KR20210045847A - 발광 소자 및 발광 소자의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는 Si 기판, 상기 Si 기판 상에 위치하는 p형 반도체층, 상기 p형 반도체층과 중첩하는 n형 반도체층, 상기 p형 반도체층과 상기 n형 반도체층 사이에 위치하는 활성층, 그리고 상기 활성층의 측면과 중첩하는 차단 금속 패턴을 포함한다.
Description
본 발명은 발광 소자 및 발광 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, LED(Light Emitting Diode)는 전자와 홀의 재결합에 기초하여 발광하는 반도체 소자로, 전력이 적게 들고 효율이 좋아 광통신, 전자기기에서 여러 형태의 광원으로 널리 사용되고 있는 추세다.
이러한 LED는 전류의 흐름 방향과 구조의 차이에 따라 수평형과 수직형으로 구분할 수 있다. 이 중에서 수평형 LED는 저 또는 중 출력용으로 널리 사용되고 있고 최근에는 고출력용도 시도되고 있으나 열 문제가 심각하여 양산화에 진전을 보지 못하고 있다. 이에 반해 수직형 LED는 고출력용으로 가장 적합한 구조를 가지고 있다.
본 발명은 발광 소자의 전면 방향을 향해 광이 방출되는 발광 소자 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자는 Si 기판, 상기 Si 기판 상에 위치하는 p형 반도체층, 상기 p형 반도체층과 중첩하는 n형 반도체층, 상기 p형 반도체층과 상기 n형 반도체층 사이에 위치하는 활성층, 그리고 상기 활성층의 측면과 중첩하는 차단 금속 패턴을 포함한다.
상기 발광 소자는 상기 활성층의 측면과 상기 차단 금속 패턴 사이에 위치하는 제1 절연 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 발광 소자는 상기 차단 금속 패턴을 사이에 두고 상기 제1 절연 패턴과 중첩하는 제2 절연 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 절연 패턴은 SiO2, SiNx, Al2O3, Ta2O5, TiO2, MgO, ZrO2, CeO2, K2O, Li2O, Na2O, Rb2O, Sc2O3, Y2O3, Hf2O3, CaHfO3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자는 상기 Si 기판과 상기 p형 반도체층 사이에 위치하는 금속 버퍼층을 더 포함할 수 있다.
상기 금속 버퍼층은 특정 파장의 광을 반사하는 금속을 포함할 수 있다.
상기 발광 소자는 상기 Si 기판의 일면 상에 위치하는 제1 전극, 그리고 상기 n형 반도체층의 일면 상에 위치하는 제2 전극을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법은 Si 기판 상에 적층된 p형 반도체층, 활성층 및 n형 반도체층을 형성하는 단계, 상기 활성층의 측면을 커버하는 제1 절연 패턴을 형성하는 단계, 그리고 상기 제1 절연 패턴 상에 차단 금속 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 제1 절연 패턴을 형성하는 단계는, 상기 Si 기판 전면과 중첩하는 절연층을 형성하는 단계, 그리고 상기 절연층을 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1 절연 패턴 상에 차단 금속 패턴을 형성하는 단계는, 상기 Si 기판 상에 감광성 수지 패턴을 형성하는 단계, 상기 감광성 수지 패턴 상에 금속층을 적층하는 단계, 그리고 상기 감광성 수지 패턴과 중첩하는 상기 금속층의 일부를 리프트-오프하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 Si 기판과 상기 p형 반도체층 사이에 위치하는 금속 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 금속 버퍼층은 특정 파장의 광을 반사하는 금속을 포함할 수 있다.
상기 절연층은 SiO2, SiNx, Al2O3, Ta2O5, TiO2, MgO, ZrO2, CeO2, K2O, Li2O, Na2O, Rb2O, Sc2O3, Y2O3, Hf2O3, CaHfO3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 차단 금속 패턴은 상기 p형 반도체층, 상기 활성층, 그리고 상기 n형 반도체층의 측면과 중첩할 수 있다.
상기 Si 기판의 일면 상에 위치하는 제1 전극을 형성하는 단계, 그리고 상기 n형 반도체층의 일면 상에 위치하는 제2 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 발광 소자의 측면 또는 배면에서 방출되는 광을 차단하고, 발광 소자의 전면으로 광을 방출할 수 있다. 또한 활성층의 측면을 보호함으로써 발광 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 발광 소자의 단면도이다.
도 2 내지 도 13 각각은 일 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법에 따른 단면도이다.
도 14(a) 및 14(b)는 일 실시예에 따른 발광 소자의 이미지이고, 도 14(c) 및 14(d)는 비교예에 따른 발광 소자의 이미지이다.
도 15 및 도 16각각은 일 실시예에 따른 적색 발광 소자의 특성 그래프이고, 도 17 및 도 18 각각은 일 실시예에 따른 녹색 발광 소자의 특성 그래프이다.
도 19는 일 실시예에 따른 적색 발광 소자의 파장 그래프이고, 도 20은 일 실시예에 따른 녹색 발광 소자의 파장 그래프이다.
도 2 내지 도 13 각각은 일 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법에 따른 단면도이다.
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도 15 및 도 16각각은 일 실시예에 따른 적색 발광 소자의 특성 그래프이고, 도 17 및 도 18 각각은 일 실시예에 따른 녹색 발광 소자의 특성 그래프이다.
도 19는 일 실시예에 따른 적색 발광 소자의 파장 그래프이고, 도 20은 일 실시예에 따른 녹색 발광 소자의 파장 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 기재를 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 기재의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 기재를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로 본 기재가 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서 설명의 편의를 위해 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 “위에” 또는 “상에” 있다고 할 때, 이는 다른 부분 “바로 위에” 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하에서는 도 1을 참조하여 일 실시예에 따른 발광 소자에 대해 설명한다. 도 1은 일 실시예에 따른 발광 소자의 단면도이다.
일 실시예에 따른 발광 소자는 Si 기판(110)의 일면 상에 위치하는 제1 전극(120), p형 반도체층(151), 활성층(153), n형 반도체층(155) 및 제2 전극(170)을 포함할 수 있다. 이때 Si 기판(110)은 p형 Si 기판일 수 있으며, 약 350 마이크로미터 내지 약 450 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다.
p형 반도체층(151)은 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체층으로 형성되며, 예를 들어 p-GaN층으로 이루어질 수 있다.
활성층(153)은 p형 반도체층(151)과 n형 반도체층(155)으로부터 주입되는 정공 및 전자의 결합에 의해 빛이 생성하는 곳이다. 활성층(153)은 주로 InGaN 기반으로 이루어지며, 밴드갭 에너지를 제어함으로써 그 발광 파장 대역이 조절된다. 예를 들어, 활성층(153)은 양자우물층과 장벽층이 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, InGaN/AlGaN 또는 InGaN/InAlGaN의 한 쌍으로 구성되며, 단일양자우물층(single quantum well) 또는 다중양자우물층(multi quantum well)으로 이루어질 수 있다.
n형 반도체층(155)은 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체 물질로 형성하며, 예를 들어 n-GaN층으로 형성될 수 있다.
p형 반도체층(151), 활성층(153) 및 n형 반도체층(155)의 두께의 합은 약 5 마이크로미터 내지 약 15 마이크로미터일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 전극(120) 및 제2 전극(170)은 활성층(153)에 전자 및 정공이 주입되도록 외부 전원 공급부와 연결될 수 있다. 제1 전극(120) 및 제2 전극(170)은 Au, Al, Ag와 같은 금속물질 또는 ITO (Indium Tin Oxide)등과 같은 투명한 도전성 물질로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자는 기판(110)과 p형 반도체층(151) 사이에 위치하는 금속 버퍼층(111)을 더 포함할 수 있다. 금속 버퍼층(111)은 활성층(153)으로부터 발광 소자의 배면을 향해 방출되는 광을 차단하기 위한 어떠한 금속도 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 제2 전극(170) 상에는 절연 패턴(161, 165) 및 차단 금속 패턴(163)이 위치할 수 있다.
절연 패턴(161, 165)은 제2 전극(170) 상에 위치하며, p형 반도체층(151), 활성층(153) 및 n형 반도체층(155)의 측면을 덮는 제1 절연 패턴(161), 그리고 제1 절연 패턴(161) 위에 위치하는 제2 절연 패턴(165)을 포함할 수 있다.
제1 절연 패턴(161)은 p형 반도체층(151), 활성층(153) 및 n형 반도체층(155)의 측면과 직접 접촉할 수 있다. 제2 절연 패턴(165)은 후술할 차단 금속 패턴(163)을 사이에 두고 제1 절연 패턴(161)과 중첩할 수 있다. 본 명세서는 제1 절연 패턴(161)과 제2 절연 패턴(165)을 구분하여 도시하였으나, 동일한 물질로 형성되는 경우, 하나의 절연 패턴으로 시인될 수 있다.
절연 패턴(161, 165)은 일 예로 SiO2, SiNx, Al2O3, Ta2O5, TiO2, MgO, ZrO2, CeO2, K2O, Li2O, Na2O, Rb2O, Sc2O3, Y2O3, Hf2O3, CaHfO3 등의 산화물을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 절연 기능이 가능한 유기 절연 물질, 무기 절연 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
절연 패턴(161, 165)은 스퍼터링, 화학기상증착(Chemical Vapour Deposition; CVD) 또는 플라즈마 화학기상증착 (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition; PECVD) 등 다양한 증착 방법에 의해서 형성될 수 있다. 절연 패턴(161, 165)은 포토리소그래피 공정 및 식각을 통하여 패터닝 가능하다.
제1 절연 패턴(161)과 제2 절연 패턴(165) 사이에 차단 금속 패턴(163)이 위치할 수 있다. 차단 금속 패턴(163)은 p형 반도체층(151) 및 n 형 반도체층(155)의 측면의 적어도 일부와 중첩할 수 있다. 또한 차단 금속 패턴(163)은 활성층(153)의 측면과 중첩할 수 있다. 차단 금속 패턴(163)은 활성층(153)의 측면으로부터 방출되는 광을 차단할 수 있다. 차단 금속 패턴(163)은 제1 절연 패턴(161)의 상부면, 측면을 모두 덮는 형태를 가질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 활성층(153)의 측면을 커버하는 어떠한 형태도 가능할 수 있다.
차단 금속 패턴(163)은 활성층(153)의 측면으로부터 방출되는 광을 차단하기 위한 어떠한 금속 물질도 포함할 수 있으며, 일 예로 Ti, Al, Ni, Au 및 Cr 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한 차단 금속 패턴(163)은 어떠한 방법으로도 형성될 수 있으나, 일 예에 따라 금속막의 습식 식각 공정 또는 리프트 오프 공정을 통해 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 발광 소자는 활성층(153)으로부터 기판(110)을 향해 방출되는 광은 금속 버퍼층(111)에 의해 차단될 수 있으며, 활성층(153)의 측면으로부터 방출되는 광은 차단 금속 패턴(163)에 의해 차단될 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 발광 소자는 활성층(153)의 전면으로 방출되는 광만이 방출될 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 13을 참조하여 일 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 2 내지 도 13 각각은 일 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법에 따른 단면도이다.
먼저 도 2에 도시된 바와 같이 기판(110) 상에, 기판(110)의 전면과 중첩하는 금속 버퍼층(111), p형 반도체층(151a), 활성층(153a) 및 n형 반도체층(155a)을 형성한다. 이후 n형 반도체층(155a) 상에 제2 전극(170)을 형성한다.
다음 도 3에 도시된 바와 같이 제2 전극(170) 상에 제1 감광성 수지 패턴(PR1)을 형성한다. 제1 감광성 수지 패턴(PR1)을 마스크로 하여 ICP 건식 식각을 진행한다.
이후 도 4에 도시된 바와 같이 제1 감광성 수지 패턴(PR1)에 의해 가장자리가 정렬된 p형 반도체층(151), 활성층(153) 및 n형 반도체층(155)을 형성할 수 있다. 그리고 나서 도 5에 도시된 바와 같이 제1 감광성 수지 패턴(PR1)을 제거한다. 이하에서는 하나의 발광 소자를 기준으로 제조 방법에 대해 설명한다.
이후 도 6에 도시된 바와 같이 기판(110) 전면과 중첩하도록 제2 전극(170) 상에 절연막(161a)을 형성한다. 절연막(161a)은 제2 전극(170)의 상부면을 덮으면서 노출된 금속 버퍼층(111)의 상부면과 접촉할 수 있다.
절연막(161a)은 일 예로 SiO2, SiNx, Al2O3, Ta2O5, TiO2, MgO, ZrO2, CeO2, K2O, Li2O, Na2O, Rb2O, Sc2O3, Y2O3, Hf2O3, CaHfO3 등의 산화물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며 절연 기능이 가능한 유기 절연 물질, 무기 절연 물질 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
그리고 나서 도 7에 도시된 바와 같이 절연막(161a)의 일부 및 제2 전극(170)의 일부와 중첩하는 제2 감광성 수지 패턴(PR2)을 형성한다.
제2 감광성 수지 패턴(PR2)은 제2 전극(170) 위에 위치하는 절연막(161a)의 상부면으로부터 절연막(161a)의 측면을 따라 연장될 수 있다. 또한 제2 감광성 수지 패턴(PR2)은 절연막(161a)의 측면으로부터 기판(110) 및 금속 버퍼층(111)의 상부면 상에 위치하는 절연막(161a)과 중첩하는 형태를 가질 수 있다.
이러한 제2 감광성 수지 패턴(PR2)을 마스크로 하여 절연막(161a)을 식각한다. 일 예로 건식 식각 공정을 통해 절연막(161a)을 패터닝할 수 있으며 이에 따라 도 8에 도시된 바와 같이 제1 절연 패턴(161)이 형성될 수 있다.
이후 도 9에 도시된 바와 같이 제2 감광성 수지 패턴(PR2)을 제거한다.
다음 도 10에 도시된 바와 같이, 제3 감광성 수지 패턴(PR3)을 형성한다. 제3 감광성 수지 패턴(PR3)은 절연 패턴(161)의 적어도 일부 및 제2 전극(170)의 적어도 일부 상에 위치하거나, 금속 버퍼층(111)의 상부면 상에 위치할 수 있다. 제3 감광성 수지 패턴(PR3)은 이후 설명할 차단 금속 패턴이 형성되는 영역을 제외하고 형성될 수 있다.
그리고 나서 도 11에 도시된 바와 같이 기판(110) 전면과 중첩하는 금속층(163a, 163b)을 증착한다. 금속층(163a)의 일부는 제3 감광성 수지 패턴(PR3)과 중첩할 수 있으며, 금속층(163b)의 나머지 일부는 제3 감광성 수지 패턴(PR3)이 위치하지 않는 영역에서 제1 절연 패턴(161)과 중첩할 수 있다.
제3 감광성 수지 패턴(PR3)과 중첩하는 금속층(163a)은 리프트-오프 공정을 통해 제거될 수 있으며, 이에 따라 도 12과 같은 적층 구조를 제공할 수 있다. 이후 제3 감광성 수지 패턴(PR3)을 제거하면 도 13과 같은 적층 구조가 제공될 수 있다.
이후 도 8 및 도 9에서 설명한 방법과 동일한 방법을 통해 제2 절연 패턴(165)을 형성하고, 기판(110)의 배면에 제1 전극(120)을 형성하여 도 1에서 설명한 바와 같은 발광 소자를 제공할 수 있다.
일 실시예에 따라 활성층(153)으로부터 기판(110)을 향해 방출되는 광은 금속 버퍼층(111)에 의해 차단될 수 있으며, 활성층(153)의 측면으로부터 방출되는 광은 차단 금속 패턴(163)에 의해 차단될 수 있다. 즉, 일 실시예에 따른 발광 소자는 활성층(153)의 전면으로 방출되는 광만이 방출될 수 있으며, 사용자가 원하는 패턴에 대해 전면 광만을 방출할 수 있다.
이하에서는 도 14(a) 내지 도 20을 참조하여 일 실시예에 따른 발광 소자의 특성에 대해 살펴본다. 도 14(a) 및 14(b)는 일 실시예에 따른 발광 소자의 이미지이고, 도 14(c) 및 14(d)는 비교예에 따른 발광 소자의 이미지이고, 도 15 및 도 16각각은 일 실시예에 따른 적색 발광 소자의 특성 그래프이고, 도 17 및 도 18 각각은 일 실시예에 따른 녹색 발광 소자의 특성 그래프이고, 도 19는 일 실시예에 따른 적색 발광 소자의 파장 그래프이고, 도 20은 일 실시예에 따른 녹색 발광 소자의 파장 그래프이다.
우선 도 14(a)는 일 실시예에 따른 특정 패턴을 가지도록 설계된 적색 발광 소자의 이미지로, 발광 소자의 전면을 향해서만 광이 방출됨을 알 수 있다. 도 14(b)는 일 실시예에 따른 녹색 발광 소자의 이미지로, 도 14(a)와 같이 발광 소자의 전면을 향해서만 광이 방출됨을 확인하였다.
반면 도 14(c)는 비교예에 따른 적색 발광 소자의 이미지로 발광 소자의 전면뿐만 아니라 활성층의 측면을 통해 방출되는 광이 시인됨을 확인하였다. 절연 패턴 및 차단 금속 패턴을 제외하고는 도 14 (a)와 동일한 구조를 가지는 도 14(c)의 비교예는 도 14(a)와 달리 측면을 통해 방출되는 광도 시인될 수 있다. 또한 14(d)는 비교예에 따른 녹색 발광 소자의 이미지로, 도 14(c)와 같이 발광 소자의 전면뿐만 아니라 활성층의 측면을 통해 방출되는 광을 확인하였다.
즉, 일 실시예에 따른 발광 소자는 차단 금속층을 포함함으로써 활성층의 측면을 통해 광이 방출되는 것을 차단하고, 발광 소자의 전면을 향해서만 광을 방출할 수 있다.
다음 도 15는 적색 발광 소자의 순방향 동작 전압 특성을 나타낸 그래프이고, 도 16은 적색 발광 소자의 역방향 누설 전류를 나타낸 그래프이다. 도 15 및 16의 그래프에 나타난 바를 참조하면 적색 발광 소자는 기준치와 유사한 수치를 나타냄을 알 수 있다.
구체적으로 기존 적색 발광 소자의 경우, 순방향 동작 전압은 1.6 내지 2.1V(@IF=20mA)의 범위를 가질 수 있으며, 도 15에 나타난 바와 같이 일 실시예에 따른 적색 발광 소자 역시 평균값 1.673V를 나타냄을 확인하였다.
또한 도 16에서 역방향 누설 전류와 관련하여, 기존 적색 발광 소자의 경우 VR=5V에서 10uA이하의 특성을 가질 수 있다. 일 실시예에 따른 적색 발광 소자는 VR=10V의 비교적 높은 전압에서도 1nA 이하의 역방향 누설전류 특성을 가지고 있음을 확인하였다.
이와 유사하게, 도 17는 녹색 발광 소자의 순방향 동작 전압 특성을 나타낸 그래프이고, 도 18은 적색 발광 소자의 역방향 누설 전류를 나타낸 그래프이다. 도 17 및 18의 그래프에 나타난 바를 참조하면 녹색 발광 소자는 기준치와 유사한 수치를 나타냄을 알 수 있다.
구체적으로 기존 녹색 발광 소자의 경우, 순방향 동작 전압은 약 2.5 내지 4.1V(@IF=20mA)의 범위를 가질 수 있다. 일 실시예에 따른 녹색 발광 소자의 경우, 도 17에 나타난 바와 같이 평균 2.6V 수준으로 낮은 VF를 가지고 있다. 이에 따르면 일반적인 전원 공급원으로 사용되는 1.5V 알카라인 건전지 2개 또는 수은 건전지 1개를 통해서도 발광 소자의 동작이 가능할 수 있다.
또한 도 18에서 역방향 누설 전류와 관련하여, 기존 녹색 발광 소자의 경우 VR=5V에서 10uA이하의 특성을 가질 수 있다. 일 실시예에 따른 녹색 발광 소자는 VR=10V의 비교적 높은 전압에서도 1nA 이하(평균값 0.3263)의 역방향 누설전류 특성을 가지고 있음을 확인하였다.
도 19를 참조하면 일 실시예에 따른 적색 발광 소자는 약 630 나노미터 내지 약 650 나노미터 범위의 광을 방출함을 확인하였고, 도 20을 참조하면 일 실시예에 따른 녹색 발광 소자는 약 490 나노미터 내지 약 530 나노미터 범위의 광을 방출함을 확인하였다.
즉, 도 14(a) 내지 도 20을 참조하면, 일 실시예에 따른 발광 소자는 일 활성층(153)으로부터 기판(110)을 향해 방출되는 광과, 활성층(153)의 측면으로부터 방출되는 광은 차단할 수 있으며, 전면으로 방출되는 광 자체는 기존 발광 소자와 동일한 수준의 광을 방출할 수 있음을 확인하였다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
110: 기판
111: 금속 버퍼층
120: 제1 전극
151: p형 반도체층
153: 활성층
155: n형 반도체층
161: 제1 절연 패턴
163: 차단 금속 패턴
165: 제2 절연 패턴
170: 제2 전극
111: 금속 버퍼층
120: 제1 전극
151: p형 반도체층
153: 활성층
155: n형 반도체층
161: 제1 절연 패턴
163: 차단 금속 패턴
165: 제2 절연 패턴
170: 제2 전극
Claims (15)
- Si 기판,
상기 Si 기판 상에 위치하는 p형 반도체층,
상기 p형 반도체층과 중첩하는 n형 반도체층,
상기 p형 반도체층과 상기 n형 반도체층 사이에 위치하는 활성층, 그리고
상기 활성층의 측면과 중첩하는 차단 금속 패턴을 포함하는 발광 소자. - 제1항에서,
상기 활성층의 측면과 상기 차단 금속 패턴 사이에 위치하는 제1 절연 패턴을 더 포함하는 발광 소자. - 제2항에서,
상기 차단 금속 패턴을 사이에 두고 상기 제1 절연 패턴과 중첩하는 제2 절연 패턴을 더 포함하는 발광 소자. - 제2항에서,
상기 제1 절연 패턴은 SiO2, SiNx, Al2O3, Ta2O5, TiO2, MgO, ZrO2, CeO2, K2O, Li2O, Na2O, Rb2O, Sc2O3, Y2O3, Hf2O3, CaHfO3 중 적어도 하나를 포함하는 발광 소자. - 제1항에서,
상기 Si 기판과 상기 p형 반도체층 사이에 위치하는 금속 버퍼층을 더 포함하는 발광 소자. - 제5항에서,
상기 금속 버퍼층은 특정 파장의 광을 반사하는 금속을 포함하는 발광 소자. - 제1항에서,
상기 Si 기판의 일면 상에 위치하는 제1 전극, 그리고
상기 n형 반도체층의 일면 상에 위치하는 제2 전극을 더 포함하는 발광 소자. - Si 기판 상에 적층된 p형 반도체층, 활성층 및 n형 반도체층을 형성하는 단계,
상기 활성층의 측면을 커버하는 제1 절연 패턴을 형성하는 단계, 그리고
상기 제1 절연 패턴 상에 차단 금속 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 발광 소자의 제조 방법. - 제8항에서,
상기 제1 절연 패턴을 형성하는 단계는,
상기 Si 기판 전면과 중첩하는 절연층을 형성하는 단계, 그리고
상기 절연층을 식각하는 단계를 포함하는 발광 소자의 제조 방법. - 제8항에서,
상기 제1 절연 패턴 상에 차단 금속 패턴을 형성하는 단계는,
상기 Si 기판 상에 감광성 수지 패턴을 형성하는 단계,
상기 감광성 수지 패턴 상에 금속층을 적층하는 단계, 그리고
상기 감광성 수지 패턴과 중첩하는 상기 금속층의 일부를 리프트-오프하는 단계를 포함하는 발광 소자의 제조 방법. - 제8항에서,
상기 Si 기판과 상기 p형 반도체층 사이에 위치하는 금속 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함하는 발광 소자의 제조 방법. - 제11항에서,
상기 금속 버퍼층은 특정 파장의 광을 반사하는 금속을 포함하는 발광 소자의 제조 방법. - 제8항에서,
상기 절연층은 SiO2, SiNx, Al2O3, Ta2O5, TiO2, MgO, ZrO2, CeO2, K2O, Li2O, Na2O, Rb2O, Sc2O3, Y2O3, Hf2O3, CaHfO3 중 적어도 하나를 포함하는 발광 소자의 제조 방법. - 제8항에서,
상기 차단 금속 패턴은 상기 p형 반도체층, 상기 활성층, 그리고 상기 n형 반도체층의 측면과 중첩하는 발광 소자의 제조 방법. - 제8항에서,
상기 Si 기판의 일면 상에 위치하는 제1 전극을 형성하는 단계, 그리고
상기 n형 반도체층의 일면 상에 위치하는 제2 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 발광 소자의 제조 방법.
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| KR1020190129349A KR102300384B1 (ko) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | 발광 소자 및 발광 소자의 제조 방법 |
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