기 활성층 상에 Ⅰ-Ⅶ족 반도체를 포함하는 제2클래딩층을 형성하는 단계;
    및
    제2클래딩층 상에 Ⅰ-Ⅶ족 반도체를 포함하는 p-type 반도체를 형성하는 단계;
    를 포함하는 반도체 발광장치 제조방법.
  16. 제15항에 있어,
    상기 활성층을 형성하는 단계와 상기 제2클래딩층을 형성하는 단계 사이에 제3클래딩층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 제3클래딩층은 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 또는 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치 제조방법.
  17. 제15항에 있어,
    상기 Ⅰ-Ⅶ족 반도체는 CuCl. CuBr, CuI, AgI 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치 제조방법.
  18. 제15항에 있어,
    상기 Ⅲ-Ⅴ족 반도체는 GaN, GaP, GaAs, InP, AlGaN, AlGaP, AlInGaN, InGaAs, GaAsP 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치 제조방법.
  19. 제15항에 있어,
    상기 Ⅱ-Ⅵ족 반도체는 CdO, CdS, CdSe, CdTe, ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdZnTe, HgCdTe, HgZnTe 중 어느 하나, 또는 둘 이상의 조합으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광장치 제조방법.
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