KR20180096546A - Semiconductor light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 반도체 발광소자에 관한 것으로, 특히 금속에 의한 광흡수 손실을 줄이고 방열 효율을 향상한 반도체 발광소자에 관한 것이다.The present disclosure relates generally to a semiconductor light emitting device, and more particularly, to a semiconductor light emitting device that reduces light absorption loss due to metal and improves heat dissipation efficiency.
여기서, 반도체 발광소자는 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 반도체 광소자를 의미하며, 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 들 수 있다. 3족 질화물 반도체는 Al(x)Ga(y)In(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 된 화합물로 이루어진다. 이외에도 적색 발광에 사용되는 GaAs계 반도체 발광소자 등을 예로 들 수 있다.Here, the semiconductor light emitting element means a semiconductor light emitting element that generates light through recombination of electrons and holes, for example, a group III nitride semiconductor light emitting element. The Group III nitride semiconductor is made of a compound of Al (x) Ga (y) In (1-x-y) N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y? A GaAs-based semiconductor light-emitting element used for red light emission, and the like.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, the background art relating to the present disclosure is provided, and these are not necessarily meant to be known arts.
도 1은 종래의 3족 질화물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면이다. 3족 질화물 반도체 발광소자는 기판(10; 예; 사파이어 기판), 기판(10) 위에 성장되는 버퍼층(20), 버퍼층(20) 위에 성장되는 n형 3족 질화물 반도체층(30), n형 3족 질화물 반도체층(30) 위에 성장되는 활성층(40), 활성층(40) 위에 성장되는 p형 3족 질화물 반도체층(50), p형 3족 질화물 반도체층(50) 위에 형성되는 전류 확산 전극(60), 전류 확산 전극(60) 위에 형성되는 p측 본딩 패드(70), p형 3족 질화물 반도체층(50)과 활성층(40)이 메사 식각되어 노출된 n형 3족 질화물 반도체층(30) 위에 형성되는 n측 본딩 패드(80), 그리고 보호막(90)을 포함한다.1 is a view showing an example of a conventional Group III nitride semiconductor light emitting device. The III-nitride semiconductor light emitting device includes a substrate 10 (e.g., sapphire substrate), a
버퍼층(20)은 기판(10)과 n형 3족 질화물 반도체층(30) 사이의 격자상수 및 열팽창계수의 차이를 극복하기 위한 것이며, 미국특허 제5,122,845호에는 사파이어 기판 위에 380℃에서 800℃의 온도에서 100Å에서 500Å의 두께를 가지는 AlN 버퍼층을 성장시키는 기술이 기재되어 있으며, 미국특허 제5,290,393호에는 사파이어 기판 위에 200℃에서 900℃의 온도에서 10Å에서 5000Å의 두께를 가지는 Al(x)Ga(1-x)N (0≤x<1) 버퍼층을 성장시키는 기술이 기재되어 있고, 미국공개특허공보 제2006/154454호에는 600℃에서 990℃의 온도에서 SiC 버퍼층(씨앗층)을 성장시킨 다음 그 위에 In(x)Ga(1-x)N (0<x≤1) 층을 성장시키는 기술이 기재되어 있다. 바람직하게는 n형 3족 질화물 반도체층(30)의 성장에 앞서 도핑되지 않는 GaN층이 성장되며, 이는 버퍼층(20)의 일부로 보아도 좋고, n형 3족 질화물 반도체층(30)의 일부로 보아도 좋다.The
전류 확산 전극(60)은 p형 3족 질화물 반도체층(50) 전체로 전류가 잘 공급되도록 하기 위해 구비된다. 전류 확산 전극(60)은 p형 3족 질화물 반도체층(50)의 거의 전면에 걸쳐서 형성되며, 예를 들어, ITO, ZnO 또는 Ni 및 Au를 사용하여 투광성 전도막으로 형성되거나, Ag를 사용하여 반사형 전도막으로 형성될 수 있다.The
p측 본딩 패드(70)와 n측 본딩 패드(80)는 전류의 공급과 외부로의 와이어 본딩을 위한 메탈 전극으로서, 예를 들어, 니켈, 금, 은, 크롬, 티타늄, 백금, 팔라듐, 로듐, 이리듐, 알루미늄, 주석, 인듐, 탄탈륨, 구리, 코발트, 철, 루테늄, 지르코늄, 텅스텐, 몰리브덴으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 이들의 조합을 사용하여 형성될 수 있다.The p-
보호막(90)은 이산화규소와 같은 물질로 형성되며, 생략될 수도 있다.The
도 2는 미국 등록특허공보 제6,547,249호에 개시된 직렬연결된 LED(A, B)의 일 예를 나타내는 도면이다. 여러 가지 장점 때문에 도 2에 도시된 것과 같이 복수의 LED(A, B)가 직렬연결되어 사용된다. 예를 들어, 복수의 LED(A, B)를 직렬연결하면 외부 회로와 와이어 연결의 개수가 감소하며, 와이어로 인한 광흡수 손실이 감소된다. 또한, 직렬연결된 LED(A, B) 전체의 동작전압이 상승하기 때문에 전원 공급 회로가 보다 단순화될 수 있다. 단일 기판 위에 복수의 LED(A, B)가 직렬로 연결되는 경우, 개별적인 반도체 발광소자를 직렬로 연결하는 것과 비교했을 때, 점유하는 면적이 작아 설치 밀도를 향상시킬 수 있고, 따라서, 반도체 발광소자를 포함하는 조명 장치 등을 구성할 때 소형화가 가능하다.2 is a diagram showing an example of LEDs A and B connected in series disclosed in U.S. Patent No. 6,547,249. Due to various advantages, a plurality of LEDs A and B are connected in series as shown in Fig. For example, when a plurality of LEDs (A, B) are connected in series, the number of external circuits and wire connections is reduced, and the light absorption loss due to the wires is reduced. Further, since the operating voltage of the LEDs A and B connected in series increases, the power supply circuit can be further simplified. In the case where a plurality of LEDs (A, B) are connected in series on a single substrate, the mounting density can be improved because the area occupied by the individual semiconductor light emitting devices is smaller than that of connecting the individual semiconductor light emitting devices in series, It is possible to reduce the size of the lighting apparatus and the like.
한편, 복수의 LED(A, B)를 직렬연결하기 위해서 인터커넥터(34)를 증착하여 이웃한 LED(A, B)의 p측 전극(32)과 n측 전극(32)을 연결한다. 그러나 복수의 LED (A, B)를 전기적으로 절연하는 분리(isolation) 공정에서 사파이어 기판(20)이 노출되도록 복수의 반도체층을 식각해야 하는데, 그 식각 깊이가 깊어서 시간이 오래 걸리고 단차가 크기 때문에 인터커넥터(34)를 형성하기가 어렵다. 절연체(30)를 사용하여 도 2에 도시된 것과 같이 인터커넥터(34)를 완만한 경사를 이루도록 형성하는 경우 LED(A, B)들 사이 간격이 증가하여 집적도 향상에 문제가 있다.On the other hand, in order to connect the plurality of LEDs A and B in series, the
도 3은 미국 등록특허공보 제6,547,249호에 개시된 직렬연결된 LED의 다른 예를 나타내는 도면이다. 복수의 LED(A, B)를 절연(isolation)하는 다른 방법으로 복수의 LED(A, B) 사이의 하부 반도체층(22; 예를 들어, n형 질화물 반도체층)을 식각하지 않고 이온 주입(ion implantation)을 하여 복수의 LED(A, B) 사이를 절연하면 인터커넥터(34)의 단차가 감소된다. 그러나 하부 반도체층(22)에 깊게 이온 주입하는 것이 어렵고 공정 시간이 길어서 문제가 된다.3 is a diagram showing another example of a series-connected LED disclosed in U.S. Patent No. 6,547,249. Another method of isolating the plurality of LEDs A and B is to perform ion implantation without etching the lower semiconductor layer 22 (e.g., the n-type nitride semiconductor layer) between the plurality of LEDs A and B ion implantation to isolate the plurality of LEDs A and B, the step of the
도 4는 미국 등록특허공보 제7,417,259호에 개시된 엘이디 어레이의 일 예를 나타내는 도면으로서, 고전압(high drive voltage), 저전류 구동을 위해 절연기판 위에 2차원 배열된 엘이디 어레이가 형성되어 있다. 절연기판은 사파이어 모노리식(monolithically) 기판이 사용되었고, 기판 위에 2개의 엘이디 어레이가 역방향으로 병렬 연결되어 있다. 따라서, AC 전원이 직접 구동전원으로 사용될 수 있다.Fig. 4 is a diagram showing an example of an LED array disclosed in U.S. Patent No. 7,417,259, in which an LED array two-dimensionally arrayed on an insulating substrate is formed for high-voltage drive and low-current drive. A sapphire monolithic substrate is used as the insulating substrate, and two LED arrays are connected in parallel in the reverse direction on the substrate. Therefore, an AC power source can be directly used as a driving power source.
도 5는 한국 공개특허공보 제10-2011-0031099호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면이다.5 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0031099.
도 5(a)는 발광 소자(201)의 평면도이며, 도 5(b)는 도 5(a)의 A-A 단면도이며, 도 5(c)는 도 5(a)의 B-B 단면도이다. 발광 소자(201)에는 p측 접촉층(228) 위에 제공된 투명 도전층(230)과, 투명 도전층(230) 상의 일부의 영역에 제공된 복수의 p 전극(240)이 제공된다. 또한, 발광 소자(201)에는 p측 접촉층(228)으로부터 적어도 n측 접촉층(222)의 표면까지 형성된 복수의 비어에 의해 노출된 n측 접촉층(222) 상에 제공된 복수의 n 전극(242)과, 비어의 내면 및 투명 도전층(230) 위에 제공된 하부 절연층(250)과, 하부 절연층(250)의 내부에 제공된 반사층(260)이 제공된다. 반사층(260)은 p 전극(240) 및 n 전극(242)의 상방을 제외한 부분에 제공된다. 투명 도전층(230)에 접촉하는 하부 절연층(250)은, 각 p 전극(240) 상에서 수직 방향으로 연장되는 비어(250a)와, 각 n 전극(242) 상에서 수직 방향으로 연장되는 비어(250b)를 가진다. 또한, p 배선(270)과 n 배선(272)이 발광 소자(201) 내의 하부 절연층(250) 상에 제공된다. p 배선(270)은 하부 절연층(250) 상에서 평면 방향으로 연장되는 제2 평면 도전부(2700)와, 비어(250a)를 통해서 각각의 p 전극(240)에 전기적으로 접속된 복수의 제2 수직 도전부(2702)를 가진다. 또한, n 배선(272)은, 하부 절연층(250) 상에서 평면 방향으로 연장되는 제1 평면 도전부(2720)와, 하부 절연층(250)의 비어(250b) 및 반도체 적층 구조에 형성된 비어를 통해서 각각의 n 전극(242)에 전기적으로 접속된 복수의 제1 수직 도전부(2722)를 가진다. 또한, 발광 소자(201)에는, p 배선(270), n 배선(272), 및 투명 도전층(230)에 접촉하는 하부 절연층(250) 상에 제공된 상부 절연층(280)과, 상부 절연층(280)에 제공된 p측 개구(280a)를 통해서 p 배선(270)에 전기적으로 접속되는 p측 접합 전극(290)과, 상부 절연층(280)에 제공된 n측 개구(280b)를 통해서 n 배선(272)에 전기적으로 접속된 n측 접합 전극(292)이 제공된다.FIG. 5A is a plan view of the
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).SUMMARY OF THE INVENTION Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층; 활성층에서 생성된 빛을 제1 반도체층 측으로 반사하도록 복수의 반도체층 위에 형성된 비도전성 반사막; 비도전성 반사막 위에 형성된 절연층; 제1 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 하나를 공급하는 제1 전극부; 그리고 제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급하는 제2 전극부를 포함하며, 제1 전극부와 제2 전극부 중 적어도 하나는: 비도전성 반사막 위에 형성된 연결 전극; 비도전성 반사막을 관통하여 연결 전극과 복수의 반도체층을 전기적으로 연결하는 제1 전기적 연결; 절연층 위에 형성된 패드 전극; 절연층을 관통하여 패드 전극과 연결 전극을 전기적으로 연결하는 제2 전기전 연결; 복수의 반도체층과 비도전성 반사막 사이에 형성되는 가지 전극; 그리고 가지 전극과 연결 전극을 전기적으로 연결하는 추가의 전기적 연결을 포함하고, 추가의 전기적 연결은 제1 전극부와 제2 전극부 중 하나의 전극부에 위치하는 반도체 발광소자가 제공된다.According to one aspect of the present disclosure, in a semiconductor light emitting device, a first semiconductor layer having a first conductivity, a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, A plurality of semiconductor layers interposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer and having an active layer that generates light through recombination of electrons and holes; A non-conductive reflective film formed on the plurality of semiconductor layers to reflect light generated in the active layer toward the first semiconductor layer; An insulating layer formed on the non-conductive reflective film; A first electrode part electrically connected to the first semiconductor layer and supplying one of electrons and holes; And a second electrode part electrically connected to the second semiconductor layer and supplying the remaining one of electrons and holes, and at least one of the first electrode part and the second electrode part comprises: a connection electrode formed on the non-conductive reflective film; A first electrical connection for electrically connecting the connection electrode and the plurality of semiconductor layers through the non-conductive reflective film; A pad electrode formed on the insulating layer; A second electrical connection for electrically connecting the pad electrode and the connection electrode through the insulating layer; A branched electrode formed between the plurality of semiconductor layers and the non-conductive reflective film; And a further electrical connection for electrically connecting the branch electrode and the connection electrode, wherein the further electrical connection is located in one of the first electrode portion and the second electrode portion.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.
도 1은 종래의 3족 질화물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 미국 특허 제6,547,249호에 개시된 직렬연결된 LED의 일 예를 나타내는 도면,
도 3은 미국 특허 제6,547,249호에 개시된 직렬연결된 LED의 다른 예를 나타내는 도면,
도 4는 미국 등록특허공보 제7,417,259호에 개시된 엘이디 어레이의 일 예를 나타내는 도면,
도 5는 한국 공개특허공보 제10-2011-0031099호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 6 및 도 7은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 설명하기 위한 도면,
도 8은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 다른 예를 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면,
도 10은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면,
도 12는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면.FIG. 1 is a view showing an example of a conventional Group III nitride semiconductor light emitting device,
2 is a diagram illustrating an example of a cascaded LED disclosed in U.S. Patent No. 6,547,249,
3 is a diagram illustrating another example of a cascaded LED disclosed in U.S. Patent No. 6,547,249,
4 is a diagram showing an example of an LED array disclosed in U.S. Patent No. 7,417,259,
5 is a view showing an example of a semiconductor light emitting device disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2011-0031099,
6 and 7 are views for explaining an example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure,
8 is a view for explaining another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure,
9 is a view for explaining another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure,
10 is a view for explaining another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure,
11 is a view for explaining another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure,
12 is a view for explaining another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure;
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 도 6에서 A-A' 선을 따라 절단한 단면의 일 예를 설명하는 도면이다.FIG. 6 is a view for explaining an example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure, and FIG. 7 is a view for explaining an example of a cross section cut along the line A-A 'in FIG.
반도체 발광소자는 기판(10), 복수의 반도체층(30, 40, 50), 비도전성 반사막(91), 절연층(95), 제1 전극부(78) 및 제2 전극부(88)를 포함한다. 이하, 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 하여 설명한다.The semiconductor light emitting device includes a
기판(10)으로 주로 사파이어, SiC, Si, GaN 등이 이용되며, 기판(10)은 최종적으로 제거될 수 있다.The
복수의 반도체층(30, 40, 50)은 순차적으로 적층된 제1 반도체층(30), 활성층(40) 및 제2 반도체층(50)을 포함한다.The plurality of semiconductor layers 30, 40 and 50 includes a
제1 반도체층(30)과 제2 반도체층(50)은 그 위치가 바뀔 수 있으며, 3족 질화물 반도체 발광소자에 있어서 주로 GaN으로 이루어진다.The positions of the
복수의 반도체층(30, 40, 50)은 기판(10) 위에 형성된 버퍼층(20), 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(30; 예: Si 도핑된 GaN), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(50; 예: Mg 도핑된 GaN) 및 제1 반도체층(30)과 제2 반도체층(50) 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(40; 예: InGaN/(In)GaN 다중양자우물구조)을 포함한다. 복수의 반도체층(30, 40, 50) 각각은 다층으로 이루어질 수 있고, 버퍼층(20)은 생략될 수 있다.The plurality of semiconductor layers 30, 40, and 50 may include a
활성층(40)은 제1 반도체층(30)과 제2 반도체층(50) 사이에 형성되며, 빛이 발생한다.The
반도체 발광소자는 복수의 반도체층(30, 40, 50)과 비도전성 반사막(91) 사이 예를 들어, 제2 반도체층(50)과 비도전성 반사막(91) 사이에 전류 확산 전극(60)을 포함할 수 있다. 전류 확산 전극(60)은 생략될 수 있다.The semiconductor light emitting element is provided with a
전류 확산 전극(60)은 전류 확산 전극(ITO 등), 오믹 금속층(Cr, Ti 등), 반사 금속층(Al, Ag, 등) 등으로 형성될 수 있으며, 이들의 조합으로 이루어질 수도 있다. 금속층에 의한 빛흡수를 감소하기 위해 전류 확산 전극(60)은 투광성 도전성 물질(예: ITO)로 이루어지는 것이 바람직하다.The
비도전성 반사막(91)은 활성층(40)에서 생성된 빛을 제1 반도체층(30) 측으로 반사하도록 복수의 반도체층(30, 40, 50) 위에 형성되며, 유전체로 형성될 수 있다.The non-conductive
본 예에서, 비도전성 반사막(91)은 절연성을 가지며, 비도전성 반사막(91)을 관통하는 전기적 연결(an electrical connection)에 의해 복수의 반도체층과 전기적으로 연통되는 플립칩(flip chip)이다.In this example, the non-conductive
예를 들어, 비도전성 반사막(91)은 금속 반사막에 의한 광흡수 감소를 위해 절연성 물질로 형성되며, 바람직하게는 DBR(Distributed Bragg Reflector) 또는 ODR(Omni-Directional Reflector)을 포함하는 다층 구조일 수 있다.For example, the non-conductive
절연층(95)은 비도전성 반사막(91) 위에 형성된다. 절연층(95)은 SiO2로 이루어질 수 있다. 절연층(95)은 이에 제한되지 않고 SiN, TiO2, Al2O3, Su-8 등이 사용될 수도 있다.The insulating
비도전성 반사막(91) 위를 덮는 절연층(95)의 굴절율은 비도전성 반사막(91)의 굴절율과 비슷하여 반사되지 않고 투과가 잘된다. 그래서, 비도전성 반사막(91)에서 반사되지 못한 일부의 빛은 절연층(95)으로 빠져나가 빛의 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 그래서, 절연층(95)으로 빠져나가는 빛을 연결 전극(72, 82)이 비도전성 반사막(91) 위를 전체적으로 덮도록 하여, 절연층(95)으로 빠져나가는 빛을 반사하도록 한다.The refractive index of the insulating
이로 인해, 비도전성 반사막(91)에서 반사되지 않은 일부의 빛도 연결 전극(72, 82)에 의해 반사되어 반도체 발광소자 밖으로 나와 빛의 추출 효율이 높아진다.Therefore, a part of light not reflected by the non-conductive
제1 전극부(78) 및 제2 전극부(88)는 오믹 전극(71, 81), 가지 전극(78, 88), 연결 전극(72, 82), 전기적 연결(73, 78, 83, 88) 및 패드 전극(70, 80)를 각각 포함한다.The
제1 전극부(78)는 제1 반도체층(30)과 전기적으로 연통하도록 구비되며, 전자와 정공 중 하나를 공급한다.The
제2 전극부(88)은 제2 반도체층(50)과 전기적으로 연통하도록 구비되며, 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급한다.The
제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)은 비도전성 반사막(91) 위에 형성된다.The first connecting
제1 연결 전극(72)은 제1 전기적 연결(71)을 통해 제1 반도체층(30)과 전기적으로 연결된다.The
제2 연결 전극(82)은 제2 전기적 연결(81)을 통해 제2 반도체층(50)과 전기적으로 연결된다.The
제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)은 비도전성 반사막(91) 위를 대부분 넓게 형성되는 것이 바람직하다. 비도전성 반사막(91) 위에서 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)이 핀의 충격을 흡수하여 비도전성 반사막(91)의 균열 또는 깨짐을 예방할 수 있기 때문이다.It is preferable that the first connecting
일반적으로 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)은 금속으로 형성되어, 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)도 빛을 흡수할 수 있으므로, 좁게 형성하는 것이 휘도를 높이는 방법이라고 생각한다.Since the
하지만 비도전성 반사막(91)에서 빛을 대부분 제1 반도체층(30) 측으로 반사하기 때문에 적은 양의 빛만 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)측으로 들어오고, 그 중 일부가 흡수되므로 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)이 넓은 것은 휘도에 많은 영향을 끼치지 않는다는 것을 발견하였다. 그러므로, 비도전성 반사막(91) 위에 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)을 넓게 형성함으로써, 반도체 발광소자의 안정성, 신뢰성을 높일 수 있다.However, since most of the light is reflected toward the
제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)은 금속으로 형성될 수 있다. 예를 들면, Cr, Ti, Ni, Au, Ag, TiW, Pt, Al 등으로 형성되는 것이 바람직하다.The
제1 전기적 연결(73) 및 제2 전기적 연결(83)은 비도전성 반사막(91)을 관통하며, 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)과 복수의 반도체층을 전기적으로 연통한다. 본 예는 제1 전기적 연결(73)은 제1 연결 전극(72)과 제1 반도체층(30)을 전기적으로 연통하고, 제2 전기적 연결(83)은 제2 연결 전극(82)와 제2 반도체층(50)을 전기적으로 연통한다.The first
제1 오믹 전극(71)은 제1 전기적 연결(73)과 제1 반도체층(30) 사이에 접촉저항 감소와 안정적 전기적 연결을 위해 형성된다.The first
제2 오믹 전극(81)은 제2 전기적 연결(83)과 제2 반도체층(50) 사이에 접촉저항 감소와 안정적 전기적 연결을 위해 형성된다.The second
제1 오믹 전극(71) 및 제2 오믹 전극(81)은 오믹 금속(Cr, Ti 등)이 사용될 수 있고, 반사금속(Al, Ag) 등으로 형성될 수도 있으며, 이들의 조합으로 이루어져도 좋다. 제1 오믹 전극(71) 및 제2 오믹 전극(81)으로 인해 반도체 발광소자의 동작 전압이 낮아진다.The first
제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)은 절연층(95)을 관통하며, 제1 패드 전극(70) 및 제2 패드 전극(80)과 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)을 전기적으로 연통한다. 본 예는 제3 전기적 연결(74)은 제1 패드 전극(70)과 제1 연결 전극(72)을 전기적으로 연통하고, 제4 전기적 연결(84)은 제2 패드 전극(80)과 제2 연결 전극(82)을 전기적으로 연통한다.The third and fourth
가지 전극은 비도전성 반사막(91)을 관통하여 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)와 각각 전기적으로 연결되는 제1 가지 전극(75) 및 제2 가지 전극(85)을 포함한다.The branch electrode includes a
도 7을 참조하면, 제2 가지 전극(85)은 제2 반도체층(50) 위에서 제2 오믹 전극(81)으로부터 제1 전극부(78) 방향으로 길게 뻗어 형성된다. 즉, 제2 가지 전극(85)은 제2 패드 전극(80)의 아래로부터 제1 패드 전극(70)의 아래로 뻗어 있다.Referring to FIG. 7, a second
제2 가지 전극(85)은 비도전성 반사막(91)을 관통하는 추가의 제1 전기적 연결(77)에 의해 제1 연결 전극(72)과 전기적으로 연결된다. 비도전성 반사막(91)은 제2 가지 전극(85)을 덮도록 형성된다.The second
추가의 제1 전기적 연결(77)은 제1 전기적 연결(73)과 떨어져 위치하며, 서로 중첩되어 형성되지 않는다.The additional first
추가의 제1 전기적 연결(77)은 제3 전기적 연결(74)과 동일 선상에 위치할 수 있지만 이에 한정하지 않고 다른 선상에 위치할 수 있다.The additional first
본 개시에서 도 7에 도시된 바와 같이, 추가의 제1 전기적 연결(77)이 1개 도시되었지만, 이에 한정하지 않고 1개 이상의 복수개로 형성될 수 있다.As shown in Fig. 7 in the present disclosure, one additional first
추가의 제1 전기적 연결(77)의 개구의 크기는 제1 전기적 연결(73) 및 제3 전기적 연결(74)의 개구의 크기와 동일하거나, 작거나 또는 크게 형성될 수 있다.The size of the opening of the additional first
추가의 제1 전기적 연결(77)은 제1 섬형 오믹 전극(76)과 접촉하여 제2 가지 전극(85)과 전기적으로 연결됨으로써, 접촉 저항을 감소하고, 전기적 연결의 안정성을 향상한다. 제1 섬형 오믹 전극(76)은 제2 가지 전극(85)과 다르게 뻗지(extending) 않고, 원형, 다각형 등 점형으로 형성될 수 있다.The additional first
제2 가지 전극(85)은 복수의 금속층으로 이루어질 수 있으며, 전류 확산 전극(60)과의 전기적 접촉이 좋은 접촉층과 광반사성이 좋은 반사층 등을 구비할 수 있다.The second
제2 가지 전극(85)은 전류 확산을 위해서도 구비되지만, 추가의 제1 전기적 연결(77)과 전류 확산 전극(60) 사이에 접촉저항이 감소하고 전기적 연결을 안정성을 위해 이들 사이에 개재될 수 있다.Although the
이와 같이 제2 가지 전극(85)과 제1 연결 전극(72)이 추가의 제1 전기적 연결(77)에 의해 전기적으로 연결됨으로써, 전류의 흐름에 영향 없이 전류 공급 경로가 증가하여 전류 확산에 유리하다. 즉, 하나의 전기적 연결로 전류가 집중되어 전류 쏠림 현상에 의한 열화 또는 끊김 현상이 감소할 수 있다. 따라서, 흐를 수 있는 전류가 증가하여 전류 공급의 균일성 또는 발광의 균일성이 증가할 수 있다.Since the
도 8은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면으로서, 제1 가지 전극(75)의 일예를 설명하는 도면이다.8 is a view for explaining another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure, and is a view for explaining an example of the first
도 8을 참조하면, 제1 가지 전극(75)은 제2 반도체층(50) 및 활성층(40)이 제거되어 노출된 제1 반도체층(30) 위에서 제1 오믹 전극(71)으로부터 제2 전극부(88) 방향으로 길게 뻗어 형성된다. 즉, 제1 가지 전극(75)은 제1 패드 전극(70)의 아래로부터 제2 패드 전극(80)의 아래로 뻗어 있다.Referring to FIG. 8, the first
제1 가지 전극(75)은 비도전성 반사막(91)을 관통하는 추가의 제2 전기적 연결(87)에 의해 제2 연결 전극(82)과 전기적으로 연결된다. 비도전성 반사막(91)은 제1 가지 전극(75)을 덮도록 형성된다.The first
추가의 제2 전기적 연결(87)은 제2 전기적 연결(83)과 떨어져 위치하며, 서로 중첩되어 형성되지 않는다.An additional second
추가의 제2 전기적 연결(87)은 제4 전기적 연결(84)과 동일 선상에 위치할 수 있지만 이에 한정하지 않고 다른 선상에 위치할 수 있다.The additional second
본 개시에서 도 8에 도시된 바와 같이, 추가의 제2 전기적 연결(87)이 1개 도시되었지만, 이에 한정하지 않고 1개 이상의 복수개로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 8 in the present disclosure, one additional second
추가의 제2 전기적 연결(87)의 개구의 크기는 제2 전기적 연결(83) 및 제4 전기적 연결(84)의 개구의 크기와 동일하거나, 작거나 또는 크게 형성될 수 있다.The size of the opening of the additional second
추가의 제2 전기적 연결(87)은 제2 섬형 오믹 전극(86)과 접촉하여 제1 가지 전극(75)과 전기적으로 연결됨으로써, 접촉 저항을 감소하고, 전기적 연결의 안정성을 향상한다. 제2 섬형 오믹 전극(86)은 제1 가지 전극(75)과 다르게 뻗지(extending) 않고, 원형, 다각형 등 점형으로 형성될 수 있다.The additional second
제1 가지 전극(75)은 복수의 금속층으로 이루어질 수 있으며, 제1 반도체층(30)과의 전기적 접촉이 좋은 접촉층과 광반사성이 좋은 반사층 등을 구비할 수 있다.The first
제1 가지 전극(75)은 전류 확산을 위해서도 구비되지만, 추가의 제2 전기적 연결(87)과 제1 반도체층(30) 사이에 접촉저항 감소하고 전기적 연결을 안정성을 위해 이들 사이에 개재될 수 있다.Although the first
이와 같이 제1 가지 전극(75)과 제2 연결 전극(82)이 추가의 제2 전기적 연결(87)에 의해 전기적으로 연결됨으로써, 전류의 흐름에 영향 없이 전류 공급 경로가 증가하여 전류 확산에 유리하다. 즉, 하나의 전기적 연결로 전류가 집중되어 전류 쏠림 현상에 의한 열화 또는 끊김 현상이 감소할 수 있다. 따라서, 흐를 수 있는 전류가 증가하여 전류 공급의 균일성 또는 발광의 균일성이 증가할 수 있다.Since the
한편, 도면에 도시하지 않았지만, 제1 가지 전극과 제2 가지 전극이 함께 형성될 수 도 있다.Although not shown in the drawings, the first branched electrode and the second branched electrode may be formed together.
제1 패드 전극(70)은 제3 전기적 연결(74)을 통해 제1 연결 전극(72)과 전기적으로 연결되어 제1 반도체층(30)으로 전자를 공급한다.The
제2 패드 전극(80)은 제4 전기적 연결(84)을 통해 제2 연결 전극(82)과 전기적으로 연결되어 제2 반도체층(50)으로 정공을 공급한다.The
제1 패드 전극(70) 및 제2 패드 전극(80)은 외부 전극과의 전기적 연결용 전극으로서, 외부 전극과 유테틱 본딩되거나, 솔더링되거나 또는 와이어 본딩도 가능하다. 외부 전극은 서브마운트에 구비된 도통부, 패키지의 리드 프레임, PCB에 형성된 전기 패턴 등일 수 있으며, 반도체 발광소자와 독립적으로 구비된 도선이라면 그 형태에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 제1 패드 전극(70) 및 제2 패드 전극(80)은 어느 정도 면적을 가지도록 형성되어 있어서 방열 통로가 된다.The
또한, 일반적으로 반도체 발광소자에 오믹 전극(71, 81), 가지 전극(75, 85), 연결 전극(72, 82) 및 본딩 패드(101, 102) 등을 형성할 때, 복수의 금속 층으로 구성된다. 최하층은 접착면과 결합력이 높아야 하며, Cr, Ti와 같은 물질이 주로 사용되며, Ni, Ti, TiW 등도 사용될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다. 최상층으로는 와이어 본딩 또는 외부 전극과 연결을 위해, Au이 사용된다.Generally, when
본 개시에 따른 반도체 발광소자의 제조 방법을 살펴보면, 먼저, 기판(10) 상에 제1 반도체층(30), 활성층(40), 제2 반도체층(50), 전류 확산 전극(60; 예: ITO)을 형성하고, 메사 식각하여 제1 전기적 연결(73)에 대응하는 제1 반도체층(30)의 일부를 노출한다. 메사 식각은 전류 확산 전극(60) 형성 전 또는 이후에 수행될 수도 있다. 전류 확산 전극(60)은 생략될 수 있다.The
다음으로, 전류 확산 전극(60) 및 노출된 제1 반도체층(30)에 각각 오믹 전극(71, 81)을 형성한다. 오믹 전극(71, 81)은 생략될 수 있지만 동작전압 상승을 억제하고 안정적인 전기적 접촉을 위해 구비되는 것이 바람직하다.Next,
또한, 전류 확산 전극(60) 형성 전에 제2 반도체층(50) 위에 오믹 전극(81)에 대응하여 광흡수 방지막을 형성하는 것을 고려할 수 있다.It is also conceivable to form the light absorption preventing film corresponding to the
다음으로, 전류 확산 전극(60) 및 노출된 제1 반도체층(30) 위에서 오믹 전극(71, 81)으로부터 전극부(78, 88) 방향으로 길게 뻗는 가지 전극(75, 85)을 형성한다.Next, branched
제1 가지 전극(75)은 제1 반도체층(30) 위에서 제1 오믹 전극(71)으로부터 제2 전극부(88) 방향으로 길게 뻗어 형성되고, 제2 가지 전극(85)은 제2 반도체층(50) 위에서 제2 오믹 전극(81)으로부터 제1 전극부(78) 방향으로 길게 뻗어 형성된다.The first
다음으로, 제1 가지 전극(75) 및 제2 가지 전극(85) 위에 추가의 제1 전기적 연결(77) 및 추가의 제2 전기적 연결(87)에 대응하여 제1 섬형 오믹 전극(76) 및 제2 섬형 오믹 전극(86)을 형성한다. 제1 섬형 오믹 전극(76) 및 제2 섬형 오믹 전극(86) 은 생략될 수 있지만 동작전압 상승을 억제하고 안정적인 전기적 접촉을 위해 구비되는 것이 바람직하다.Next, a first island-shaped
다음으로, 전류 확산 전극(60) 위에 비도전성 반사막(91)을 형성한다.Next, a non-conductive
다음으로, 건식 식각 또는 습식 식각, 또는 이들의 조합에 의해 비도전성 반사막(91)에 개구로 이루어진 제1 전기적 연결(73), 제2 전기적 연결(83), 추가의 제1 전기적 연결(77) 및 추가의 제2 전기적 연결(87)을 형성한다. 제1 전기적 연결(73) 및 제2 전기적 연결(83)은 각각 제1 오믹 전극(71) 및 제2 오믹 전극(81)에 접촉하게 형성되고, 추가의 제1 전기적 연결(77) 및 추가의 제2 전기적 연결(87)은 제1 섬형 오믹 전극(76) 및 제2 섬형 오믹 전극(86)에 접촉하게 형성된다.Next, a first
제1 전기적 연결(73) 및 추가의 제2 전기적 연결(87)은 비도전성 반사막(91), 제2 반도체층(50), 활성층(40) 및 제1 반도체층(30) 일부까지 형성된다.The first
제2 전기적 연결(83) 및 추가의 제1 전기적 연결(77)은 비도전성 반사막(91)을 관통하여 전류 확산 전극(60)의 일부를 노출하도록 형성된다.The second
제1 전기적 연결(73), 제2 전기적 연결(83), 추가의 제1 전기적 연결(77) 및 추가의 제2 전기적 연결(87)은 비도전성 반사막(91) 형성 후에 형성될 수도 있지만, 이와 다르게, 비도전성 반사막(91) 형성 전에 또는 비도전성 반사막(91) 형성 후에 복수의 반도체층(30, 40, 50)에 제1 전기적 연결(73) 및 추가의 제2 전기적 연결(87)이 일부 형성되고, 비도전성 반사막(91)이 제1 전기적 연결(73) 및 추가의 제2 전기적 연결(87)을 덮도록 형성된 후에, 비도전성 반사막(91)을 관통하는 추가의 공정을 통해 제1 전기적 연결(73) 및 추가의 제2 전기적 연결(87)이 형성되고, 추가의 공정과 동시에 또는 다른 공정으로 제2 전기적 연결(83) 및 추가의 제1 전기적 연결(77)이 형성될 수 있다.The first
다음으로, 비도전성 반사막(91) 위에 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)을 형성한다. 예를 들어, 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)은 스퍼터링 장비, E-빔 장비 등을 이용하여 증착 될 수 있다. 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)은 안정적 전기적 접촉을 위해 Cr, Ti, Ni 또는 이들의 합급을 사용하여 형성될 수 있으며, Al 또는 Ag와 같은 반사 금속층을 포함할 수도 있다.Next, a
제1 연결 전극(72)은 복수의 제1 전기적 연결(73)을 통해 제1 반도체층(30)과 접촉하도록 형성될 수 있고, 추가의 제1 전기적 연결(77)을 통해 제2 가지 전극(85)과 접촉하도록 형성될 수 있다.The first connecting
제2 연결 전극(82)은 제2 전기적 연결(83)을 통해 전류 확산 전극(60)에 접하도록 형성될 수 있고, 추가의 제2 전기적 연결(87)을 통해 제1 가지 전극(75)과 접촉하도록 형성될 수 있다.The second connecting
다음으로, 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)을 덮는 절연층(95)을 형성한다. 절연층(95)의 대표적인 물질은 SiO2이며, 이에 제한되지 않고 SiN, TiO2, Al2O3, Su-8 등이 사용될 수도 있다.Next, an insulating
다음으로, 건식 식각 또는 습식 식각, 또는 이들의 조합에 의해 절연층(95)에 복수개의 개구로 이루어진 제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)을 형성한다. 복수의 제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)은 각각 제1 연결 전극(72) 및 제2 연결 전극(82)에 접촉하게 형성된다.Next, a third
복수의 제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)은 절연층(95) 형성 후에 형성될 수도 있지만, 이와 다르게, 절연층(95) 형성 전에 형성될 수 있다.The plurality of third
다음으로, 제1 패드 전극(70) 및 제2 패드 전극(80)은 스터드 범프, 도전성 페이스트, 유테틱 본딩 등의 방법으로 외부(패키지, COB, 서브마운트 등)에 마련된 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 유테틱 본딩의 경우에, 제1 패드 전극(70) 및 제2 패드 전극(80)의 높이 차가 크게 나지 않는 것이 중요하다. 본 예에 따른 반도체 발광소자에 의하면 제1 패드 전극(70) 및 제2 패드 전극(80)이 절연층(95) 위에 동일한 공정에 의해 형성될 수 있으므로 양 전극의 높이 차가 거의 없다. 따라서 유테틱 본딩의 경우에 이점을 가진다. 반도체 발광소자가 유테틱 본딩을 통해 외부와 전기적으로 연결되는 경우에, 제1 패드 전극(70) 및 제2 패드 전극(80)의 최상부는 Au/Sn 합금, Au/Sn/Cu 합금과 같은 유테틱 본딩 물질로 형성될 수 있다.The
도 9는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 다른 예를 설명하기 위한 도면으로서, 제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)이 복수개로 형성되는 일 예를 설명하는 도면이다. 도 9에 기재된 복수개로 형성된 제4 전기적 연결(84)을 제외하고는 도 7에 기재된 반도체 발광소자와 동일한 특성을 갖는다.9 is a view for explaining another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure, and is a view for explaining an example in which a plurality of the third
도 9를 참조하면, 제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)는 복수개로 형성된다. 즉, 제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)의 개수는 제1 전기적 연결(73) 및 제2 전기적 연결(83)의 개수보다 많게 형성된다.Referring to FIG. 9, the third
일반적으로, 패드 전극(70, 80)과 연결 전극(72, 82) 사이에 위치하는 전기적 연결은 한 개의 개구로 형성된다. 한 개의 개구로 형성되는 경우, 개구의 크기에 따라 전류의 흐름이 결정되므로, 전류 확산에 영향을 미쳐 복수의 반도체층으로 균일한 전류가 공급되지 못하는 문제점이 있었다. 전류가 불균일하면 한 개의 개구에 전류가 편중될 수 있고, 이로 인해 장기적으로 전류가 편중된 위치에서 열화(deterioration)가 발생될 수 있다.Generally, the electrical connection between the
이에, 본 개시에서는 패드 전극(70, 80)과 연결 전극(72, 82) 사이에 위치하는 제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)의 개수를 한 개 이상의 복수개로 구성하여 개구의 크기에 상관없이 원활한 전류가 이동하도록 하여 복수의 반도체층에 균일한 전류 공급이 이루어진다.Accordingly, in the present disclosure, the number of the third
복수개의 제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)의 각각의 개구의 크기는 서로 다르게 형성될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 동일한 지름을 갖는 크기로 형성될 수도 있다.The sizes of the respective openings of the third
또한, 앞서 살펴본 바와 같이 제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)이 복수개의 개구로 이루어짐으로써, 한 개로 개구로 이루어진 제1 전기적 연결(73) 및 제2 전기적 연결(83)의 개구의 크기는 제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)의 개구의 크기보다 크게 형성된다.As described above, the third
제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)이 복수개로 형성된다. 즉, 제3 전기적 연결(74) 및 제4 전기적 연결(84)의 개수는 제1 전기적 연결(73) 및 제2 전기적 연결(83)의 개수보다 많게 형성된다.The third
도 10은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 다른 예를 설명하기 위한 도면으로서, 비도전성 반사막(91)의 일 예를 설명하는 단면도이다. 도 10에 기재된 비도전성 반사막(91)을 제외하고는 도 7에 기재된 반도체 발광소자와 동일한 특성을 갖는다.10 is a cross-sectional view for explaining another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure, and explaining an example of the nonconductive
도 10에 도시한 바와 같이, 반도체 발광소자의 비도전성 반사막(91)은 단일의 유전체층으로 이루어질 수도 있고, 다층구조를 가질 수도 있다. 본 예에서 비도전성 반사막(91)은 금속 반사막에 의한 빛흡수 감소를 위해 비도전성 물질로 형성되며, 다층 구조의 일 예로, 비도전성 반사막(91)은 유전체막(91b), 분포 브래그 리플렉터(91a; Distributed Bragg Reflector) 및 클래드막(91c)을 포함한다.As shown in Fig. 10, the non-conductive
본 예에 따라 반도체 발광소자를 형성함에 있어서, 오믹 전극(71, 81)과 같은 구조물로 인해 높이차가 생기게 된다. 따라서, 정밀성을 요하는 분포 브래그 리플렉터(91a)의 증착에 앞서, 일정 두께의 유전체막(91b)를 형성함으로써, 분포 브래그 리플렉터(91a)를 안정적으로 제조할 수 있게 되며, 빛의 반사에도 도움을 줄 수 있다.According to this embodiment, in forming the semiconductor light emitting device, a height difference may occur due to the same structure as the
유전체막(91b)의 재질은 SiO2가 적당하며, 그 두께는 0.2um ~ 2.0um 가 바람직하다. 유전체막(91b)의 두께가 너무 얇은 경우에는 높이가 2um ~ 3um 정도인 오믹 전극(71, 81) 및 섬형 오믹 전극(76, 86)을 잘 덮기에 불충분할 수 있고, 너무 두꺼운 경우에는 후속하는 제1 전기적 연결(73), 제2 전기적 연결(83), 추가의 제1 전기적 연결(77) 및 추가의 제2 전기적 연결(87) 형성공정에 부담이 될 수 있다. 유전체막(91b)의 두께는 그 뒤에 후속하는 분포 브래그 리플렉터(91a)의 두께보다 두꺼울 수도 있다. 또한, 유전체막(91b)은 소자 신뢰성 확보에 보다 적합한 방법으로 형성할 필요가 있다. 예를 들어, SiO2로 된 유전체막(91b)은 화학 기상 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 그 중에서도 플라즈마 화학 기상 증착법(PECVD; Plasma Enhanced CVD)에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 상기 높이차를 완화하는데(step coverage), 화학 기상 증착법이 전자선 증착법(E-Beam Evaporation) 등과 같은 물리 증착법(PVD; Physical Vapor Deposition)에 비해 유리하기 때문이다. 구체적으로, 전자선 증착법(E-Beam Evaporation)으로 유전체막(91b)를 형성하면, 상기 높이차가 있는 영역에서 유전체막(91b)이 설계된 두께로 형성되기 어렵고, 이로 인해 빛의 반사율이 저하될 수 있고, 전기적 절연에도 문제가 생길 수 있다. 따라서, 유전체막(91b)은 높이차 감소와 확실한 절연을 위해 화학 기상 증착법으로 형성되는 것이 바람직하다. 따라서, 반도체 발광소자의 신뢰성을 확보하면서도 반사막으로서 의 기능을 확보할 수 있게 된다.SiO 2 is suitable as the material of the
분포 브래그 리플렉터(91a)는 유전체막(91b) 위에 형성된다. 분포 브래그 리플렉터(91a)는 반사율이 다른 물질의 반복 적층, 예를 들어, SiO2/TiO2, SiO2/Ta2O2, 또는 SiO2/HfO의 반복 적층으로 이루어질 수 있다. 이 외에도 분포 브래그 리플렉터(91a)는 Ta2O5, HfO, ZrO, SiN 등 고 굴절률 물질과 이보다 굴절률이 낮은 유전체 박막(대표적으로 SiO2)등의 조합으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 분포 브래그 리플렉터(95a)는 SiO2/TiO2, SiO2/Ta2O2, 또는 SiO2/HfO의 반복 적층으로 이루어질 수 있으며, Blue 빛에 대해서는 SiO2/TiO2가 반사효율이 좋고, UV 빛에 대해서는 SiO2/Ta2O2, 또는 SiO2/HfO가 반사효율이 좋을 것이다. 분포 브래그 리플렉터(91a)가 SiO2/TiO2로 구성되는 경우 활성층(40)으로부터 나오는 빛의 파장의 1/4의 광학 두께를 기본으로 입사 각도와 파장에 따른 반사율 등을 고려해서 최적화 공정을 거치는 것이 바람직하며, 반드시 각 층의 두께가 파장의 1/4 광학 두께를 지켜야 하는 것은 아니다. 그 조합의 수는 4 ~ 40 페어(pairs)가 적합하다. 분포 브래그 리플렉터(91a)가 SiO2/TiO2의 반복적층 구조로 이루어지는 경우, 분포 브래그 리플렉터(91a)는 물리 증착법(PVD; Physical Vapor Deposition), 그 중에서도 전자선 증착법(E-Beam Evaporation) 또는, 스퍼터링법(Sputtering) 또는 열 증착법(Thermal Evaporation)에 의해 형성하는 것이 바람직하다.The
클래드막(91c)은 Al2O3와 같은 금속 산화물, SiO2, SiON와 같은 유전체막(91b), MgF, CaF, 등의 물질로 이루어질 수 있다. 클래드막(91c)은 λ/4n 내지 3.0um의 두께를 가지는 것이 바람직하다. 여기서 λ는 활성층(40)에서 생성된 빛의 파장이고, n은 클래드막(91c)을 이루는 물질의 굴절률이다. λ가 450nm(4500A)인 경우에, 4500/4*1.46 = 771A 이상의 두께로 형성될 수 있다.A clad layer (91c) may be formed of a dielectric film (91b), material of MgF, CaF, such as a metal oxide, SiO 2, SiON, such as Al 2 O 3. It is preferable that the
다수 쌍의 SiO2/TiO2로 이루어지는 분포 브래그 리플랙터(91a)의 최상층이 TiO2가 될 수도 있지만, 만약 λ/4n 정도 두께를 가지는 SiO2층으로 이루어질 수 있다는 것을 고려한다면, 클래드막(91c)은 아래에 위치하게 되는 분포 브래그 리플랙터(91a)의 최상층과 차별되도록 λ/4n보다 두꺼운 것이 바람직하다. 그러나 후속하는 개구 형성공정에 부담이 될 뿐만 아니라 두께 증가가 효율 향상에 기여하지 못하고 재료비만 증가시킬 수 있기 때문에 클래드막(91c)은 3.0um 이상으로 너무 두꺼운 것은 바람직하지 않다. 따라서 후속 공정에 부담을 주지 않기 위해, 클래드막(91c) 두께의 최대치는 1um ~ 3um 이내로 형성되는 것이 적당할 것이다.Considering that the uppermost layer of the distributed
그러나 경우에 따라 3.0um 이상으로 형성되는 것이 불가능한 것은 아니다. 빛의 반사 및 가이드를 위해 제1 분포 브래그 리플렉터(91a)의 유효 굴절률이 유전체막(91b)의 굴절률보다 큰 것이 바람직하다. 분포 브래그 리플렉터(91a)와 패드 전극(70, 80)이 직접 접촉하는 경우에는 분포 브래그 리플렉터(91a)를 통해서 진행하는 빛의 일부가 패드 전극(70, 80)에 의해 흡수될 수 있다. 따라서, 분포 브래그 리플렉터(91a)보다 낮은 굴절률을 가지는 클래드막(91c)을 도입하면 패드 전극(70, 80)에 의한 빛 흡수가 많이 감소될 수 있다. 이렇게 굴절률을 선택하면 유전체막(91b)-분포 브래그 리플렉터(91a)-클래드막(91c)이 광 웨이브가이드(optical waveguide)의 관점에서 설명될 수 있다. 광 웨이브가이드는 빛의 전파부를 그 보다 굴절률이 낮은 물질로 둘러싸서, 전반사를 이용하여, 빛을 안내하는 구조물이다.However, in some cases it is not impossible to form more than 3.0 μm. It is preferable that the effective refractive index of the first distributed
이러한 관점에서, 분포 브래그 리플렉터(91a)를 전파부로 보면, 유전체막(91b)과 클래드막(91c)은 전파부를 둘러싸는 구성으로서 광 웨이브가이드의 일부로 볼 수 있다.From this viewpoint, the
예를 들어, 분포 브래그 리플렉터(91a)는 빛의 흡수를 방지하도록 투광성 물질(예; SiO2/TiO2)로 형성되는 경우, 유전체막(91b)은 굴절률이 분포 브래그 리플렉터(91a)의 유효 굴절률보다 작은 유전체(예: SiO2)로 이루어질 수 있다.For example, a distributed Bragg reflector (91a) is a light-transmitting material to prevent absorption of light (for example; SiO 2 / TiO 2) if formed from a dielectric film (91b) has a refractive index distribution of the effective refractive index of the Bragg reflector (91a) Lt; RTI ID = 0.0 > SiO2. ≪ / RTI >
여기서, 유효 굴절률은 서로 다른 굴절률을 가진 물질들로 이루어진 도파로에서 진행할 수 있는 빛이 가지는 등가 굴절률을 의미한다. 클래드막(91c) 또한 분포 브래그 리플렉터(91a)의 유효 굴절률보다 낮은 물질(예: Al2O3, SiO2, SiON, MgF, CaF)로 이루어질 수 있다. 분포 브래그 리플렉터(91a)가 SiO2/TiO2로 구성되는 경우에, SiO2의 굴절률이 1.46이고, TiO2의 굴절률이 2.4이므로, 분포 브래그 리플렉터의 유효 굴절률은 1.46과 2.4 사이의 값을 가진다. 따라서, 유전체막(91b)이 SiO2로 이루어질 수 있으며, 그 두께는 0.2um ~ 1.0um가 적당하다.Here, the effective refractive index means an equivalent refractive index of light that can travel in a waveguide made of materials having different refractive indices. A clad layer (91c) also distributed low material than the effective refraction index of the Bragg reflector (91a): may be made of (for example, Al 2 O 3, SiO 2, SiON, MgF, CaF). If distributed Bragg reflector (91a) is composed of SiO 2 / TiO 2, and a refractive index of 1.46 of SiO 2, because the refractive index of TiO 2 is 2.4, the effective refractive index of the distributed Bragg reflector has a value of between 1.46 and 2.4. Therefore, the
클래드막(91c)도 분포 브래그 리플렉터(91a)의 유효굴절률보다 작은 1.46의 굴절률을 가지는 SiO2로 형성될 수 있다.The
광 웨이브가이드의 관점에서는 바람직하지 않지만, 본 개시의 전체 기술사상의 관점에서, 유전체막(91b)이 생략되는 경우를 생각해 볼 수 있으며, 분포 브래그 리플렉터(91a)와 클래드막(91c)으로 된 구성을 배제할 이유는 없다. 분 포 브래그 리플렉터(91a) 대신에 유전체인 TiO2 재질의 유전체막(91b)을 포함하는 경우를 생각해 볼 수도 있을 것이다. 분포 브래그 리플렉터(91a)가 가장 위층에 SiO2 층을 구비하는 경우, 클래드막(91c)을 생략하는 경우 또한 생각해 볼 수 있을 것이다. 또한, 실질적으로 횡방향으로 진행하는 빛의 반사율을 고려해서 유전체막(91b)과 분포 브래그 리플렉터(91a)가 설계된다면, 분포 브래그 리플렉터(91a)가 가장 위층에 TiO2 층을 구비하는 경우에도 클래드막(91c)을 생략하는 경우 또한 생각해 볼 수 있을 것이다.The
이와 같이, 유전체막(91b), 분포 브래그 리플렉터(91a) 및 클래드막(91c)은 비도전성 반사막(91)으로서 광 웨이브가이드의 역할을 수행하며, 전체 두께가 1 ~ 8um인 것이 바람직하다. 분포 브래그 리플렉터(91a)는 수직 방향에 가까운 빛일수록 반사율이 높아서, 대략 99% 이상 반사한다.Thus, the
도 11은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면으로서, 광흡수 방지막(41)을 포함하는 일 예를 설명하는 도면이다. 도 11에 기재된 비도전성 반사막(91)을 제외하고는 도 7에 기재된 반도체 발광소자와 동일한 특성을 갖는다.11 is a view for explaining another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure, and is a view for explaining an example in which the light absorption preventing film 41 is included. Except for the nonconductive
도 11에 도시한 바와 같이, 반도체 발광소자는 제2 반도체층(50)과 전류 확산 전극(60) 사이에 제2 오믹 전극(81) 및 제2 전기적 연결(83)에 각각 대응하게 광흡수 방지막(41)을 포함한다.11, the semiconductor light emitting element is provided between the
광흡수 방지막(41)은 SiO2, TiO2 등으로 형성될 수 있으며, 활성층(40)에서 발생된 빛의 일부 또는 전부를 반사하는 기능만을 가져도 좋고, 제2 오믹 전극(81) 및 제2 전기적 연결(83)으로부터 바로 아래로 전류가 흐르지 못하도록 하는 기능만을 가져도 좋고, 양자의 기능을 모두 가져도 좋다.The light absorption preventing film 41 may be formed of SiO 2 or TiO 2 and may have a function of reflecting a part or all of the light generated in the
도 12는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면으로서, 가지 전극(75, 85)가 확장부(79, 89)을 포함하는 일 예를 설명하는 도면이다. 도 12에 기재된 확장부(79, 89)를 제외하고는 도 7 및 도 8에 기재된 반도체 발광소자와 동일한 특성을 갖는다.12 is a view for explaining another example of the semiconductor light emitting device according to the present disclosure, and is a view for explaining an example in which
도 12에 도시한 바와 같이, 가지 전극(85,75)은 폭이 일정한 연장부(E)와, 연장부(E)보다 폭이 큰 확장부(79, 89)를 포함한다. 이와 같이, 가지 전극(85,75)은 그 폭이 일정하거나 위치에 따라 변하는 예가 가능하며, 직선형 가지 전극뿐만 아니라 곡선형 가지 전극의 경우도 포함한다.As shown in Fig. 12, the
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.Various embodiments of the present disclosure will be described below.
(1) 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층; 활성층에서 생성된 빛을 제1 반도체층 측으로 반사하도록 복수의 반도체층 위에 형성된 비도전성 반사막; 비도전성 반사막 위에 형성된 절연층; 제1 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 하나를 공급하는 제1 전극부; 그리고 제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급하는 제2 전극부를 포함하며, 제1 전극부와 제2 전극부 중 적어도 하나는: 비도전성 반사막 위에 형성된 연결 전극; 비도전성 반사막을 관통하여 연결 전극과 복수의 반도체층을 전기적으로 연결하는 제1 전기적 연결; 절연층 위에 형성된 패드 전극; 절연층을 관통하여 패드 전극과 연결 전극을 전기적으로 연결하는 제2 전기전 연결; 복수의 반도체층과 비도전성 반사막 사이에 형성되는 가지 전극; 그리고 가지 전극과 연결 전극을 전기적으로 연결하는 추가의 전기적 연결을 포함하고, 추가의 전기적 연결은 제1 전극부와 제2 전극부 중 하나의 전극부에 위치하는 반도체 발광소자.(1) A semiconductor light emitting device comprising: a first semiconductor layer having a first conductivity; a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity; and a second semiconductor layer interposed between the first and second semiconductor layers, A plurality of semiconductor layers having active layers for generating light through recombination of the semiconductor layers; A non-conductive reflective film formed on the plurality of semiconductor layers to reflect light generated in the active layer toward the first semiconductor layer; An insulating layer formed on the non-conductive reflective film; A first electrode part electrically connected to the first semiconductor layer and supplying one of electrons and holes; And a second electrode part electrically connected to the second semiconductor layer and supplying the remaining one of electrons and holes, and at least one of the first electrode part and the second electrode part comprises: a connection electrode formed on the non-conductive reflective film; A first electrical connection for electrically connecting the connection electrode and the plurality of semiconductor layers through the non-conductive reflective film; A pad electrode formed on the insulating layer; A second electrical connection for electrically connecting the pad electrode and the connection electrode through the insulating layer; A branched electrode formed between the plurality of semiconductor layers and the non-conductive reflective film; And a further electrical connection for electrically connecting the branch electrode and the connection electrode, wherein the further electrical connection is located in one of the first electrode portion and the second electrode portion.
(2) 추가의 전기적 연결은 적어도 한 개 이상인 반도체 발광소자.(2) The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the additional electrical connection is at least one or more.
(3) 제1 전극부는: 비도전성 반사막 위에 형성된 제1 도전성의 제1 연결 전극; 비도전성 반사막을 관통하여 제1 도전성의 제1 반도체층과 제1 도전성의 제1 연결 전극을 전기적으로 연통하는 제1 도전성의 제1 전기적 연결; 절연층 위에 형성된 제1 도전성의 제1 패드 전극; 그리고 절연층을 관통하여 제1 도전성의 제1 연결 전극과 제1 도전성의 제1 패드 전극을 전기적으로 연통하는 제1 도전성의 제2 전기적 연결;을 포함하고, 제2 전극부는: 비도전성 반사막 위에 형성된 제2 도전성의 제2 연결 전극; 비도전성 반사막을 관통하여 제2 도전성의 제2 반도체층과 제2 도전성의 제2 연결 전극을 전기적으로 연통하는 제2 도전성의 제1 전기적 연결; 절연층 위에 형성된 제2 도전성의 제2 패드 전극; 그리고 절연층을 관통하여 제2 도전성의 제2 연결 전극과 제2 도전성의 제2 패드 전극을 전기적으로 연통하는 제2 도전성의 제2 전기적 연결;을 포함하는 반도체 발광소자.(3) The first electrode unit includes: a first conductive connection electrode formed on the non-conductive reflective film; A first electrical connection of a first conductivity through the non-conductive reflective film to electrically connect the first conductive semiconductor first layer and the first conductive first connection electrode; A first conductive pad electrode formed on the insulating layer; And a second electrical connection of a first conductive type that electrically connects the first conductive connection electrode and the first conductive first pad electrode through the insulating layer, and the second electrode portion includes: A second connecting electrode of a second conductive type formed; A first electrical connection of a second conductivity for electrically communicating the second conductive second semiconductor layer and the second conductive second connection electrode through the non-conductive reflective film; A second conductive pad electrode formed on the insulating layer; And a second conductive second electrical connection through the insulating layer to electrically connect the second conductive connection electrode and the second conductive second pad electrode.
(4) 제1 도전성의 제1 반도체층과 제1 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제1 도전성의 제1 오믹 전극; 및 제2 도전성의 제2 반도체층과 제2 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제2 도전성의 제2 오믹 전극;을 포함하고, 가지 전극은 제1 오믹 전극으로부터 길게 뻗은 제1 가지 전극 또는 제2 오믹 전극으로부터 길게 뻗은 제2 가지 전극 중 적어도 하나를 포함하는 반도체 발광소자.(4) a first conductive first ohmic electrode formed between the first semiconductor layer of the first conductivity and the first electrical connection of the first conductivity; And a second conductive ohmic electrode formed between the second conductive semiconductor layer and the first electrical connection of the second conductivity, and the branched electrode comprises a first branched electrode or a second branched electrode extending from the first ohmic electrode, 2 ohmic electrode, and a second branched electrode extending from the ohmic electrode.
(5) 제1 도전성의 제1 반도체층과 제1 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제1 오믹 전극; 및 제2 도전성의 제2 반도체층과 제2 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제2 오믹 전극;을 포함하고, 가지 전극은 제1 반도체층 위에서 제1 오믹 전극으로부터 제2 전극부 방향으로 길게 뻗은 제1 가지 전극이고, 제1 가지 전극은 비도전성 반사막을 관통하는 추가의 제2 전기적 연결에 의해 제2 연결 전극과 전기적으로 연결되는 반도체 발광소자.(5) a first ohmic electrode formed between the first semiconductor layer of the first conductivity and the first electrical connection of the first conductivity; And a second ohmic electrode formed between the second conductive semiconductor layer and the first electrical connection of the second conductivity, wherein the branched electrode extends from the first ohmic electrode toward the second electrode portion on the first semiconductor layer, Wherein the first branched electrode is electrically connected to the second connection electrode by an additional second electrical connection through the nonconductive reflective film.
(6) 추가의 제2 전기적 연결은 제2 도전성의 제1 전기적 연결과 떨어져 위치하는 반도체 발광소자.(6) A further second electrical connection is located apart from the first electrical connection of the second conductivity.
(7) 제1 도전성의 제1 반도체층과 제1 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제1 오믹 전극; 및 제2 도전성의 제2 반도체층과 제2 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제2 오믹 전극;을 포함하고, 가지 전극은 제2 반도체층 위에서 제2 오믹 전극으로부터 제1 전극부 방향으로 길게 뻗은 제2 가지 전극이고, 제2 가지 전극은 비도전성 반사막을 관통하는 추가의 제1 전기적 연결에 의해 제1 연결 전극과 전기적으로 연결되는 반도체 발광소자.(7) a first ohmic electrode formed between the first semiconductor layer of the first conductivity and the first electrical connection of the first conductivity; And a second ohmic electrode formed between the second conductive semiconductor layer and the first electrical connection of the second conductivity, wherein the branched electrode is extended from the second ohmic electrode toward the first electrode portion on the second semiconductor layer, And the second branch electrode is electrically connected to the first connection electrode by an additional first electrical connection through the nonconductive reflection film.
(8) 추가의 제1 전기적 연결은 제1 도전성의 제1 전기적 연결과 떨어져 위치하는 반도체 발광소자.(8) A further first electrical connection is located apart from a first electrical connection of the first conductivity.
(9) 제1 도전성의 제1 반도체층과 제1 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제1 도전성의 제1 오믹 전극; 및 제2 도전성의 제2 반도체층과 제2 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제2 도전성의 제2 오믹 전극;을 포함하고, 가지 전극은 제1 오믹 전극으로부터 길게 뻗은 제1 가지 전극 및 제2 오믹 전극으로부터 길게 뻗은 제2 가지 전극을 포함하는 반도체 발광소자.(9) a first conductive first ohmic electrode formed between the first semiconductor layer of the first conductivity and the first electrical connection of the first conductivity; And a second conductive ohmic electrode formed between the second conductive semiconductor layer and the first electrical connection of the second conductivity, wherein the branched electrode comprises a first branched electrode extending from the first ohmic electrode and a second branched electrode And a second branched electrode extended from the second ohmic electrode.
(10) 제2 전기적 연결의 개수는 제1 전기적 연결의 개수보다 많은 반도체 발광소자.(10) The number of the second electrical connections is larger than the number of the first electrical connections.
(11) 절연층은 유전체로 형성되고, 비도전성 반사막은 DBR(Distributed Bragg Reflector) 또는 ODR(Omni-Directional Reflector)을 포함하는 반도체 발광소자.(11) The semiconductor light-emitting device as claimed in any one of the preceding claims, wherein the insulating layer is formed of a dielectric material, and the non-conductive reflective film comprises DBR (Distributed Bragg Reflector) or ODR (Omni-Directional Reflector).
(12) 가지 전극은: 폭이 일정한 연장부; 그리고 연장부가 연결되며 연장부보다 폭이 큰 확장부;를 포함하는 반도체 발광소자.(12) The branched electrodes are: an extension having a constant width; And an extension portion connected to the extension portion and having a larger width than the extension portion.
본 개시에 따른 반도체 발광소자에 의하면, 제1 도전성의 가지 전극과 제1 도전성과 다른 제2 도전성의 전극을 전기적 연결을 사용하여 전기적으로 연통시킴으로써, 전류 공급을 원활하게 하여 전류 확산의 균일성이 향상된다.According to the semiconductor light emitting device of the present disclosure, by electrically connecting the branch electrode of the first conductivity type and the second conductive electrode of the first conductivity type to the electrode of the second conductive type by electrical connection, uniformity of current diffusion .
이에 따라 하나의 전기적 연결로 전류가 집중되어 전류 쏠림 현상에 의한 열화 또는 끊김 현상이 감소하여 반도체 발광소자의 발광의 균일성이 더욱 향상된다.As a result, the current is concentrated by one electrical connection, and deterioration or interruption due to the current leaking phenomenon is reduced, so that the uniformity of light emission of the semiconductor light emitting device is further improved.
그리고 본 개시에 따른 반도체 발광소자에 의하면, 복수의 발광부를 가지는 반도체 발광소자에서 복수개의 개구를 통해 상부 전극과 복수의 반도체층을 전기적으로 연결함으로써 전류 확산의 균일성이 향상된다.According to the semiconductor light emitting device of the present disclosure, the uniformity of the current diffusion is improved by electrically connecting the upper electrode and the plurality of semiconductor layers through the plurality of openings in the semiconductor light emitting device having the plurality of light emitting portions.
78, 88 : 전극부
71, 81 : 오믹 전극
76, 86 : 섬형 오믹 전극 72, 82 : 연결 전극
73, 74, 83, 84 : 전기적 연결 77, 87 : 추가의 전기적 연결
78, 88 : 가지 전극 70, 80 : 패드 전극
91 : 비도전성 반사막
95 : 절연층78, 88:
76, 86: island-shaped
73, 74, 83, 84:
78, 88:
91: non-conductive reflective film 95: insulating layer
Claims (12)
제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층;
활성층에서 생성된 빛을 제1 반도체층 측으로 반사하도록 복수의 반도체층 위에 형성된 비도전성 반사막;
비도전성 반사막 위에 형성된 절연층;
제1 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 하나를 공급하는 제1 전극부; 그리고
제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급하는 제2 전극부를 포함하며,
제1 전극부와 제2 전극부 중 적어도 하나는:
비도전성 반사막 위에 형성된 연결 전극;
비도전성 반사막을 관통하여 연결 전극과 복수의 반도체층을 전기적으로 연결하는 제1 전기적 연결;
절연층 위에 형성된 패드 전극;
절연층을 관통하여 패드 전극과 연결 전극을 전기적으로 연결하는 제2 전기전 연결;
복수의 반도체층과 비도전성 반사막 사이에 형성되는 가지 전극; 그리고
가지 전극과 연결 전극을 전기적으로 연결하는 추가의 전기적 연결을 포함하고,
추가의 전기적 연결은 제1 전극부와 제2 전극부 중 하나의 전극부에 위치하는 반도체 발광소자.In the semiconductor light emitting device,
A first semiconductor layer having a first conductivity, a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and an active layer disposed between the first and second semiconductor layers and generating light through recombination of electrons and holes, A plurality of semiconductor layers;
A non-conductive reflective film formed on the plurality of semiconductor layers to reflect light generated in the active layer toward the first semiconductor layer;
An insulating layer formed on the non-conductive reflective film;
A first electrode part electrically connected to the first semiconductor layer and supplying one of electrons and holes; And
And a second electrode part electrically connected to the second semiconductor layer and supplying the remaining one of electrons and holes,
At least one of the first electrode portion and the second electrode portion includes:
A connection electrode formed on the non-conductive reflective film;
A first electrical connection for electrically connecting the connection electrode and the plurality of semiconductor layers through the non-conductive reflective film;
A pad electrode formed on the insulating layer;
A second electrical connection for electrically connecting the pad electrode and the connection electrode through the insulating layer;
A branched electrode formed between the plurality of semiconductor layers and the non-conductive reflective film; And
And an additional electrical connection for electrically connecting the branch electrode to the connection electrode,
Wherein the additional electrical connection is located in one of the first electrode portion and the second electrode portion.
추가의 전기적 연결은 적어도 한 개 이상인 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein the additional electrical connection is at least one or more than one.
제1 전극부는:
비도전성 반사막 위에 형성된 제1 도전성의 제1 연결 전극;
비도전성 반사막을 관통하여 제1 도전성의 제1 반도체층과 제1 도전성의 제1 연결 전극을 전기적으로 연통하는 제1 도전성의 제1 전기적 연결;
절연층 위에 형성된 제1 도전성의 제1 패드 전극; 그리고
절연층을 관통하여 제1 도전성의 제1 연결 전극과 제1 도전성의 제1 패드 전극을 전기적으로 연통하는 제1 도전성의 제2 전기적 연결;을 포함하고,
제2 전극부는:
비도전성 반사막 위에 형성된 제2 도전성의 제2 연결 전극;
비도전성 반사막을 관통하여 제2 도전성의 제2 반도체층과 제2 도전성의 제2 연결 전극을 전기적으로 연통하는 제2 도전성의 제1 전기적 연결;
절연층 위에 형성된 제2 도전성의 제2 패드 전극; 그리고
절연층을 관통하여 제2 도전성의 제2 연결 전극과 제2 도전성의 제2 패드 전극을 전기적으로 연통하는 제2 도전성의 제2 전기적 연결;을 포함하는 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
The first electrode portion includes:
A first conductive connection electrode formed on the non-conductive reflective film;
A first electrical connection of a first conductivity through the non-conductive reflective film to electrically connect the first conductive semiconductor first layer and the first conductive first connection electrode;
A first conductive pad electrode formed on the insulating layer; And
And a second electrical connection of a first conductive type that electrically connects the first conductive connection electrode and the first conductive first pad electrode through the insulating layer,
The second electrode portion includes:
A second conductive connection electrode formed on the non-conductive reflective film;
A first electrical connection of a second conductivity for electrically communicating the second conductive second semiconductor layer and the second conductive second connection electrode through the non-conductive reflective film;
A second conductive pad electrode formed on the insulating layer; And
And a second conductive second electrical connection through the insulating layer to electrically connect the second conductive connection electrode and the second conductive second pad electrode.
제1 도전성의 제1 반도체층과 제1 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제1 도전성의 제1 오믹 전극; 및
제2 도전성의 제2 반도체층과 제2 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제2 도전성의 제2 오믹 전극;을 포함하고,
가지 전극은 제1 오믹 전극으로부터 길게 뻗은 제1 가지 전극 또는 제2 오믹 전극으로부터 길게 뻗은 제2 가지 전극 중 적어도 하나를 포함하는 반도체 발광소자.The method of claim 3,
A first conductive first ohmic electrode formed between the first semiconductor layer of the first conductivity and the first electrical connection of the first conductivity; And
And a second conductive ohmic electrode formed between the second semiconductor layer of the second conductivity and the first electrical connection of the second conductivity,
The branched electrode includes at least one of a first branched electrode extending from the first ohmic electrode or a second branched electrode extending from the second ohmic electrode.
제1 도전성의 제1 반도체층과 제1 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제1 오믹 전극; 및
제2 도전성의 제2 반도체층과 제2 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제2 오믹 전극;을 포함하고,
가지 전극은 제1 반도체층 위에서 제1 오믹 전극으로부터 제2 전극부 방향으로 길게 뻗은 제1 가지 전극이고,
제1 가지 전극은 비도전성 반사막을 관통하는 추가의 제2 전기적 연결에 의해 제2 연결 전극과 전기적으로 연결되는 반도체 발광소자.The method of claim 3,
A first ohmic electrode formed between the first semiconductor layer of the first conductivity and the first electrical connection of the first conductivity; And
And a second ohmic electrode formed between the second semiconductor layer of the second conductivity and the first electrical connection of the second conductivity,
The branch electrode is a first branched electrode extending from the first ohmic electrode toward the second electrode portion on the first semiconductor layer,
Wherein the first branched electrode is electrically connected to the second connection electrode by a second electrical connection through the non-conductive reflective film.
추가의 제2 전기적 연결은 제2 도전성의 제1 전기적 연결과 떨어져 위치하는 반도체 발광소자.The method of claim 5,
And the additional second electrical connection is located away from the first electrical connection of the second electrical conductivity.
제1 도전성의 제1 반도체층과 제1 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제1 오믹 전극; 및
제2 도전성의 제2 반도체층과 제2 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제2 오믹 전극;을 포함하고,
가지 전극은 제2 반도체층 위에서 제2 오믹 전극으로부터 제1 전극부 방향으로 길게 뻗은 제2 가지 전극이고,
제2 가지 전극은 비도전성 반사막을 관통하는 추가의 제1 전기적 연결에 의해 제1 연결 전극과 전기적으로 연결되는 반도체 발광소자.The method of claim 3,
A first ohmic electrode formed between the first semiconductor layer of the first conductivity and the first electrical connection of the first conductivity; And
And a second ohmic electrode formed between the second semiconductor layer of the second conductivity and the first electrical connection of the second conductivity,
The branch electrode is a second branched electrode extending from the second ohmic electrode on the second semiconductor layer toward the first electrode portion,
And the second branched electrode is electrically connected to the first connection electrode by a further first electrical connection through the non-conductive reflective film.
추가의 제1 전기적 연결은 제1 도전성의 제1 전기적 연결과 떨어져 위치하는 반도체 발광소자.The method of claim 7,
Wherein the further first electrical connection is located away from the first electrical connection of the first electrical conductivity.
제1 도전성의 제1 반도체층과 제1 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제1 도전성의 제1 오믹 전극; 및
제2 도전성의 제2 반도체층과 제2 도전성의 제1 전기적 연결 사이에 형성된 제2 도전성의 제2 오믹 전극;을 포함하고,
가지 전극은 제1 오믹 전극으로부터 길게 뻗은 제1 가지 전극 및 제2 오믹 전극으로부터 길게 뻗은 제2 가지 전극을 포함하는 반도체 발광소자.The method of claim 3,
A first conductive first ohmic electrode formed between the first semiconductor layer of the first conductivity and the first electrical connection of the first conductivity; And
And a second conductive ohmic electrode formed between the second semiconductor layer of the second conductivity and the first electrical connection of the second conductivity,
The branched electrode includes a first branched electrode extending from the first ohmic electrode and a second branched electrode extending from the second ohmic electrode.
제2 전기적 연결의 개수는 제1 전기적 연결의 개수보다 많은 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
Wherein the number of the second electrical connections is larger than the number of the first electrical connections.
절연층은 유전체로 형성되고,
비도전성 반사막은 DBR(Distributed Bragg Reflector) 또는 ODR(Omni-Directional Reflector)을 포함하는 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
The insulating layer is formed of a dielectric,
The non-conductive reflective film includes a DBR (Distributed Bragg Reflector) or an ODR (Omni-Directional Reflector).
가지 전극은:
폭이 일정한 연장부; 그리고
연장부가 연결되며 연장부보다 폭이 큰 확장부;를 포함하는 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
Branch electrodes are:
An extension having a constant width; And
And an extension portion connected to the extension portion and having a larger width than the extension portion.
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KR20220064596A (en) * | 2020-11-12 | 2022-05-19 | 주식회사 에스엘바이오닉스 | Semiconductor light emitting device |
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2018
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A107 | Divisional application of patent |