KR20220010453A - Deep uv light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무기물 반도체 발광 다이오드에 관한 것으로, 특히 300nm 이하의 심자외선을 방출하는 발광 다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to an inorganic semiconductor light emitting diode, and more particularly, to a light emitting diode emitting deep ultraviolet light of 300 nm or less.
일반적으로, 200 내지 300nm 범위 내의 자외선을 방출하는 발광 다이오드는 살균 장치, 물 또는 공기 정화 장치, 고밀도 광 기록 장치, 바이오 에어로졸 형광 검출 시스템의 여기원을 포함하여 다양한 용도에 사용될 수 있다.In general, light emitting diodes emitting ultraviolet light within the range of 200 to 300 nm can be used in various applications, including as an excitation source for sterilization devices, water or air purification devices, high-density optical recording devices, and bio-aerosol fluorescence detection systems.
근자외선 또는 청색 발광 다이오드와 달리, 상대적으로 심자외선을 방출하는 발광 다이오드는 AlGaN과 같이 Al을 함유하는 웰층을 포함한다. 이러한 질화갈륨계 반도체층의 조성에 기인하여 심자외선 발광 다이오드는 청색 발광 다이오드나 근자외선 발광 다이오드와는 상당히 다른 구조를 갖는다.Unlike near-ultraviolet or blue light-emitting diodes, light-emitting diodes that emit relatively deep ultraviolet light include a well layer containing Al, such as AlGaN. Due to the composition of the gallium nitride-based semiconductor layer, the deep ultraviolet light emitting diode has a structure significantly different from that of a blue light emitting diode or a near ultraviolet light emitting diode.
특히, 종래 기술에 따른 심자외선 발광 다이오드는 n형 반도체층 상에 배치되는 메사의 형상 및 위치가 일반적인 청색 발광 다이오드나 근자외선 발광 다이오드와 다른 구조를 갖는다. 즉, 메사는 n형 반도체층의 중심으로부터 일측으로 치우쳐 형성되며, 메사 상에 p 범프가 배치되고, 상기 일측에 대향하는 타측 근처에 메사로부터 이격되어 n 범프가 배치된다. In particular, the deep ultraviolet light emitting diode according to the prior art has a structure different from that of a general blue light emitting diode or near ultraviolet light emitting diode in the shape and position of the mesa disposed on the n-type semiconductor layer. That is, the mesa is formed to be biased toward one side from the center of the n-type semiconductor layer, and the p-bump is disposed on the mesa, and the n-bump is disposed near the other side opposite to the one side and spaced apart from the mesa.
이러한 종래의 자외선 발광 다이오드는 대체로 광 출력이 낮고 순방향 전압이 높은 단점을 갖는다. 특히, 심자외선 발광 다이오드는 반도체층의 결정 품질의 개선에 따라 양호한 내부 양자 효율을 달성하지만, 광 추출 효율이 대단히 낮다. 광 추출 효율은 내부 전반사나 내부에서의 광 손실에 의해 감소된다. 예를 들어, 오믹 콘택을 위해 포함되는 p형 GaN층은 활성층에서 생성된 자외선을 흡수하며, n형 반도체층에 접합하는 n 오믹 콘택층 또한 자외선을 흡수한다.These conventional ultraviolet light emitting diodes generally have disadvantages of low light output and high forward voltage. In particular, the deep ultraviolet light emitting diode achieves good internal quantum efficiency with the improvement of the crystal quality of the semiconductor layer, but the light extraction efficiency is very low. Light extraction efficiency is reduced by total internal or internal light loss. For example, the p-type GaN layer included for the ohmic contact absorbs ultraviolet rays generated by the active layer, and the n-ohmic contact layer bonded to the n-type semiconductor layer also absorbs ultraviolet rays.
나아가, 종래의 자외선 발광 다이오드는 메사의 측면으로 방출된 광을 활용하기 어렵기 때문에, 메사 측면의 전체 면적을 될 수 있는 한 감소시키려는 경향을 갖는다. 즉, 메사의 폭이 상대적으로 넓게 형성된다. 그러나 메사 폭이 클수록 n 오믹 콘택층으로부터 메사 중앙 영역까지의 거리가 커져 전류 분산에 좋지 않으며, 따라서 순방향 전압이 높아진다. 더욱이, 열악한 전류 분산 성능은 전류 밀도 증가를 제한하며, 이에 따라, 개별 발광 다이오드로 구현할 수 있는 광도가 제한된다.Furthermore, since it is difficult to utilize the light emitted from the side of the mesa, the conventional UV light emitting diode tends to reduce the total area of the side of the mesa as much as possible. That is, the mesa is formed to have a relatively wide width. However, as the mesa width increases, the distance from the n-ohmic contact layer to the mesa central region increases, which is not good for current distribution, and thus the forward voltage increases. Moreover, poor current dissipation performance limits the increase in current density, thereby limiting the luminous intensity that can be achieved with individual light emitting diodes.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전기적 특성 및/또는 광 출력을 개선할 수 있는 새로운 구조의 심자외선 발광 다이오드를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a deep ultraviolet light emitting diode having a novel structure capable of improving electrical characteristics and/or light output.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 전류 분산 성능을 향상시킬 수 있는 심자외선 발광 다이오드를 제공하는 것이다.Another problem to be solved by the present invention is to provide a deep ultraviolet light emitting diode capable of improving current dissipation performance.
본 발명의 일 실시예에 따른 심자외선 발광 다이오드는, 일 실시예에 따른 심자외선 발광 다이오드는, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 n형 반도체층; 상기 n형 반도체층 상에 배치되고, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하며, 상기 n형 반도체층을 노출시키는 복수의 비아홀들을 갖는 메사; 상기 비아홀들 내에서 상기 n형 반도체층에 콘택하는 n 오믹 콘택층들; 상기 p형 반도체층에 콘택하는 p 오믹 콘택층; 상기 n 오믹 콘택층들에 전기적으로 접속된 n 패드 금속층; 상기 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속된 p 패드 금속층; 상기 n 패드 금속층에 전기적으로 접속된 n 범프; 및 상기 p 패드 금속층에 전기적으로 접속된 p 범프를 포함하고, 상기 p 패드 금속층은 상기 n 패드 금속층을 둘러싸도록 형성된다.A deep ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention, the deep ultraviolet light emitting diode according to an embodiment, a substrate; an n-type semiconductor layer positioned on the substrate; a mesa disposed on the n-type semiconductor layer, including an active layer and a p-type semiconductor layer, and having a plurality of via holes exposing the n-type semiconductor layer; n-ohmic contact layers contacting the n-type semiconductor layer in the via holes; a p-ohmic contact layer in contact with the p-type semiconductor layer; an n pad metal layer electrically connected to the n ohmic contact layers; a p pad metal layer electrically connected to the p ohmic contact layer; an n bump electrically connected to the n pad metal layer; and a p-bump electrically connected to the p-pad metal layer, wherein the p-pad metal layer is formed to surround the n-pad metal layer.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드는, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 n형 반도체층; 상기 n형 반도체층 상에 배치되고, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하며, 상기 n형 반도체층을 노출시키는 복수의 비아홀들을 갖는 메사; 상기 비아홀들 내에서 상기 n형 반도체층에 콘택하는 n 오믹 콘택층들; 상기 p형 반도체층에 콘택하는 p 오믹 콘택층; 상기 n 오믹 콘택층들에 전기적으로 접속된 n 범프; 및 상기 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속된 p 범프를 포함하고, 상기 p 오믹 콘택층은 Ni/Rh을 포함한다.A light emitting diode according to another embodiment of the present invention includes: a substrate; an n-type semiconductor layer positioned on the substrate; a mesa disposed on the n-type semiconductor layer, including an active layer and a p-type semiconductor layer, and having a plurality of via holes exposing the n-type semiconductor layer; n-ohmic contact layers contacting the n-type semiconductor layer in the via holes; a p-ohmic contact layer in contact with the p-type semiconductor layer; an n bump electrically connected to the n ohmic contact layers; and a p-bump electrically connected to the p-ohmic contact layer, wherein the p-ohmic contact layer includes Ni/Rh.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 심자외선 발광 다이오드는, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 n형 반도체층; 상기 n형 반도체층 상에 배치되고, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하며, 상기 n형 반도체층을 노출시키는 그루브를 포함하는 메사; 상기 그루브 내에서 상기 n형 반도체층에 콘택하는 n 오믹 콘택층들; 상기 p형 반도체층에 콘택하는 p 오믹 콘택층; 상기 n 오믹 콘택층들에 전기적으로 접속된 n 패드 금속층; 상기 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속된 p 패드 금속층; 상기 n 패드 금속층에 전기적으로 접속된 n 범프; 및 상기 p 패드 금속층에 전기적으로 접속된 p 범프를 포함한다.A deep ultraviolet light emitting diode according to another embodiment of the present invention, a substrate; an n-type semiconductor layer positioned on the substrate; a mesa disposed on the n-type semiconductor layer, including an active layer and a p-type semiconductor layer, and including a groove exposing the n-type semiconductor layer; n-ohmic contact layers contacting the n-type semiconductor layer in the groove; a p-ohmic contact layer in contact with the p-type semiconductor layer; an n pad metal layer electrically connected to the n ohmic contact layers; a p pad metal layer electrically connected to the p ohmic contact layer; an n bump electrically connected to the n pad metal layer; and a p-bump electrically connected to the p-pad metal layer.
본 발명의 실시예들에 따르면, 복수의 비아홀들을 채택함으로써 메사 내에 전류를 고르게 분산시킬 수 있는 심자외선 발광 다이오드를 제공할 수 있다. 더욱이, p형 오믹 콘택층으로 Ni/Rh을 채택함으로써 광 추출 효율이 향상된 심자외선 발광 다이오드가 제공될 수 있다. 또한, 발광 다이오드에 주입되는 전류 밀도를 증가시켜 개별 발광 다이오드의 광도를 증가시킬 수 있으므로, 특히, 세균이나 바이러스 등을 살균하기 위해 요구되는 발광 다이오드의 개수를 줄일 수 있으며, 살균 시간을 줄일 수 있다.According to embodiments of the present invention, it is possible to provide a deep ultraviolet light emitting diode capable of evenly distributing current in a mesa by employing a plurality of via holes. Furthermore, by adopting Ni/Rh as the p-type ohmic contact layer, a deep ultraviolet light emitting diode having improved light extraction efficiency can be provided. In addition, since the luminous intensity of individual light emitting diodes can be increased by increasing the current density injected into the light emitting diodes, in particular, the number of light emitting diodes required to sterilize bacteria or viruses can be reduced, and the sterilization time can be reduced. .
본 발명의 장점 및 특징들에 대해서는 상세한 설명에서 자세히 논의되거나 상세한 설명을 통해 명확해질 것이다. Advantages and features of the present invention will be discussed in detail or will become apparent from the detailed description.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 1b는 도 1a의 절취선 A-A'를 따라 취해진 개략적인 단면도이다.
도 2a, 도 3a, 도 4a, 도 5a, 도 6a, 도 7a, 및 도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 2b, 도 3b, 도 4b, 도 5b, 도 6b, 도 7b, 및 도 8b는 각각 도 2a, 도 3a, 도 4a, 도 5a, 도 6a, 도 7a, 및 도 8a의 절취선 A-A'를 따라 취해진 개략적인 단면도들이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 자외선 발광 다이오드의 광 출력 분포를 나타내는 도면이다.
도 10a는 p형 콘택층 상에 Ni/Au를 증착하고 열처리한 후의 계면을 나타내는 단면 SEM 사진이다.
도 10b는 p형 콘택층 상에 Ni/Rh를 증착하고 열처리한 후의 계면을 나타내는 단면 SEM 사진들이다.
도 11a, 도 11b, 및 도 11c는 본 발명의 실시예들에 따른 자외선 발광 다이오드의 비아홀 형상의 변형예들을 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 12b는 도 12a의 절취선 B-B'를 따라 취해진 개략적인 단면도이다.
도 13a, 도 14a, 도 15a, 도 16a, 도 17a, 도 18a, 도 19a, 및 도 20a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 13b, 도 14b, 도 15b, 도 16b, 도 17b, 도 18b, 도 19b, 및 도 20b는 각각 도 13a, 도 14a, 도 15a, 도 16a, 도 17a, 도 18a, 도 19a, 및 도 20a의 절취선 B-B'를 따라 취해진 개략적인 단면도들이다.
도 21는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드의 메사의 변형예를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드의 메사의 또 다른 변형예를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 23a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 23b는 도 23a의 절취선 C-C'를 따라 취해진 개략적인 단면도이다.
도 24a, 도 25a, 도 26a, 도 27a, 도 28a, 도 29a, 도 30a, 및 도 31a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.
도 24b, 도 25b, 도 26b, 도 27b, 도 28b, 도 29b, 도 30b, 및 도 31b는 각각 도 24a, 도 25a, 도 26a, 도 27a, 도 28a, 도 29a, 도 30a, 및 도 31a의 절취선 C-C'를 따라 취해진 개략적인 단면도들이다.
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드의 메사의 변형예를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.1A is a schematic plan view illustrating an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
Fig. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line A-A' of Fig. 1A;
2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A, and 8A are schematic plan views for explaining a method of manufacturing an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
2B, 3B, 4B, 5B, 6B, 7B, and 8B are the cut-away lines A-A' of FIGS. 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A, and 8A, respectively. Schematic cross-sectional views taken along
9 is a diagram illustrating a light output distribution of an ultraviolet light emitting diode manufactured according to an embodiment of the present invention.
10A is a cross-sectional SEM photograph showing an interface after Ni/Au is deposited on a p-type contact layer and heat-treated.
10B is a cross-sectional SEM photograph showing an interface after Ni/Rh is deposited on a p-type contact layer and heat-treated.
11A, 11B, and 11C are schematic plan views for explaining modifications of the via hole shape of the ultraviolet light emitting diode according to embodiments of the present invention.
12A is a schematic plan view for explaining an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
12B is a schematic cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 12A.
13A, 14A, 15A, 16A, 17A, 18A, 19A, and 20A are schematic plan views for explaining a method of manufacturing an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
13B, 14B, 15B, 16B, 17B, 18B, 19B, and 20B are respectively FIGS. 13A, 14A, 15A, 16A, 17A, 18A, 19A, and 20A. Schematic cross-sectional views taken along the perforated line B-B' of
21 is a schematic plan view for explaining a modified example of a mesa of an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
22 is a schematic plan view for explaining another modified example of a mesa of an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
23A is a schematic plan view illustrating an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
23B is a schematic cross-sectional view taken along line C-C' of FIG. 23A.
24A, 25A, 26A, 27A, 28A, 29A, 30A, and 31A are schematic plan views for explaining a method of manufacturing an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
24B, 25B, 26B, 27B, 28B, 29B, 30B, and 31B are respectively FIGS. 24A, 25A, 26A, 27A, 28A, 29A, 30A, and 31A respectively. Schematic cross-sectional views taken along the perforated line C-C'.
32 is a schematic plan view for explaining a modified example of a mesa of an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. In addition, when one component is described as being “on” or “on” another component, each component is different from each component as well as when each component is “immediately above” or “directly on” the other component. It includes the case where another component is interposed between them. Like reference numerals refer to like elements throughout.
이하 설명되는 질화물계 반도체층들은 일반적으로 알려진 다양한 방법을 이용하여 성장될 수 있으며, 예를 들어, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), MBE(Molecular Beam Epitaxy) 또는 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 기술을 이용하여 성장될 수 있다. 다만, 이하 설명되는 실시예들에서는, 반도체층들이 MOCVD를 이용하여 성장 챔버 내에서 성장된 것으로 설명된다. 질화물계 반도체층들의 성장 과정에서, 성장 챔버 내에 유입되는 소스들은 일반적으로 알려진 소스를 이용할 수 있으며, 예를 들어, Ga 소스로 TMGa, TEGa 등을 이용할 수 있고, Al 소스로 TMAl, TEAl 등을 이용할 수 있으며, In 소스로 TMIn, TEIn 등을 이용할 수 있으며, N 소스로 NH3를 이용할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The nitride-based semiconductor layers described below may be grown using a variety of generally known methods, for example, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), molecular beam epitaxy (MBE), or hydration vapor phase epitaxy (HVPE). It can be grown using technology. However, in the embodiments described below, it is described that the semiconductor layers are grown in a growth chamber using MOCVD. In the process of growing the nitride-based semiconductor layers, a generally known source may be used as the sources introduced into the growth chamber. For example, TMGa, TEGa, etc. may be used as a Ga source, and TMAl, TEAl, etc. may be used as an Al source. , TMIn, TEIn, etc. may be used as the In source, and NH 3 may be used as the N source. However, the present invention is not limited thereto.
본 발명의 일 실시예에 따른 심자외선 발광 다이오드는, 일 실시예에 따른 심자외선 발광 다이오드는, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 n형 반도체층; 상기 n형 반도체층 상에 배치되고, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하며, 상기 n형 반도체층을 노출시키는 복수의 비아홀들을 갖는 메사; 상기 비아홀들 내에서 상기 n형 반도체층에 콘택하는 n 오믹 콘택층들; 상기 p형 반도체층에 콘택하는 p 오믹 콘택층; 상기 n 오믹 콘택층들에 전기적으로 접속된 n 패드 금속층; 상기 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속된 p 패드 금속층; 상기 n 패드 금속층에 전기적으로 접속된 n 범프; 및 상기 p 패드 금속층에 전기적으로 접속된 p 범프를 포함하고, 상기 p 패드 금속층은 상기 n 패드 금속층을 둘러싸도록 형성된다.A deep ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention, the deep ultraviolet light emitting diode according to an embodiment, a substrate; an n-type semiconductor layer positioned on the substrate; a mesa disposed on the n-type semiconductor layer, including an active layer and a p-type semiconductor layer, and having a plurality of via holes exposing the n-type semiconductor layer; n-ohmic contact layers contacting the n-type semiconductor layer in the via holes; a p-ohmic contact layer in contact with the p-type semiconductor layer; an n pad metal layer electrically connected to the n ohmic contact layers; a p pad metal layer electrically connected to the p ohmic contact layer; an n bump electrically connected to the n pad metal layer; and a p-bump electrically connected to the p-pad metal layer, wherein the p-pad metal layer is formed to surround the n-pad metal layer.
메사 내부에 복수의 비아홀들을 형성함으로써 전류를 균일하게 분산시킬 수 있으며, 나아가, 메사 내부에 비발광 영역이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 종래에는 메사의 폭이 넓은 경우, n 오믹 콘택층으로부터 메사 내부까지의 거리가 커져 비발광 면적이 형성된다. 이에 반해, 본원에서는 메사 내부에 복수의 비아홀들을 배치하고, 비아홀들 내에 n 오믹 콘택층을 형성함으로써 메사 내부에 전류를 고르게 분산시킬 수 있다.By forming a plurality of via holes in the mesa, the current can be uniformly distributed, and further, it is possible to prevent a non-emission area from being formed in the mesa. Conventionally, when the width of the mesa is wide, the distance from the n-ohmic contact layer to the inside of the mesa is increased to form a non-emission area. On the other hand, in the present application, by disposing a plurality of via-holes in the mesa and forming an n-ohmic contact layer in the via-holes, current can be evenly distributed in the mesa.
일 실시예에 있어서, 상기 비아홀들은 벌집 모양으로 배열될 수 있다. 따라서, 비아홀들이 서로 동일한 간격으로 이격될 수 있어 전류를 고르게 분산시킬 수 있다.In an embodiment, the via holes may be arranged in a honeycomb shape. Accordingly, the via-holes may be spaced apart from each other at the same distance to evenly distribute the current.
한편, 상기 비아홀들은 상기 메사의 가장자리로부터 상기 비아홀들 사이의 간격 이상으로 이격될 수 있다.Meanwhile, the via holes may be spaced apart from the edge of the mesa by more than a distance between the via holes.
상기 n 패드 금속층은 상기 비아홀들을 덮을 수 있다. The n-pad metal layer may cover the via holes.
상기 p 패드 금속층은 상기 비아홀들과 상기 메사의 가장자리 사이에 위치할 수 있다.The p pad metal layer may be positioned between the via holes and an edge of the mesa.
상기 n 범프 및 p 범프는 상기 메사의 상부 영역 내에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 메사의 측면을 통해 광이 방출될 수 있다.The n-bump and the p-bump may be located in an upper region of the mesa. Accordingly, light may be emitted through the side surface of the mesa.
상기 심자외선 발광 다이오드는, 상기 p 오믹 콘택층 및 n 오믹 콘택층을 덮는 하부 절연층을 더 포함할 수 있으며, 상기 하부 절연층은 상기 p 오믹 콘택층 및 n 오믹 콘택층들을 노출시키는 개구부들을 갖고, 상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층은 각각 상기 하부 절연층의 개구부들을 통해 상기 n 오믹 콘택층 및 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속할 수 있다.The deep UV light emitting diode may further include a lower insulating layer covering the p ohmic contact layer and the n ohmic contact layer, the lower insulating layer having openings exposing the p ohmic contact layer and the n ohmic contact layer , the n-pad metal layer and the p-pad metal layer may be electrically connected to the n-ohmic contact layer and the p-ohmic contact layer through openings of the lower insulating layer, respectively.
상기 n 및 p 패드 금속층들을 덮는 상부 절연층을 더 포함할 수 있으며, 상기 상부 절연층은 상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층을 노출시키는 개구부들을 갖고, 상기 n 범프 및 p 범프는 상기 상부 절연층 상에 배치되며, 상기 상부 절연층의 개구부들을 통해 상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층에 전기적으로 접속할 수 있다.An upper insulating layer may further include an upper insulating layer covering the n and p pad metal layers, wherein the upper insulating layer has openings exposing the n pad metal layer and the p pad metal layer, and the n and p bumps are on the upper insulating layer. may be electrically connected to the n-pad metal layer and the p-pad metal layer through the openings of the upper insulating layer.
일 실시예에 있어서, 상기 n 패드 금속층을 노출시키는 개구부는 상기 메사의 일측 가장자리 근처에 배치되고, 상기 p 패드 금속층을 노출시키는 개구부는 상기 메사의 반대측 가장자리 근처에 배치된다. In an embodiment, the opening exposing the n-pad metal layer is disposed near one edge of the mesa, and the opening exposing the p-pad metal layer is disposed near the opposite edge of the mesa.
일 실시예에 있어서, 상기 p형 반도체층은 p형 GaN층을 포함할 수 있으며, 상기 p형 GaN층은 200nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 나아가, 상기 p 오믹 콘택층은 Ni/Rh을 포함할 수 있다.In an embodiment, the p-type semiconductor layer may include a p-type GaN layer, and the p-type GaN layer may have a thickness of 200 nm or less. Furthermore, the p-ohmic contact layer may include Ni/Rh.
일 실시예에 있어서, 상기 n 패드 금속층은 Al층을 포함할 수 있다.In an embodiment, the n-pad metal layer may include an Al layer.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드는, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 n형 반도체층; 상기 n형 반도체층 상에 배치되고, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하며, 상기 n형 반도체층을 노출시키는 복수의 비아홀들을 갖는 메사; 상기 비아홀들 내에서 상기 n형 반도체층에 콘택하는 n 오믹 콘택층들; 상기 p형 반도체층에 콘택하는 p 오믹 콘택층; 상기 n 오믹 콘택층들에 전기적으로 접속된 n 범프; 및 상기 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속된 p 범프를 포함하고, 상기 p 오믹 콘택층은 Ni/Rh을 포함한다. A light emitting diode according to another embodiment of the present invention includes: a substrate; an n-type semiconductor layer positioned on the substrate; a mesa disposed on the n-type semiconductor layer, including an active layer and a p-type semiconductor layer, and having a plurality of via holes exposing the n-type semiconductor layer; n-ohmic contact layers contacting the n-type semiconductor layer in the via holes; a p-ohmic contact layer in contact with the p-type semiconductor layer; an n bump electrically connected to the n ohmic contact layers; and a p-bump electrically connected to the p-ohmic contact layer, wherein the p-ohmic contact layer includes Ni/Rh.
상기 복수의 비아홀들은 서로 동일한 간격으로 이격될 수 있으며, 벌집 모양으로 배열될 수 있다.The plurality of via holes may be spaced apart from each other at the same distance, and may be arranged in a honeycomb shape.
나아가, 상기 심자외선 발광 다이오드는, 상기 n 오믹 콘택층들 및 p 오믹 콘택층을 덮는 하부 절연층; 상기 하부 절연층 상에 배치된 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층을 더 포함할 수 있으며, 상기 하부 절연층은 상기 n 오믹 콘택층들 및 상기 p 오믹 콘택층을 각각 노출시키는 개구부들을 갖고, 상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층은 각각 상기 개구부들을 통해 상기 n 오믹 콘택층들 및 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속하고, 상기 n 범프 및 p 범프는 각각 상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층에 전기적으로 접속할 수 있다.Furthermore, the deep ultraviolet light emitting diode may include: a lower insulating layer covering the n-ohmic contact layers and the p-ohmic contact layer; and an n-pad metal layer and a p-pad metal layer disposed on the lower insulating layer, wherein the lower insulating layer has openings exposing the n-ohmic contact layers and the p-ohmic contact layer, respectively, and the n-pad The metal layer and the p-pad metal layer may be electrically connected to the n-ohmic contact layers and the p-ohmic contact layer through the openings, respectively, and the n-bump and the p-bump may be electrically connected to the n-pad metal layer and the p-pad metal layer, respectively. .
상기 p 패드 금속층은 상기 n 패드 금속층을 둘러쌀 수 있다.The p-pad metal layer may surround the n-pad metal layer.
또한, 상기 p 오믹 콘택층을 노출시키는 개구부는 상기 비아홀들을 둘러싸는 링 형상일 수 있다.Also, the opening exposing the p-ohmic contact layer may have a ring shape surrounding the via holes.
일 실시예에 있어서, 상기 p 패드 금속층은 상기 비아홀들과 상기 메사의 가장자리 사이의 영역 상부 내에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상기 p 패드 금속층은 메사의 측면을 덮지 않는다.In an embodiment, the p pad metal layer may be located in an upper portion of a region between the via holes and an edge of the mesa. Accordingly, the p pad metal layer does not cover the side surface of the mesa.
상기 심자외선 발광 다이오드는, 상기 n 패드 금속층 및 상기 p 패드 금속층을 포함하는 상부 절연층을 더 포함할 수 있으며, 상기 상부 절연층은 상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층을 노출시키는 개구부들을 갖고, 상기 n 범프 및 p 범프는 각각 상기 상부 절연층의 개구부들을 통해 상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층에 전기적으로 접속될 수 있다.The deep UV light emitting diode may further include an upper insulating layer including the n-pad metal layer and the p-pad metal layer, the upper insulating layer having openings exposing the n-pad metal layer and the p-pad metal layer; The n-bump and the p-bump may be electrically connected to the n-pad metal layer and the p-pad metal layer through the openings of the upper insulating layer, respectively.
상기 하부 절연층 및 상부 절연층은 상기 메사의 측면을 덮을 수 있다.The lower insulating layer and the upper insulating layer may cover side surfaces of the mesa.
한편, 상기 n 패드 금속층을 노출시키는 개구부는 상기 메사의 일측 가장자리 근처에 배치되고, 상기 p 패드 금속층을 노출시키는 개구부는 상기 메사의 반대측 가장자리 근처에 배치될 수 있다.Meanwhile, the opening exposing the n-pad metal layer may be disposed near one edge of the mesa, and the opening exposing the p-pad metal layer may be disposed near the opposite edge of the mesa.
상기 p형 반도체층은 p형 GaN층을 포함할 수 있으며, 상기 p형 GaN층은 200nm 이하의 두께를 갖고, 상기 Ni/Rh는 상기 p형 GaN층에 오믹 콘택할 수 있다.The p-type semiconductor layer may include a p-type GaN layer, the p-type GaN layer may have a thickness of 200 nm or less, and the Ni/Rh may be in ohmic contact with the p-type GaN layer.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 심자외선 발광 다이오드는, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 n형 반도체층; 상기 n형 반도체층 상에 배치되고, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하며, 상기 n형 반도체층을 노출시키는 그루브를 포함하는 메사; 상기 그루브 내에서 상기 n형 반도체층에 콘택하는 n 오믹 콘택층들; 상기 p형 반도체층에 콘택하는 p 오믹 콘택층; 상기 n 오믹 콘택층들에 전기적으로 접속된 n 패드 금속층; 상기 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속된 p 패드 금속층; 상기 n 패드 금속층에 전기적으로 접속된 n 범프; 및 상기 p 패드 금속층에 전기적으로 접속된 p 범프를 포함한다.A deep ultraviolet light emitting diode according to another embodiment of the present invention, a substrate; an n-type semiconductor layer positioned on the substrate; a mesa disposed on the n-type semiconductor layer, including an active layer and a p-type semiconductor layer, and including a groove exposing the n-type semiconductor layer; n-ohmic contact layers contacting the n-type semiconductor layer in the groove; a p-ohmic contact layer in contact with the p-type semiconductor layer; an n pad metal layer electrically connected to the n ohmic contact layers; a p pad metal layer electrically connected to the p ohmic contact layer; an n bump electrically connected to the n pad metal layer; and a p-bump electrically connected to the p-pad metal layer.
상기 심자외선 발광 다이오드는 상기 n 오믹 콘택층들을 덮는 n 캐핑층; 및 상기 p 오믹 콘택층을 덮는 p 캐핑층을 더 포함할 수 있다.The deep ultraviolet light emitting diode may include an n capping layer covering the n ohmic contact layers; and a p capping layer covering the p ohmic contact layer.
상기 그루브는 메사의 길이 방향으로 연장하되, 길이 방향의 메사의 길이와 그루브의 길이의 차이는 상기 그루브의 양측에 위치하는 메사 영역 각각의 폭보다 작거나 같을 수 있다.The groove may extend in the longitudinal direction of the mesa, and a difference between the length of the mesa in the longitudinal direction and the length of the groove may be less than or equal to the width of each of the mesa regions positioned on both sides of the groove.
상기 그루브의 양측에 위치하는 메사 영역의 면적의 합은 메사 전체 면적의 1/2을 초과할 수 있다.The sum of the areas of the mesa regions positioned on both sides of the groove may exceed 1/2 of the total area of the mesa.
상기 그루브의 양측에 위치하는 메사 영역의 일단의 모서리들은 굴곡진 형상을 가질 수 있다.Corners of one end of the mesa region positioned on both sides of the groove may have a curved shape.
상기 그루브의 양측에 위치하는 메사 영역의 일단의 모서리들 중 바깥쪽 모서리들에 각각 함몰부들이 형성될 수 있다.Concave portions may be respectively formed at outer corners among corners of one end of the mesa region positioned on both sides of the groove.
상기 그루브는 메사의 길이 방향으로 연장하는 메인 그루브; 및 상기 메인 그루브에 수직한 방향으로 연장하는 복수의 서브 그루브들을 가질 수 있다.The groove may include a main groove extending in a longitudinal direction of the mesa; and a plurality of sub grooves extending in a direction perpendicular to the main groove.
상기 복수의 서브 그루브들은 길이 및 폭이 서로 다른 그루브들을 포함할 수 있다.The plurality of sub grooves may include grooves having different lengths and widths.
상기 심자외선 발광 다이오드는 중심을 지나며 상기 서브 그루브에 평행한 직선에 대해 대칭 구조를 가질 수 있다.The deep ultraviolet light emitting diode may have a symmetrical structure with respect to a straight line passing through the center and parallel to the sub-groove.
상기 심자외선 발광 다이오드는 중심을 지나며 상기 메인 그루브에 평행한 직선에 대해 비대칭 구조를 가질 수 있다.The deep ultraviolet light emitting diode may have an asymmetric structure with respect to a straight line passing through the center and parallel to the main groove.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 1b는 도 1의 절취선 A-A'를 따라 취해진 개략적인 단면도이다.1A is a schematic plan view for explaining an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along the cut-out line A-A' of FIG. 1 .
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드는, 기판(21), n형 반도체층(23), 활성층(25), p형 반도체층(27), n 오믹 콘택층(31), p 오믹 콘택층(33), 하부 절연층(35), n 패드 금속층(37a), p 패드 금속층(37b), 상부 절연층(39), n 범프(41a), 및 p 범프(41b)를 포함할 수 있다.1A and 1B, the ultraviolet light emitting diode according to this embodiment includes a
기판(21)은 질화물계 반도체를 성장시킬 수 있는 기판이면 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 사파이어 기판, 실리콘 기판, 실리콘 카바이드 기판, 또는 스피넬 기판과 같은 이종 기판을 포함할 수 있고, 또한, 질화갈륨 기판, 질화알루미늄 기판 등과 같은 동종 기판을 포함할 수 있다.The
n형 반도체층(23)은 기판(21) 상에 위치한다. n형 반도체층(23)은 예를 들어 AlN 버퍼층(약 3.79㎛) 및 n형 AlGaN층을 포함할 수 있다. n형 AlGaN층은 Al 몰비가 0.8 이상인 하부 n형 AlGaN층(약 2.15㎛), Al 몰비가 0.7 내지 0.8인 중간 AlGaN층(1.7nm) 및 약 66.5nm 두께의 상부 n형 AlGaN층을 포함할 수 있다. n형 반도체층(23)은 활성층에서 생성된 광이 투과할 수 있도록 활성층보다 높은 밴드갭을 갖는 질화물계 반도체로 형성된다. 사파이어 기판(21) 상에 질화갈륨계 반도체층을 성장시키는 경우, n형 반도체층(23)은 통상 결정 품질을 개선하기 위해 복수의 층들을 포함할 수 있다.The n-
메사(M)는 n형 반도체층(23)의 일부 영역 상에 배치된다. 메사(M)는 활성층(25) 및 p형 반도체층(27)을 포함한다. 일반적으로 n형 반도체층(23), 활성층(25) 및 p형 반도체층(27)을 순차로 성장한 후, p형 반도체층(27) 및 활성층(25)을 메사 식각 공정을 통해 패터닝함으로써 메사(M)가 형성된다.The mesa M is disposed on a partial region of the n-
활성층(25)은 웰층 및 장벽층을 포함하는 단일 양자우물구조 또는 다중양자우물 구조일 수 있다. 웰층은 AlGaN 또는 AlInGaN로 형성될 수 있으며, 장벽층은 웰층보다 밴드갭이 넓은 AlGaN 또는 AlInGaN으로 형성될 수 있다. 예컨대, 각 웰층은 Al 몰비가 약 0.5인 AlGaN으로 두께 약 3.1nm로 형성되고, 각 장벽층은 Al의 몰비가 0.7 이상인 AlGaN으로 두께는 약 9nm 이상으로 형성될 수 있다. 특히, 첫 번째 장벽층은 12nm 이상의 두께로 다른 장벽층에 비해 더 두껍게 형성될 수 있다. 한편, 각 웰층의 상하에 접하여 Al 몰비가 0.7 내지 0.8인 AlGaN층들이 각각 약 1nm의 두께로 배치될 수 있다. 다만, 마지막 웰층 상에 접하는 AlGaN층의 Al 몰비는 전자블록층과 접하는 것을 고려하여 0.8 이상일 수 있다.The
한편, p형 반도체층(27)은 전자블록층 및 p형 GaN 콘택층을 포함할 수 있다. 전자 블록층은 활성층으로부터 전자가 p형 반도체층으로 오버플로우하는 것을 방지하여 전자와 정공의 재결합율을 향상시킨다. 전자 블록층은 예를 들어 Al 몰비가 약 0.8인 p형 AlGaN으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 55nm의 두께로 형성될 수 있다. 한편, p형 GaN 콘택층은 약 300nm의 두께로 형성될 수 있다. 전자 블록층은 생략될 수도 있다.Meanwhile, the p-
한편, p형 GaN 콘택층은 오믹 콘택을 위해 사용된다. p형 GaN 콘택층은 활성층(25)에서 생성된 광을 흡수할 수 있다. 종래 기술은 p형 GaN 콘택층에 의한 자외선 흡수를 해결하지 못한다. 본 발명은 p형 GaN 콘택층의 두께를 줄임으로써 p형 GaN 콘택층에 의한 광 흡수를 줄인다. 종래 p형 GaN 콘택층은 일반적으로 300nm를 초과하는 두께로 형성되는 것이 일반적이지만, 본 실시예에서는 200nm 이하, 나아가 150nm 이하의 두께로 형성된다. 이에 따라, p형 GaN 콘택층에 의한 광 흡수를 줄여 광 추출 효율을 개선할 수 있다.Meanwhile, the p-type GaN contact layer is used for the ohmic contact. The p-type GaN contact layer may absorb light generated in the
상기 메사(M)는 일 방향으로 기다란 직사각형 외형을 가질 수 있으며, n형 반도체층(23)을 노출시키는 복수의 비아홀들(30h)을 포함한다. 비아홀들(30h)은 각각 e동심원 형상을 가질 수 있으며, 메사(M) 영역 내에서 서로 대체로 동일한 간격으로 배열될 수 있다. 도 2a에 잘 도시된 바와 같이, 비아홀들(30h)은 벌집 모양으로 배열될 수 있으며, 따라서, 비아홀들(30h) 사이의 간격을 균일하게 할 수 있다.The mesa M may have a rectangular shape elongated in one direction, and includes a plurality of via
비아홀들(30h)은 메사(M)의 단축 방향을 지나는 면에 대해 거울면 대칭 구조를 가질 수 있다. 이러한 거울면 대칭 구조는 메사(M) 내 전류 분산을 도와 발광 효율을 개선한다.The via
한편, 비아홀들(27a)에 노출된 n형 반도체층(23) 상에 n 오믹 콘택층(31)이 배치된다. n 오믹 콘택층(31)은 복수의 금속층들을 증착한 후, 이 금속층들을 급속 얼로잉 공정(rapid thermal alloy: RTA)을 통해 합금화함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, n 오믹 콘택층(31)은 Cr/Ti/Al/Ti/Au를 순차적으로 증착한 후, RTA 공정으로 합금화처리할 수 있다. 따라서, n 오믹 콘택층(31)은 Cr, Ti, Al, Au를 함유하는 얼로이층이 된다.Meanwhile, an n-
n 오믹 콘택층(31)은 비아홀들(27a) 내에 배치된다. n 오믹 콘택층(31)은 비아홀들(30h) 내에서 활성층(25) 및 p형 반도체층(27)으로부터 이격된다. 종래의 심자외선 발광 다이오드는 일반적으로 메사(M) 둘레를 따라 메사(M)를 둘러싸는 n 오믹 콘택층을 형성하지만, 본 실시예는 메사(M) 둘레에 n 오믹 컨택층을 배치하지 않는다. 따라서, 메사(M)의 측면을 통해 방출되는 광이 n 오믹 콘택층(31) 등에 의해 차단되는 것을 방지할 수 있다.The n-
p 오믹 콘택층(33)은 p형 반도체층(27) 상에 배치되어 p형 반도체층(27)에 오믹 콘택한다. p 오믹 콘택층(33)은 예를 들어, Ni/Rh를 증착한 후 RTA 공정을 통해 형성될 수 있다. p 오믹 콘택층(33)은 p형 반도체층(27)에 오믹 콘택하며, 메사(M) 상부 영역의 대부분, 예컨대 80% 이상을 덮는다. Rh은 Au에 비해 자외선에 대한 반사율이 높아 광 추출 효율을 개선하는데 유리하다. 본 명세서에서는, p형 GaN 콘택층의 두께를 줄여 p형 GaN 콘택층에 의한 광 흡수를 감소시키기 때문에, p형 반도체층(27)을 투과하는 광을 반사시키기 위해 p 오믹 콘택층(33)의 양호한 반사 성능이 요구된다.The p-
하부 절연층(35)은 메사(M)를 덮으며, p 오믹 콘택층(33) 및 n 오믹 콘택층(31)을 덮는다. 하부 절연층(35)은 또한, 메사(M) 주위 및 비아홀들(27a) 내에 노출된 n형 반도체층(23)을 덮는다. 한편, 하부 절연층(35)은 n 오믹 콘택층(31)에 전기적 접속을 허용하기 위한 개구부들(35a) 및 p 오믹 콘택층(33)에 전기적 접속을 허용하기 위한 개구부(35b)을 갖는다. 개구부(35b)는 링 형상으로 비아홀들(30h) 전체를 둘러싸도록 형성될 수 있다.The lower insulating
하부 절연층(35)은 예를 들어 SiO2로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 분포 브래그 반사기로 형성될 수도 있다.The lower insulating
한편, n 패드 금속층(37a) 및 p 패드 금속층(37b)이 하부 절연층(35) 상에 배치된다. n 패드 금속층(37a) 및 p 패드 금속층(37b)은 동일한 금속층으로 동일 공정에서 함께 형성되어 동일 레벨, 즉, 하부 절연층(35) 상에 배치될 수 있다. n 및 p 패드 금속층(37a, 37b)은 예를 들어 Al층을 포함할 수 있다. Meanwhile, an n-
n 패드 금속층(37a)은 하부 절연층(35)의 개구부들(35a)을 통해 n 오믹 콘택층들(31)에 전기적으로 접속한다. n 오믹 콘택층들(31)은 n 패드 금속층(37a)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. n 패드 금속층(37a)은 메사(M) 영역 내에 한정되어 배치될 수 있다. n 패드 금속층(37a)은 비아홀(30h) 내에서 메사(M)의 측면을 통해 방출된 광을 반사시키는 반사층(제2 반사층)으로 기능할 수 있으며, 이에 따라, 발광 다이오드의 광 효율을 향상시킨다.The n-
한편, p 패드 금속층(37b)은 하부 절연층(35)의 개구부(35b)을 통해 p 오믹 콘택층(33)에 전기적으로 연결될 수 있다. p 패드 금속층(37b)은 개구부(35b)를 덮을 수 있으며, 링 형상으로 n 패드 금속층(37a)을 둘러쌀 수 있다. p 패드 금속층(37b)은 메사(M)을 측면을 가지지 않도록 메사(M) 상부 영역 내에 한정될 수 있다.Meanwhile, the p
상부 절연층(39)은 n 패드 금속층(37a) 및 p 패드 금속층(37b)을 덮는다. 다만, 상부 절연층(39)은 n 패드 금속층(37a)을 노출시키는 개구부들(39a) 및 메사(M) 상부에 p 패드 금속층(37b)을 노출시키는 개구부(39b)을 갖는다. 개구부(39a)는 메사(M)의 일측 가장자리 근처에서 n 패드 금속층(37a)을 노출시키며, 개구부(39b)는 메사(M)의 반대측 가장자리 근처에서 p 패드 금속층(37b)을 노출시킬 수 있다. The upper insulating
복수의 개구부들(39a)이 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 개구부(39a)가 배치될 수도 있다. 또한, 도면에서 개구부(39b)는 C 형상으로 연속적으로 형성된 것으로 나타내지만, 복수의 개구부들(39b)이 서로 이격되어 배치될 수도 있다. 상부 절연층(39)은 예를 들어, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물로 형성될 수 있다.A plurality of
n 범프(41a) 및 p 범프(41b)는 상부 절연층(39) 상에 위치한다. n 범프(41a)는 개구부들(39a)을 덮고 개구부들(39a)을 통해 노출된 n 패드 금속층(37a)에 접속한다. n 범프(41a)는 n 패드 금속층(37a) 및 n 오믹 콘택층(31)을 통해 n형 반도체층(23)에 전기적으로 접속된다. n 범프(41a) 및 p 범프(41b)의 바깥쪽 가장자리는 메사(M)의 측면을 가리지 않도록 메사(M) 상부에 배치될 수 있다.The n-
p 범프(41b)는 개구부(39b)를 덮고 개구부(39b)을 통해 노출된 p 패드 금속층(37b)에 접속한다. p 범프(41b)는 p 패드 금속층(37b) 및 p 오믹 콘택층(33)을 통해 p형 반도체층(27)에 전기적으로 접속된다.The p-
n 범프(41a) 및 p 범프(41b)는 예를 들어 Ti/Au/Cr/Au로 형성될 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, n 범프(41a)와 p 범프(41b)는 서로 대향하여 배치될 수 있으며, 각각 메사(M) 면적의 약 1/3을 점유할 수 있다. n 범프(41a) 및 p 범프(41b)의 면적을 상대적으로 넓게 함으로써, 발광 다이오드에서 생성된 열을 쉽게 방출할 수 있어 발광 다이오드의 성능을 향상시킬 수 있다.The n-
나아가, 상기 개구부들(39a, 39b)은 n 범프(41a) 및 p 범프(41b)로 가려지며, 따라서 외부로부터 수분이나 솔더 등이 개구부들(39a, 39b)을 통해 침투하는 것이 방지될 수 있어 신뢰성이 향상된다.Furthermore, the
한편, 도시하지는 않았지만, 기판(21)의 광 방출면 측에 반사 방지층이 배치될 수 있다. 반사 방지층은 SiO2와 같은 투명 절연층을 예를 들어 자외선 파장의 1/4의 정수배 두께로 형성될 수 있다. 이와 달리, 반사 방지층으로 굴절률이 서로 다른 층들을 반복 적층한 밴드패스 필터가 사용될 수도 있다.Meanwhile, although not shown, an anti-reflection layer may be disposed on the light emitting surface side of the
도 2a, 도 3a, 도 4a, 도 5a, 도 6a, 도 7a, 및 도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 평면도들이고, 도 2b, 도 3b, 도 4b, 도 5b, 도 6b, 도 7b, 및 도 8b는 각각 도 2a, 도 3a, 도 4a, 도 5a, 도 6a, 도 7a, 및 도 8a의 절취선 A-A'를 따라 취해진 개략적인 단면도들이다. 2a, 3a, 4a, 5a, 6a, 7a, and 8a are schematic plan views for explaining a method of manufacturing an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2b, 3b, 4B, 5B, 6B, 7B, and 8B are schematic cross-sectional views taken along line A-A' of FIGS. 2A, 3A, 4A, 5A, 6A, 7A, and 8A, respectively; admit.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 우선, 기판(21) 상에 n형 반도체층(23), 활성층(25), 및 p형 반도체층(27)이 성장된다.2A and 2B , first, an n-
기판(21), n형 반도체층(23), 활성층(25), 및 p형 반도체층(27)은 앞서 설명한 바와 동일하므로 중복을 피하기 위해 상세한 설명은 생략한다. 다만, p형 반도체층(27)은 활성층(25)의 우물층보다 밴드갭이 작은 반도체층, 예컨대 GaN층을 포함할 수 있다. 특히, p형 GaN층은 오믹 콘택을 위해 사용될 수 있다. 우물층보다 밴드갭이 작은 반도체층은 그 두께가 200nm 이하, 나아가 150nm 이하의 두께로 제어된다.Since the
한편, p형 반도체층(27) 및 활성층(25)을 패터닝하여 메사(M)가 형성된다. 메사(M)는 대체로 기다란 형상의 직사각형일 수 있으나, 특정 형상에 한정되는 것은 아니다. 메사(M)를 형성함에 따라 메사(M) 둘레를 따라 n형 반도체층(23)이 노출될 수 있다. 또한, 메사(M) 영역 내부에 복수의 비아홀들(30h)이 형성된다. 비아홀들(30h)은 n형 반도체층(23)을 노출시킨다. 비아홀들(30h)은 서로 대체로 동일한 간격으로 이격될 수 있으며, 예를 들어, 벌집 모양 구조로 배열될 수 있다. 나아가, 비아홀들(30h)은 메사(M)의 가장자리로부터 비아홀들(30h) 사이의 간격 이상으로 이격될 수 있다.Meanwhile, the mesa M is formed by patterning the p-
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 비아홀들(30h)의 바닥면에 n 오믹 콘택층들(31)이 형성된다. n 오믹 콘택층들(31)은 예를 들어 Cr/Ti/Al/Ti/Au를 순차적으로 증착한 후, RTA 공정으로 합금화처리할 수 있다. 예를 들어, n 오믹 콘택층(31)은 약 965℃에서 30초 동안 RTA 공정으로 합금화처리될 수 있다.3A and 3B , n-ohmic contact layers 31 are formed on the bottom surfaces of the via
도 4a 및 도 4b를 참조하면, n 오믹 콘택층(31)이 형성된 후, 메사(M) 상에 p 오믹 콘택층(33)이 형성된다. p 오믹 콘택층(33)은 p형 반도체층(27)에 오믹 콘택한다. 특히, p 오믹 콘택층(33)은 p형 GaN층에 오믹 콘택할 수 있다.4A and 4B , after the n-
p 오믹 콘택층(33)은 Au 또는 Rh과 같은 반사 금속층을 포함할 수 있다. 예를 들어, Ni/Au 또는 Ni/Rh를 증착한 후, RTA 공정으로 합금화처리될 수 있다. Ni/Au는 예를 들어, 590℃에서 80초 동안 열처리 될 수 있다. 이에 반해, Ni/Rh는 상대적으로 더 낮은 온도에서 장시간 동안 열처리될 수 있으며, 예를 들어, 500℃에서 5분 동안 열처리 될 수 있다. Rh는 Au에 비해 자외선에 대한 반사율이 높아 광 추출 효율을 더 높일 수 있다.The p-
나아가, Ni/Rh는 Ni/Au에 비해 p형 콘택층(27)과 p 오믹 콘택층(33)의 계면이 매끄럽게 형성되어 안정한 오믹 저항 특성을 나타낼 수 있어 유리하다. 또한, 본 발명은 p형 GaN 콘택층의 두께를 작게 하여 p형 콘택층(27)에 의한 광 흡수를 줄이기 때문에, p 오믹 콘택층(33)에 의해 반사되는 광량이 증가한다. 따라서, 반사율이 상대적으로 높은 Rh을 사용함으로써 광 추출 효율을 개선할 수 있다.Furthermore, Ni/Rh is advantageous compared to Ni/Au because the interface between the p-
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 메사(M) 상에 하부 절연층(35)이 형성된다. 하부 절연층(35)은 메사(M)의 측면 및 상면을 덮는다. 하부 절연층(35)은 n 오믹 콘택층(31) 및 p 오믹 콘택층(33)을 덮는다. 한편, 하부 절연층(35)은 n 오믹 콘택층들(31)을 노출시키는 개구부들(35a) 및 p 오믹 콘택층(33)을 노출시키는 개구부(35b)를 갖는다.5A and 5B , a lower insulating
하부 절연층(35)의 개구부(35b)는 비아홀들(30h) 전체의 둘레를 따라 링 형상으로 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 복수의 개구부들이 p 오믹 콘택층(33)을 노출시키도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 링 형상의 개구부(35b) 중 비아홀(30h)에 가까운 부분은 하부 절연층(35)으로 덮이고, 비아홀(30h)로부터 상대적으로 멀리 떨어진 부분들에 개구부들이 형성될 수도 있다.The
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 하부 절연층(35) 상에 n 패드 금속층(37a) 및 p 패드 금속층(37b)이 형성된다. n 패드 금속층(37a)은 비아홀들(30h)을 덮도록 형성되며, 비아홀들(30h) 내의 n 오목 콘택층들(31)에 전기적으로 접속할 수 있다. n 패드 금속층(37a)은 또한, 비아홀들(30h)의 내벽을 덮을 수 있다.6A and 6B , an n-
p 패드 금속층(37b)은 개구부(35b)를 덮을 수 있으며, 개구부(35b)에 노출된 p 오믹 콘택층(33)에 전기적으로 접속할 수 있다. p 패드 금속층(37b)은 n 패드 금속층(37a)을 둘러싸도록 링 형상으로 형성될 수 있다. p 패드 금속층(37b)은 메사(M)의 측면을 덮도록 형성될 수도 있으나, 메사(M)의 측면으로 방출되는 광을 가리지 않도록 메사(M) 상부에 한정되도록 형성될 수도 있다.The p-
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 상부 절연층(39)이 n 패드 금속층(37a) 및 p 패드 금속층(37b) 상에 형성된다. 상부 절연층(39)은 n 패드 금속층(37a) 및 p 패드 금속층(37b)을 덮고 아울러 메사(M)의 측면을 덮을 수 있다.7A and 7B , an upper insulating
한편, 상부 절연층(39)은 n 패드 금속층(37a) 및 p 패드 금속층(37b)을 노출시키는 개구부들(39a, 39b)을 갖는다. 개구부들(39a)은 n 패드 금속층(37a)을 노출시키며, 개구부(39b)은 p 패드 금속층(37b)을 노출시킨다. 개구부들(39a)은 메사(M)의 일측 가장자리 근처에 형성될 수 있으며, 개구부(39b)은 개구부들(39a)에 대향하여 메사(M)의 반대측 가장자리 근처에 형성될 수 있다.Meanwhile, the upper insulating
도 8a 및 도 8b를 참조하면, n 범프(41a) 및 p 범프(41b)가 상부 절연층(39) 상에 형성된다. n 범프(41a)는 개구부들(39a)을 통해 n 패드 금속층(37a)에 전기적으로 접속하고, p 범프(41b)는 개구부(39b)를 통해 p 패드 금속층(37b)에 전기적으로 접속한다.8A and 8B , n bumps 41a and p bumps 41b are formed on the upper insulating
n 범프(41a) 및 p 범프(41b)는 각각 메사(M)의 측면을 부분적으로 덮을 수도 있지만, 메사(M)의 상부 영역에 한정되도록 형성될 수 있다.The n-
본 실시예에 따르면, 메사(M) 영역 내에 비아홀들(30h)을 형성하고 n 오믹 콘택층들(31)을 형성함으로써 메사(M)의 전체 영역에 전류를 균일하게 분산시킬 수 있다. 또한, 활성층(25)에서 생성된 광을 흡수하는 p형 GaN 콘택층의 두께를 작게 하고 Ni/Rh을 p 오믹 콘택층(33)으로 사용함으로써 광 추출 효율을 개선할 수 있다.According to the present embodiment, by forming the via
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 자외선 발광 다이오드의 광 출력 분포를 나타내는 도면이다. 여기서, 빨강색에 가까울수록 자외선을 강하게 방출하며, 파랑색에 가까울수록 광을 약하게 방출한다. 여기서, 발광 다이오드의 면적은 약 950um×600um이고, 100mA의 전류를 인가하였다.9 is a diagram illustrating a light output distribution of an ultraviolet light emitting diode manufactured according to an embodiment of the present invention. Here, the closer to red, the stronger the ultraviolet radiation, and the closer to blue, the weaker the light. Here, the area of the light emitting diode was about 950 μm×600 μm, and a current of 100 mA was applied.
도 9를 참조하면, 비아홀들(30h)이 배치된 영역들을 제외하고 메사(M)의 거의 전 영역에 걸쳐서 광이 방출되는 것을 알 수 있다. 전류 분산이 양호하므로, 전류 밀도를 증가시켜 발광 다이오드의 광도를 더욱 향상시킬 수 있다.Referring to FIG. 9 , it can be seen that light is emitted over almost the entire area of the mesa M except for areas in which the via
도 10a 및 도 10b는 각각 p형 콘택층 상에 Ni/Au 및 Ni/Rh을 증착하고 열처리 후의 계면을 나타내는 단면 SEM 사진들이다.10A and 10B are cross-sectional SEM photographs showing the interface after depositing Ni/Au and Ni/Rh on the p-type contact layer and heat treatment, respectively.
도 10a에 도시되둣이, Ni/Au를 사용한 경우, 어닐링 공정 후에 다수의 보이드들이 관찰되었으며, Ni/Au층의 두께가 불균일하다. 이에 반해, 도 10b에 도시되듯이, Ni/Rh를 사용한 경우, 어닐링 공정 후에도 오믹 콘택층의 두께가 대체로 균일하며, 보이드들이 관찰되지 않는다.As shown in FIG. 10A , when Ni/Au was used, many voids were observed after the annealing process, and the thickness of the Ni/Au layer was non-uniform. In contrast, as shown in FIG. 10B , when Ni/Rh is used, the thickness of the ohmic contact layer is substantially uniform even after the annealing process, and voids are not observed.
또한, 동일 구조의 발광 다이오드에서 p 오믹 콘택층으로 Ni/Rh을 사용한 발광 다이오드와 Ni/Au를 사용한 발광 다이오드를 비교한 결과, Ni/Rh을 사용한 발광 다이오드가 상대적으로 작은 순방향 전압(Vf)을 나타내었으며, 약 6%의 광 출력 향상을 보였다.In addition, as a result of comparing a light emitting diode using Ni/Rh as a p-ohmic contact layer and a light emitting diode using Ni/Au in a light emitting diode having the same structure, the light emitting diode using Ni/Rh has a relatively small forward voltage (Vf). and showed an improvement in light output of about 6%.
도 11a, 도 11b, 및 도 11c는 본 발명의 실시예들에 따른 자외선 발광 다이오드의 비아홀 형상의 변형예들을 설명하기 위한 개략적인 평면도들이다.11A, 11B, and 11C are schematic plan views for explaining modifications of the via hole shape of the ultraviolet light emitting diode according to embodiments of the present invention.
앞의 실시예들에서 비아홀(30h)은 원형 형상을 갖는 것으로 도시 및 설명하였지만, 비아홀의 형상은 원형에 한정되는 것은 아니다. 도 11a에 도시한 바와 같이, 비아홀(30h')은 원형 형상에서 함몰부들(30hc)이 형성되어 변형된 십자 형상을 가질 수 있다. 함몰부들(30hc)은 등간격으로 4부분에 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 하나의 비아홀(30h')의 볼록한 부분이 서로 인접한 두 개의 비아홀들(30h')의 함몰부들 사이를 향하도록 비아홀들(30h')이 배치될 수 있다. 나아가, 세 개의 비아홀들(30h')이 서로 정삼각형의 꼭지점 위치에 배치될 수 있다.Although the via
한편, 도 11b에 도시되듯이, 메사(M)의 가장자리 근처에 위치하는 비아홀(30h”)은 십자 형상에서 변형된 형상을 가질 수 있다. 즉, 비아홀(30h”)은 메사(M)의 가장자리에 평행한 직선 부분을 포함할 수 있다. 비아홀(30h”)은 도 11a에 도시된 비아홀(30h')의 1/2에 해당하는 영역일 수 있다. 따라서, 비아홀(30h”)은 2개의 함몰부들만을 가질 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 11B , the via
한편, 도 11c에 도시된 바와 같이, 비아홀(30h'”)은 다각형 형상을 가질 수 있다. 비아홀(30h'”)은 평면 측벽을 포함할 수 있으며, 인접한 비아홀들(30h'”)은 점선으로 표시한 바와 같이 평면 측벽을 마주할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 11C , the via
본 실시예에서 다양한 형상의 비아홀들을 도시 및 설명하지만, 본 발명이 이들 비아홀들(30h, 30h', 30h”, 30h'”)의 형상에 한정되는 것은 아니며, 다른 다양한 형상을 가질 수 있다. 비아홀(30h)의 형상 및 크기는 오믹 콘택 영역의 크기나 발광 영역의 크기에 영향을 미친다. 따라서, 발광 강도의 크기를 조절하기 위해 비아홀(30h)의 형상을 다양하게 변형할 수 있다.Although via holes of various shapes are illustrated and described in this embodiment, the present invention is not limited to the shapes of these via
도 12a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 12b는 도 12a의 절취선 B-B'를 따라 취해진 개략적인 단면도이다.12A is a schematic plan view for explaining an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 12B is a schematic cross-sectional view taken along the cut line B-B' of FIG. 12A.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 본 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드는, 기판(121), n형 반도체층(123), 활성층(125), p형 반도체층(127), n 오믹 콘택층(131a, 131b), p 오믹 콘택층(133), n 캐핑층(134a), p 캐핑층(134b), 하부 절연층(135), n 패드 금속층(137a), p 패드 금속층(137b), 상부 절연층(139), n 범프(141a), 및 p 범프(141b)를 포함할 수 있다.12A and 12B, the ultraviolet light emitting diode according to the present embodiment includes a
기판(121)은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 기판(21)과 유사하므로, 중복을 피하기 위해 상세한 설명은 생략한다. n형 반도체층(123)은 기판(121) 상에 위치한다. n형 반도체층(123)은 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 n형 반도체층(23)과 대체로 유사하다. 다만, n 형 반도체층(123)의 가장자리들은 기판(121)의 가장자리로 둘러싸인 영역 내측에 위치할 수 있으며, 따라서, n형 반도체층(123)의 가장자리들을 따라 기판(121)의 상면이 노출될 수 있다.Since the
메사(M)는 n형 반도체층(123)의 일부 영역 상에 배치된다. 메사(M)는 활성층(125) 및 p형 반도체층(127)을 포함한다. 일반적으로 n형 반도체층(123), 활성층(125) 및 p형 반도체층(127)을 순차로 성장한 후, p형 반도체층(127) 및 활성층(125)을 메사 식각 공정을 통해 패터닝함으로써 메사(M)가 형성된다.The mesa M is disposed on a partial region of the n-
활성층(125) 및 p형 반도체층(127)의 적층 구조는 도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명한 바와 유사하므로, 중복을 피하기 위해 상세한 설명은 생략한다.Since the stacked structure of the
상기 메사(M)는 일 방향으로 기다란 직사각형 외형을 가질 수 있으며, n형 반도체층(123)을 노출시키는 그루브(130g)를 포함한다. 그루브(130g)는 메사(M)의 길이 방향을 따라 연장할 수 있다. 도 12a에 도시한 바와 같이, 그루브(130g)는 메사(M)의 일측 가장자리에서 메사(M)의 길일 방향을 따라 타측 가장자리를 향해 연장할 수 있다. 그루브(130g)에 의해 그루브(130g) 양측에 메사 영역이 배치된다. 그루브(130g)의 길이는 메사(M)의 길이의 1/2을 초과한다. 달리 말해, 그루브(130g)의 길이는 그루브(130g)의 내측 단부와 메사(M)의 타측 가장자리 사이의 거리보다 크다. 나아가, 그루브(130g)의 내측 단부와 메사(M)의 타측 가장자리 사이의 거리는 그루브(130g)의 양측에 배치된 메사 영역의 폭보다 작을 수 있다.The mesa M may have a rectangular shape elongated in one direction, and includes a
그루브(130g)는 직선 형상을 가질 수 있으며, 메사(M)는 발광 다이오드의 중심을 지나며 그루브(130g)에 평행한 직선에 대해 대칭 구조를 가질 수 있다.The
한편, 메사(M)의 모서리들은 굴곡진 형상을 가질 수 있다. 메사(M)의 가장자리는 직선 영역과 그 양측에 위치하는 곡선 영역들을 포함할 수 있다. 메사(M)의 모서리 부분을 굴곡지게 형성함으로써 모서리 부분에서 집광되어 광 흡수에 의해 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, the corners of the mesa M may have a curved shape. The edge of the mesa M may include a straight region and curved regions located on both sides thereof. By forming the corner portion of the mesa (M) to be curved, it is possible to prevent light from being condensed from the corner portion and from being lost due to light absorption.
한편, n 오믹 콘택층(131a)은 그루브(130g)에 의해 노출된 n형 반도체층(123) 상에 배치된다. n 오믹 콘택층(131b)은 메사(M) 둘레를 따라 노출된 n형 반도체층(123) 상에 배치된다. n 오믹 콘택층(131a)은 n 오믹 콘택층(131b)과 연결될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. n 오믹 콘택층(131a, 131b)은 메사(M)로부터 이격되어 메사(M)를 둘러쌀 수 있다.Meanwhile, the n-
n 오믹 콘택층(131a, 131b)의 재료 및 형성 방법은 도 1a 및 도 1를 참조하여 설명한 n 오믹 콘택층(31)의 재료 및 형성 방법과 유사하므로 중복을 피하기 위해 상세한 설명은 생략한다.Materials and methods of forming the n-
p 오믹 콘택층(133)은 p형 반도체층(127) 상에 배치되어 p형 반도체층(127)에 오믹 콘택한다. p 오믹 콘택층(133)은 예를 들어, Ni/Rh 또는 Ni/Au를 이용하여 형성될 수 있다. p 오믹 콘택층(133)은 p형 반도체층(127)에 오믹 콘택하며, 메사(M) 상부 영역의 대부분, 예컨대 80% 이상을 덮는다.The p-
n 캐핑층(134a)은 n 오믹 콘택층들(131a, 131b)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. p 캐핑층(134b)은 p 오믹 콘택층(133)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. n 캐핑층(134a) 및 p 캐핑층(134b)은 각각 n 오믹 콘택층들(131a, 131b) 및 p 오믹 콘택층(133)이 식각 또는 산화 등에 의해 손상되는 것을 방지한다. n 캐핑층(134a) 및 p 캐핑층(134b)은 동일 재질의 금속으로 동일 공정에서 함께 형성될 수 있다. 예를 들어, n 캐핑층(134a) 및 p 캐핑층(134b)은 Ti/Au/Ti로 형성될 수 있다.The n-
하부 절연층(135)은 메사(M)를 덮으며, n 캐핑층(134a) 및 p 캐핑층(134b)을 덮는다. 하부 절연층(135)은 또한, 메사(M) 주위 및 그루브(130g) 내에 노출된 n형 반도체층(123)을 덮는다. 나아가, 하부 절연층(135)은 n형 반도체층(123) 주위에 노출된 기판(121)의 일부를 덮을 수 있다. 한편, 하부 절연층(135)은 n 오믹 콘택층(131a, 131b)에 전기적 접속을 허용하기 위한 개구부들(135a) 및 p 오믹 콘택층(133)에 전기적 접속을 허용하기 위한 개구부(135b)를 갖는다. 개구부(135a)는 n 오믹 콘택층(131a, 131b) 또는 n 캐핑층(134a)의 형상과 유사한 형상을 가질 수 있다. 즉, 개구부(135a)는 메사(M)를 둘러싸며 또한 그루브(130g) 내로 연장된다. 개구부(135a)의 폭은 n 캐핑층(134a)의 폭보다 작을 수 있으며, 따라서, n형 반도체층(123)은 개구부(135a)를 통해 노출되지 않을 수 있다. 한편, 개구부(135b)는 메사(M) 상부 영역 내에 위치하며, p 캐핑층(134b)을 노출시킨다. 복수의 개구부들(135b)이 p 캐핑층(134b) 상에 배치될 수 있다. 특히, 개구부들이 그루브(130g)의 양측에 대칭적으로 배치될 수 있다. The lower
하부 절연층(135)은 예를 들어 SiO2로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 분포 브래그 반사기로 형성될 수도 있다. 특히, 하부 절연층(135)은 전방향 반사기(omni-directional reflector, ODR)를 구성하도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 하부 절연층(135)은 약 10,000Å의 SiO2로 형성될 수 있다.The lower
한편, n 패드 금속층(137a) 및 p 패드 금속층(137b)이 하부 절연층(135) 상에 배치된다. n 패드 금속층(137a) 및 p 패드 금속층(137b)은 동일한 금속층으로 동일 공정에서 함께 형성되어 동일 레벨, 즉, 하부 절연층(135) 상에 배치될 수 있다. n 및 p 패드 금속층(137a, 137b)은 예를 들어 Al층을 포함할 수 있다. Meanwhile, an n-
n 패드 금속층(137a)은 하부 절연층(135)의 개구부(135a)를 통해 n 오믹 콘택층들(131a, 131b)에 전기적으로 접속한다. n 패드 금속층(137a)은 하부 절연층(135)의 개구부(135a)를 통해 n 캐핑층(134a)에 직접 접촉할 수 있다. n 패드 금속층(137a)은 메사(M)의 대부분의 영역을 덮고, 또한, 메사(M) 주위의 영역을 덮 을 수 있다. n 패드 금속층(137a)은 하부 절연층(135)과 함께 ODR을 구성할 수 있다.The n-
한편, p 패드 금속층(137b)은 하부 절연층(135)의 개구부(135b)을 통해 p 오믹 콘택층(133)에 전기적으로 연결될 수 있다. p 패드 금속층들(137b)이 개구부들(135b) 각각을 덮을 수 있다. p 패드 금속층들(137b)은 각각 n 패드 금속층(137a)으로 둘러싸일 수 있다. p 패드 금속층들(37b)은 메사(M) 상부 영역 내에 한정될 수 있다. 본 실시예에 있어서, 메사(M)의 측면은 모두 n 패드 금속층(137a)으로 덮인다. 따라서, 메사(M) 측면에서 광 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, the p
상부 절연층(139)은 n 패드 금속층(137a) 및 p 패드 금속층(137b)을 덮는다. 다만, 상부 절연층(139)은 n 패드 금속층(137a)을 노출시키는 개구부들(139a) 및 p 패드 금속층(137b)을 노출시키는 개구부들(139b)을 가질 수 있다. 개구부(139a)는 메사(M)의 일측 가장자리 근처에서 n 패드 금속층(137a)을 노출시키며, 개구부들(139b)은 메사(M)의 반대측 가장자리 근처에서 p 패드 금속층(137b)을 노출시킬 수 있다. 개구부들(139a) 및 개구부들(139b)은 그루브(130g)를 지나는 선에 대해 대칭적으로 배치될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The upper insulating
상부 절연층(139)은 예를 들어, 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물로 형성될 수 있다.The upper insulating
n 범프(141a) 및 p 범프(141b)는 상부 절연층(139) 상에 위치한다. n 범프(141a)는 개구부들(139a)을 덮고 개구부들(139a)을 통해 노출된 n 패드 금속층(137a)에 접속한다. n 범프(141a)는 n 패드 금속층(137a) 및 n 오믹 콘택층(131a, 131b)을 통해 n형 반도체층(123)에 전기적으로 접속된다. n 범프(141a) 및 p 범프(141b)는 메사(M)의 측면을 부분적으로 덮을 수도 있다.The n-
p 범프(141b)는 개구부들(139b)을 덮고 개구부들(139b)을 통해 노출된 p 패드 금속층(137b)에 접속한다. p 범프(141b)는 p 패드 금속층(137b) 및 p 오믹 콘택층(133)을 통해 p형 반도체층(127)에 전기적으로 접속된다.The p-
n 범프(141a) 및 p 범프(141b)는 Ti/Au를 포함할 수 있으며, 예를 들어 Ti/Au/Cr/Au, 또는 Ti/Ni/Ti/Ni/TiNi/Ti/Au 등으로 형성될 수 있다. 도 12a에 도시된 바와 같이, n 범프(141a)와 p 범프(141b)는 서로 대향하여 배치될 수 있으며, 각각 메사(M) 면적의 약 1/3을 점유할 수 있다. n 범프(141a) 및 p 범프(141b)의 면적을 상대적으로 넓게 함으로써, 발광 다이오드에서 생성된 열을 쉽게 방출할 수 있어 발광 다이오드의 성능을 향상시킬 수 있다.The n-
나아가, 상기 개구부들(139a, 139b)은 n 범프(141a) 및 p 범프(141b)로 가려지며, 따라서 외부로부터 수분이나 솔더 등이 개구부들(139a, 139b)을 통해 침투하는 것이 방지될 수 있어 신뢰성이 향상된다.Furthermore, the
한편, 도시하지는 않았지만, 기판(121)의 광 방출면 측에 반사 방지층이 배치될 수 있다. 반사 방지층은 SiO2와 같은 투명 절연층을 예를 들어 자외선 파장의 1/4의 정수배 두께로 형성될 수 있다. 이와 달리, 반사 방지층으로 굴절률이 서로 다른 층들을 반복 적층한 밴드패스 필터가 사용될 수도 있다.Meanwhile, although not shown, an anti-reflection layer may be disposed on the light emitting surface of the
도 13a, 도 14a, 도 15a, 도 16a, 도 17a, 도 18a, 도 19a, 및 도 20a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 평면도들이고, 도 13b, 도 14b, 도 15b, 도 16b, 도 17b, 도 18b, 도 19b, 및 도 20b는 각각 도 13a, 도 14a, 도 15a, 도 16a, 도 17a, 도 18a, 도 19a, 및 도 20a의 절취선 B-B'를 따라 취해진 개략적인 단면도들이다.13A, 14A, 15A, 16A, 17A, 18A, 19A, and 20A are schematic plan views for explaining a method of manufacturing an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention, FIG. 13B, 14B, 15B, 16B, 17B, 18B, 19B, and 20B are cut-off line B in FIGS. 13A, 14A, 15A, 16A, 17A, 18A, 19A, and 20A, respectively. Schematic cross-sectional views taken along -B'.
도 13a 및 도 13b를 참조하면, 우선, 기판(121) 상에 n형 반도체층(123), 활성층(125), 및 p형 반도체층(127)이 성장된다.13A and 13B , first, an n-
기판(121), n형 반도체층(123), 활성층(125), 및 p형 반도체층(127)은 앞서 설명한 바와 동일하므로 중복을 피하기 위해 상세한 설명은 생략한다.Since the
한편, p형 반도체층(127) 및 활성층(125)을 패터닝하여 메사(M)가 형성된다. 메사(M)는 대체로 기다란 형상의 직사각형일 수 있으나, 특정 형상에 한정되는 것은 아니다. 메사(M)를 형성함에 따라 메사(M) 둘레를 따라 n형 반도체층(123)이 노출될 수 있다. 또한, 메사(M) 영역 내부에 그루브(130g)가 형성된다. 그루브(130g)는 메사(M)의 길이 방향을 따라 일측 가장자리에서 타측 가장자리를 향해 연장될 수 있다. 그루브(130g)의 내측 끝단은 타측 가장자리 근처에 위치할 수 있다. 그루브(130g)의 양측에 배치된 메사 영역들은 서로 동일할 수 있으며, 각 메사 영역의 폭은 그루브(130g)의 내측 끝단과 메사(M)의 타측 가장자리 사이의 거리보다 크거나 같을 수 있다.Meanwhile, the mesa M is formed by patterning the p-
도 14a 및 도 14b를 참조하면, n형 반도체층(123) 상에 n 오믹 콘택층들(131a, 131b)이 형성된다. n 오믹 콘택층들(131a, 131b)은 예를 들어 Cr/Ti/Al/Ti/Au를 순차적으로 증착한 후, RTA 공정으로 합금화처리하여 형성될 수 있다. 예를 들어, n 오믹 콘택층(31)은 약 965℃에서 30초 동안 RTA 공정으로 합금화처리될 수 있다. n 오믹 콘택층(131a)은 그루브(130g)에 의해 노출된 n형 반도체층(123) 상에 형성되고, n 오믹 콘택층(131b)은 메사(M) 주위에 노출된 n형 반도체층(123) 상에 형성된다. n 오믹 콘택층(131a)은 n 오믹 콘택층(131b)에서 연장될 수 있다. n 오믹 콘택층(131a)과 n 오믹 콘택층(131b)을 연속적으로 형성함으로써 전류 분산을 도울 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, n 오믹 콘택층(131a)은 n 오믹 콘택층(131b)으로부터 이격될 수도 있다. 14A and 14B , n-
도 15a 및 도 15b를 참조하면, n 오믹 콘택층(131a, 131b)이 형성된 후, 메사(M) 상에 p 오믹 콘택층(133)이 형성된다. p 오믹 콘택층(133)은 p형 반도체층(127)에 오믹 콘택한다. 특히, p 오믹 콘택층(133)은 p형 GaN층에 오믹 콘택할 수 있다.15A and 15B , after the n-
p 오믹 콘택층(133)은 Au 또는 Rh과 같은 반사 금속층을 포함할 수 있다. 예를 들어, Ni/Au 또는 Ni/Rh를 증착한 후, RTA 공정으로 합금화처리될 수 있다. The p-
도 16a 및 도 16b를 참조하면, n형 반도체층(123)을 분리하는 아이솔레이션 공정이 수행된다. 즉, 이웃하는 발광 다이오드 영역들 사이의 n형 반도체층(123)이 제거되어 기판(121) 상면이 노출된다. 아이솔레이션 공정을 추가함으로써 발광 다이오드들의 개별화를 도울 수 있다.16A and 16B , an isolation process for separating the n-
도 17a 및 도 17b를 참조하면, n 캐핑층(134a) 및 p 캐핑층(134b)이 형성된다. n 캐핑층(134a)은 n형 오믹 콘택층들(131a, 131b)의 상면 및 측면을 덮고, p 캐핑층(134b)은 p형 오믹 콘택층(133)의 상면 및 측면을 덮는다. n 캐핑층(134a) 및 p 캐핑층(134b)은 예컨대 Ti/Au/Ti로 형성될 수 있다.17A and 17B , an
도 18a 및 도 18b를 참조하면, 메사(M)를 덮는 하부 절연층(135)이 형성된다. 하부 절연층(135)은 메사(M)의 측면 및 상면을 덮는다. 하부 절연층(135)은 또한 n 캐핑층(134a) 및 p 캐핑층(134b)을 덮는다. 하부 절연층(235)은 n형 반도체층(223)의 측면을 덮을 수 있으며, n형 반도체층(223) 주위에 노출된 기판(221)을 부분적으로 덮을 수 있다. 한편, 하부 절연층(135)은 n 캐핑층(134a) 및 p 캐핑층(134b)을 노출시키는 개구부들(135a, 135b)을 갖는다. 18A and 18B , a lower insulating
하부 절연층(135)의 개구부(135a)는 n 캐핑층(134a)을 노출시키며, 개구부(135b)는 p 캐핑층(134b)을 노출시킨다. 복수의 개구부들(135b)이 p 캐핑층(134b) 상에 형성될 수 있다. 도시한 바와 같이, 개구부들(135b)이 그루브(130g)의 양측에 대칭적으로 배치될 수 있다.The
도 19a 및 도 19b를 참조하면, 하부 절연층(135) 상에 n 패드 금속층(137a) 및 p 패드 금속층(137b)이 형성된다. n 패드 금속층(137a)은 개구부(135a)를 통해 n 캐핑층(134a)에 전기적으로 접속할 수 있으며, p 패드 금속층(137b)은 개구부(135b)를 통해 p 캐핑층(134b)에 전기적으로 접속할 수 있다. 도시한 바와 같이, n 패드 금속층(137a)은 p 패드 금속층들(137b)을 둘러쌀 수 있다.19A and 19B , an n-
n 패드 금속층(137a)은 개구부(135a)를 덮을 수 있으며, p 패드 금속층(137b)은 개구부(135b)를 덮을 수 있다. 또한, n 패드 금속층(137a)은 메사(M)의 측면을 연속적으로 덮을 수 있으며, 이에 따라, 메사(M) 측면에서 광 반사율을 향상시킬 수 있다.The n-
도 20a 및 도 20b를 참조하면, 상부 절연층(139)이 n 패드 금속층(137a) 및 p 패드 금속층(137b) 상에 형성된다. 상부 절연층(139)은 n 패드 금속층(137a) 및 p 패드 금속층(137b)을 덮고 아울러 n형 반도체층(123)의 가장자리를 덮을 수 있다. 상부 절연층(139)은 또한 기판(121)의 상면 일부를 덮을 수 있다.20A and 20B , an upper insulating
상부 절연층(139)은 n 패드 금속층(137a) 및 p 패드 금속층(137b)을 노출시키는 개구부들(139a, 139b)을 갖는다. 개구부들(139a)은 n 패드 금속층(137a)을 노출시키며, 개구부들(139b)은 p 패드 금속층(137b)을 노출시킨다. 개구부들(139a)은 메사(M)의 일측 가장자리 근처에 형성될 수 있으며, 개구부들(139b)은 개구부들(139a)에 대향하여 메사(M)의 반대측 가장자리 근처에 형성될 수 있다.The upper insulating
이어서, 도 12a 및 도 12b에 도시된 바와 같이, n 범프(141a) 및 p 범프(141b)가 상부 절연층(139) 상에 형성된다. n 범프(141a)는 개구부들(139a)을 통해 n 패드 금속층(137a)에 전기적으로 접속하고, p 범프(141b)는 개구부(139b)를 통해 p 패드 금속층(137b)에 전기적으로 접속한다.Then, as shown in FIGS. 12A and 12B , an n-
n 범프(141a) 및 p 범프(141b)는 각각 메사(M)의 측면을 부분적으로 덮을 수도 있지만, 메사(M)의 상부 영역에 한정되도록 형성될 수도 있다.The n-
본 실시예에 따르면, 메사(M) 영역 내에 그루브(130g)을 형성하고 메사(M) 주위 및 그루브(130g) 내에 n 오믹 콘택층(131a, 131b)을 형성함으로써 메사(M)의 전체 영역에 전류를 균일하게 분산시킬 수 있다.According to the present embodiment, by forming the
도 21는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드의 메사의 변형예를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.21 is a schematic plan view for explaining a modified example of a mesa of an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
도 21을 참조하면, 그루브(130g)는 메사(M)의 일측 가장자리에서 길이 방향을 따라 타측 가장자리를 향해 연장한다. 그루브(130g)의 내측 끝단과 메사(M)의 타측 가장자리 사이의 거리, 즉, 메사(M)의 전체 길이와 그루브(130g)의 길이의 차(W1)는 그루브(130g)의 양측에 배치된 메사 영역 각각의 폭(W2)보다 작거나 같을 수 있다. 덧붙여, 그루브(130g)의 길이는 W1보다 크며 따라서, 메사(M) 길이의 1/2을 초과한다. 한편, 그루브(130g)와 메사(M)의 타측 가장자리 사이의 메사(M) 면적(A1)은 메사(M)의 양측에 위치하는 각 메사 영역의 면적(A2)보다 작을 수 있다. 즉, 메사(M)의 양측에 위치하는 메사 영역들의 전체 면적 2A2는 메사의 전체 면적의 1/2을 초과할 수 있다.Referring to FIG. 21 , the
도 22는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드의 메사의 또 다른 변형예를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.22 is a schematic plan view for explaining another modified example of a mesa of an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
앞의 실시예들에서 메사(M)의 모서리들은 굴곡진 형상을 갖는 것으로 도시 및 설명하였지만, 본 변형예에서 메사(M)의 모서리들 중 일부 모서리들에 각각 함몰부들이 형성될 수 있다. 함몰부는 메사(M)의 모서리 근처에서 p 전류 분산을 개선한다.In the previous embodiments, the corners of the mesa M have been illustrated and described as having a curved shape, but in this modified example, depressions may be formed in some of the corners of the mesa M, respectively. The depressions improve the p-current dissipation near the edges of the mesa M.
도 23a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 23b는 도 23a의 절취선 C-C'를 따라 취해진 개략적인 단면도이다.23A is a schematic plan view for explaining an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 23B is a schematic cross-sectional view taken along the cut line C-C' of FIG. 23A.
도 23a 및 도 23b를 참조하면, 본 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드는 기판(221), n형 반도체층(223), 활성층(225), p형 반도체층(227), n 오믹 콘택층(231a, 231b), p 오믹 콘택층(233), n 캐핑층(234a), p 캐핑층(234b), 하부 절연층(235), n 패드 금속층(237a), p 패드 금속층(237b), 상부 절연층(239), n 범프(241a), 및 p 범프(241b)를 포함할 수 있다.23A and 23B , the ultraviolet light emitting diode according to the present embodiment includes a
본 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드는 도 12a 및 도 12b를 참조하여 설명한 자외선 발광 다이오드와 대체로 유사하므로 중복을 피하기 위해 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하고, 차이점에 대해 상세하게 설명하기로 한다.Since the UV light emitting diode according to the present embodiment is substantially similar to the UV light emitting diode described with reference to FIGS. 12A and 12B , detailed descriptions of the same components will be omitted and differences will be described in detail to avoid duplication.
본 실시예에서, 메사(M)는 메인 그루브(230g) 및 서브 그루브들(230s)을 포함한다. 메인 그루브(230g)는 메사(M)의 길이 방향을 따라 일측 가장자리에서 타측 가장자리로 연장한다. 메인 그루브(230g)에 의해 메사(M)는 양단될 수 있다. 그러나 본 개시가 이에 한정되는 것은 아니며, 메인 그루브(230g)의 일측 끝단은 메사(M) 내부에 위치할 수도 있다.In this embodiment, the mesa M includes a
한편, 서브 그루브들(230s)은 메인 그루브(230g)에서 메인 그루브(230g)에 수직한 방향으로 연장한다. 서브 그루브들(230s)은 메인 그루브(230g)에서 양측으로 연장할 수 있다. 서브 그루브들(230s)은 메인 그루브(230g)에 대해 대칭적으로 배치될 수 있다.Meanwhile, the
한편, n 오믹 콘택층(231a)은 메인 그루브(230g) 및 서브 그루브들(230s)에 의해 노출된 n형 반도체층(223) 상에 배치된다. n 오믹 콘택층(231b)은 메사(M) 둘레를 따라 노출된 n형 반도체층(223) 상에 배치된다. n 오믹 콘택층(231a)은 n 오믹 콘택층(231b)과 연결될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. n 오믹 콘택층(231a, 231b)은 메사(M)로부터 이격되어 메사(M)를 둘러쌀 수 있다.Meanwhile, the n-
p 오믹 콘택층(233)은 p형 반도체층(227) 상에 배치되어 p형 반도체층(227)에 오믹 콘택한다. p 오믹 콘택층(233)은 메인 그루브(230g)에 의해 양단된 메사 영역들 상에 동일한 형상으로 배치될 수 있다.The p-
n 캐핑층(234a)은 n 오믹 콘택층들(231a, 231b)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다. p 캐핑층(234b)은 p 오믹 콘택층(233)의 상면 및 측면을 덮을 수 있다.The n-
하부 절연층(235)은 메사(M)를 덮으며, n 캐핑층(234a) 및 p 캐핑층(234b)을 덮는다. 하부 절연층(235)은 또한, 메사(M) 주위 및 그루브(230g, 230s) 내에 노출된 n형 반도체층(223)을 덮는다. 나아가, 하부 절연층(235)은 n형 반도체층(223) 주위에 노출된 기판(221)의 일부를 덮을 수 있다. 한편, 하부 절연층(235)은 n 오믹 콘택층(231a, 231b)에 전기적 접속을 허용하기 위한 개구부들(235a) 및 p 오믹 콘택층(233)에 전기적 접속을 허용하기 위한 개구부(235b)를 갖는다. 개구부(235a)는 n 오믹 콘택층(231a, 231b) 또는 n 캐핑층(234a)의 형상과 유사한 형상을 가질 수 있다. 즉, 개구부(235a)는 메사(M)를 둘러싸며 또한 그루브(230g, 230s) 내로 연장된다. 개구부(235a)의 폭은 n 캐핑층(234a)의 폭보다 작을 수 있으며, 따라서, n형 반도체층(223)은 개구부(235a)를 통해 노출되지 않을 수 있다. 한편, 개구부(235b)는 메사(M) 상부 영역 내에 위치하며, p 캐핑층(234b)을 노출시킨다. 복수의 개구부들(235b)이 p 캐핑층(234b) 상에 배치될 수 있다. 특히, 개구부들(235b)이 그루브(230g)의 양측에 대칭적으로 배치될 수 있다. The lower
한편, n 패드 금속층(237a) 및 p 패드 금속층(237b)이 하부 절연층(135) 상에 배치된다. n 패드 금속층(237a) 및 p 패드 금속층(237b)은 동일한 금속층으로 동일 공정에서 함께 형성되어 동일 레벨, 즉, 하부 절연층(235) 상에 배치될 수 있다. Meanwhile, an n-
n 패드 금속층(237a)은 하부 절연층(235)의 개구부(235a)를 통해 n 오믹 콘택층들(231a, 231b)에 전기적으로 접속한다. n 패드 금속층(237a)은 하부 절연층(235)의 개구부(235a)를 통해 n 캐핑층(234a)에 직접 접촉할 수 있다. n 패드 금속층(237a)은 메사(M)의 대부분의 영역을 덮고, 또한, 메사(M) 주위의 영역을 덮 을 수 있다.The n-
한편, p 패드 금속층(237b)은 하부 절연층(235)의 개구부(235b)을 통해 p 오믹 콘택층(233)에 전기적으로 연결될 수 있다. p 패드 금속층들(237b)이 개구부들(235b) 각각을 덮을 수 있다. p 패드 금속층들(237b)은 각각 n 패드 금속층(237a)으로 둘러싸일 수 있다. p 패드 금속층들(237b)은 메사(M) 상부 영역 내에 한정될 수 있다. p 패드 금속층들(237b)의 형상은 서브 그루브들(230s)에ㅣ 의해 도 12a의 p 패드 금속층(137b)과 다른 형상을 가질 수 있다. 즉, p 패드 금속층(237b)은 서브 그루브(230s)의 형성을 위해 직사각형에서 일부가 리세스된 형상을 가질 수 있다. 본 실시예에 있어서, 메사(M)의 측면은 모두 n 패드 금속층(237a)으로 덮인다. 따라서, 메사(M) 측면에서 광 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다.Meanwhile, the p
상부 절연층(239)은 n 패드 금속층(237a) 및 p 패드 금속층(237b)을 덮으며, n 패드 금속층(137a)을 노출시키는 개구부들(139a) 및 p 패드 금속층(137b)을 노출시키는 개구부들(139b)을 가질 수 있다. 개구부(239a)는 메사(M)의 일측 가장자리 근처에서 n 패드 금속층(237a)을 노출시키며, 개구부들(239b)은 메사(M)의 반대측 가장자리 근처에서 p 패드 금속층(237b)을 노출시킬 수 있다. 개구부들(239a) 및 개구부들(239b)은 그루브(230g)를 지나는 선에 대해 대칭적으로 배치될 수 있으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The upper insulating
n 범프(241a) 및 p 범프(241b)는 상부 절연층(239) 상에 위치한다. n 범프(241a)는 개구부들(239a)을 덮고 개구부들(239a)을 통해 노출된 n 패드 금속층(237a)에 접속한다. p 범프(241b)는 개구부들(239b)을 덮고 개구부들(239b)을 통해 노출된 p 패드 금속층(237b)에 접속한다. The n-
도 24a, 도 25a, 도 26a, 도 27a, 도 28a, 도 29a, 도 30a, 및 도 31a는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 평면도들이고, 도 24b, 도 25b, 도 26b, 도 27b, 도 28b, 도 29b, 도 30b, 및 도 31b는 각각 도 24a, 도 25a, 도 26a, 도 27a, 도 28a, 도 29a, 도 30a, 및 도 31a의 절취선 C-C'를 따라 취해진 개략적인 단면도들이다. 본 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드 제조 방법은 앞서 도 13a 내지 도 20b를 참조하여 설명한 바와 대체로 유사하므로, 간략하게 설명한다.24A, 25A, 26A, 27A, 28A, 29A, 30A, and 31A are schematic plan views for explaining a method for manufacturing an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention, FIG. 24B, 25B, 26B, 27B, 28B, 29B, 30B, and 31B are cut-away line C in FIGS. 24A, 25A, 26A, 27A, 28A, 29A, 30A, and 31A, respectively. Schematic cross-sectional views taken along -C'. Since the manufacturing method of the ultraviolet light emitting diode according to the present embodiment is substantially similar to that described above with reference to FIGS. 13A to 20B , it will be briefly described.
도 24a 및 도 24b를 참조하면, 우선, 기판(221) 상에 n형 반도체층(223), 활성층(225), 및 p형 반도체층(227)이 성장된다.24A and 24B , first, an n-
한편, p형 반도체층(227) 및 활성층(225)을 패터닝하여 메사(M)가 형성된다. 메사(M)는 대체로 기다란 형상의 직사각형일 수 있으나, 특정 형상에 한정되는 것은 아니다. 메사(M)를 형성함에 따라 메사(M) 둘레를 따라 n형 반도체층(223)이 노출될 수 있다. 또한, 메사(M) 영역 내부에 메인 그루브(230g) 및 서브 그루브들(230s)이 형성된다. 메인 그루브(230g)는 메사(M)의 길이 방향을 따라 일측 가장자리에서 타측 가장자리로 연장될 수 있다. 메인 그루브(230g)의 양측에 배치된 메사 영역들은 서로 동일할 수 있으며, 메인 그루브(230g)에 대해 대칭일 수 있다. Meanwhile, the mesa M is formed by patterning the p-
도 25a 및 도 25b를 참조하면, n형 반도체층(123) 상에 n 오믹 콘택층들(131a, 131b)이 형성된다. n 오믹 콘택층(231a)은 메인 그루브(230g) 및 서브 그루브들(230s)에 의해 노출된 n형 반도체층(223) 상에 형성되고, n 오믹 콘택층(131b)은 메사(M) 주위에 노출된 n형 반도체층(223) 상에 형성된다. n 오믹 콘택층(231a)은 n 오믹 콘택층(231b)에서 연장될 수 있다. n 오믹 콘택층(231a)과 n 오믹 콘택층(231b)을 연속적으로 형성함으로써 전류 분산을 도울 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, n 오믹 콘택층(131a)은 n 오믹 콘택층(131b)으로부터 이격될 수도 있다. 25A and 25B , n-
도 26a 및 도 26b를 참조하면, n 오믹 콘택층(231a, 231b)이 형성된 후, 메사(M) 상에 p 오믹 콘택층(233)이 형성된다. p 오믹 콘택층(233)은 p형 반도체층(227)에 오믹 콘택한다. 26A and 26B , after the n-
도 27a 및 도 27b를 참조하면, n형 반도체층(223)을 분리하는 아이솔레이션 공정이 수행된다. 즉, 이웃하는 발광 다이오드 영역들 사이의 n형 반도체층(223)이 제거되어 기판(221) 상면이 노출된다. 아이솔레이션 공정을 추가함으로써 발광 다이오드들의 개별화를 도울 수 있다.27A and 27B , an isolation process for separating the n-
도 28a 및 도 28b를 참조하면, n 캐핑층(234a) 및 p 캐핑층(234b)이 형성된다. n 캐핑층(134a)은 n형 오믹 콘택층들(131a, 131b)의 상면 및 측면을 덮고, p 캐핑층(134b)은 p형 오믹 콘택층(133)의 상면 및 측면을 덮는다.28A and 28B , an
도 29a 및 도 29b를 참조하면, 메사(M)를 덮는 하부 절연층(235)이 형성된다. 하부 절연층(135)은 메사(M)의 측면 및 상면을 덮는다. 하부 절연층(235)은 또한 n 캐핑층(234a) 및 p 캐핑층(234b)을 덮는다. 하부 절연층(235)은 n형 반도체층(223)의 측면을 덮을 수 있으며, n형 반도체층(223) 주위에 노출된 기판(221)을 부분적으로 덮을 수 있다. 한편, 하부 절연층(235)은 n 캐핑층(234a) 및 p 캐핑층(234b)을 노출시키는 개구부들(235a, 235b)을 갖는다. 29A and 29B , a lower insulating
하부 절연층(235)의 개구부(235a)는 n 캐핑층(234a)을 노출시키며, 개구부(235b)는 p 캐핑층(234b)을 노출시킨다. 개구부(235a)는 메인 그루브(230g) 및 서브 그루브들(230s) 내에 위치할 수 있다. 또한, 복수의 개구부들(235b)이 p 캐핑층(234b) 상에 형성될 수 있다. 도시한 바와 같이, 개구부들(235b)이 그루브(130g)의 양측에 대칭적으로 배치될 수 있다.The
도 30a 및 도 30b를 참조하면, 하부 절연층(235) 상에 n 패드 금속층(237a) 및 p 패드 금속층(237b)이 형성된다. n 패드 금속층(237a)은 개구부(235a)를 통해 n 캐핑층(234a)에 전기적으로 접속할 수 있으며, p 패드 금속층(237b)은 개구부(235b)를 통해 p 캐핑층(234b)에 전기적으로 접속할 수 있다. 도시한 바와 같이, n 패드 금속층(237a)은 p 패드 금속층들(237b)을 둘러쌀 수 있다.30A and 30B , an n-
n 패드 금속층(237a)은 개구부(235a)를 덮을 수 있으며, p 패드 금속층(237b)은 개구부(235b)를 덮을 수 있다. 또한, n 패드 금속층(237a)은 메사(M)의 측면을 연속적으로 덮을 수 있으며, 이에 따라, 메사(M) 측면에서 광 반사율을 향상시킬 수 있다.The n-
도 31a 및 도 31b를 참조하면, 상부 절연층(239)이 n 패드 금속층(237a) 및 p 패드 금속층(237b) 상에 형성된다. 상부 절연층(239)은 n 패드 금속층(237a) 및 p 패드 금속층(237b)을 덮고 아울러 n형 반도체층(223)의 가장자리를 덮을 수 있다. 상부 절연층(239)은 또한 기판(221)의 상면 일부를 덮을 수 있다.31A and 31B , an upper insulating
상부 절연층(239)은 n 패드 금속층(237a) 및 p 패드 금속층(237b)을 노출시키는 개구부들(239a, 239b)을 갖는다. 개구부들(239a)은 n 패드 금속층(237a)을 노출시키며, 개구부들(239b)은 p 패드 금속층(237b)을 노출시킨다. 개구부들(239a)은 메사(M)의 일측 가장자리 근처에 형성될 수 있으며, 개구부들(239b)은 개구부들(239a)에 대향하여 메사(M)의 반대측 가장자리 근처에 형성될 수 있다. 상부 절연층(239)의 개구부들(239a, 239b)은 서브 그루브들(230s)을 수용하기 위해 직사각형에서 변형된 형상을 가질 수 있다. 즉, 개구부들(239a, 239b)은 도 31a에 도시한 바와 같이, 직사각형 형상에서 일부가 리세스된 형상을 가질 수 있다.The upper insulating
이어서, 도 23a 및 도 23b에 도시된 바와 같이, n 범프(241a) 및 p 범프(241b)가 상부 절연층(139) 상에 형성된다. n 범프(241a)는 개구부들(239a)을 통해 n 패드 금속층(237a)에 전기적으로 접속하고, p 범프(241b)는 개구부들(239b)을 통해 p 패드 금속층(237b)에 전기적으로 접속한다.Then, as shown in FIGS. 23A and 23B , n-
n 범프(241a) 및 p 범프(241b)는 각각 메사(M)의 측면을 부분적으로 덮을 수도 있지만, 메사(M)의 상부 영역에 한정되도록 형성될 수도 있다.The n-
본 실시예에 따르면, 메사(M) 영역 내에 메인 그루브(230g) 및 서브 그루브들(230s)을 형성하고 메사(M) 주위 및 메인 그루브(230g) 및 서브 그루브들(230s) 내에 n 오믹 콘택층(231a, 231b)을 형성함으로써 메사(M)의 전체 영역에 전류를 균일하게 분산시킬 수 있다.According to this embodiment, the
도 32는 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 발광 다이오드의 메사의 변형예를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.32 is a schematic plan view for explaining a modified example of a mesa of an ultraviolet light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
앞서 도 23a 및 도 23b를 참조하여 설명한 자외선 발광 다이오드의 메사(M)에 있어서, 서브 그루브들(230s)은 메인 그루브(230g)에 대해 대칭적으로 배치된다. 서브 그루브들(230s)의 길이 및 폭은 실질적으로 서로 동일하며, 이에 따라, 각 서브 그루브(230s) 내에 동일한 크기의 n 오믹 콘택층(231a)이 형성된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 서브 그루브들은 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 도 32에 도시되듯이, 발광 다이오드의 중심을 지나며 메인 그루브(330g)에 평행한 직선 X-X에 대해 서브 비대칭인 메사 영역들(M1, M2)이 형성될 수 있다. 즉, 서브 그루브들(330s, 330s2, 330s3)이 직선 X-X에 대해 비대칭으로 배치된다. 한편, 발광 다이오드의 중심을 지나며 메인 그루브(330g)에 수직한 직선 Y-Y에 대해 서브 그루브들(330s1, 330s2, 330s3)은 대칭적으로 배치될 수 있다.In the mesa M of the ultraviolet light emitting diode described above with reference to FIGS. 23A and 23B , the
메인 그루브(330s)의 양측으로 서브 그루브들(330s1, 330s2, 330s3)이 배치될 수 있지만, 서브 그루브들(330s, 330s2, 330s3)은 폭 및/또는 길이가 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 폭 및 길이가 상대적으로 작은 서브 그루브(330s2)가 폭 및 길이가 상대적으로 큰 서브 그루브들(330s1) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 폭 및/또는 길이가 서로 다른 서브 그루브들(330s1, 330s3)이 메인 그루브(330g)를 사이에 두고 대향하여 배치될 수 있다. 서브 그루브(330s1)의 폭을 크게 함으로써 메사 측벽에서 발생되는 광 반사를 증가시킬 수 있다.The sub grooves 330s1 , 330s2 , and 330s3 may be disposed on both sides of the
본 발명은 여기에 설명된 메인 그루브(330g) 및 서브 그루브들(330s1, 330s2, 330s3)에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형될 수 있다.The present invention is not limited to the
이상, 상기 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 의한 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하고, 본 발명은 특허청구범위에 의한 기술적 사상을 모두 포함한다.Above, various modifications and changes are possible to the above embodiments without departing from the technical spirit of the present invention, and the present invention includes all of the technical spirit of the present invention.
Claims (30)
상기 기판 상에 위치하는 n형 반도체층;
상기 n형 반도체층 상에 배치되고, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하며, 상기 n형 반도체층을 노출시키는 복수의 비아홀들을 갖는 메사;
상기 비아홀들 내에서 상기 n형 반도체층에 콘택하는 n 오믹 콘택층들;
상기 p형 반도체층에 콘택하는 p 오믹 콘택층;
상기 n 오믹 콘택층들에 전기적으로 접속된 n 패드 금속층;
상기 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속된 p 패드 금속층;
상기 n 패드 금속층에 전기적으로 접속된 n 범프; 및
상기 p 패드 금속층에 전기적으로 접속된 p 범프를 포함하고,
상기 p 패드 금속층은 상기 n 패드 금속층을 둘러싸도록 형성된 심자외선 발광 다이오드.Board;
an n-type semiconductor layer positioned on the substrate;
a mesa disposed on the n-type semiconductor layer, including an active layer and a p-type semiconductor layer, and having a plurality of via holes exposing the n-type semiconductor layer;
n-ohmic contact layers contacting the n-type semiconductor layer in the via holes;
a p-ohmic contact layer in contact with the p-type semiconductor layer;
an n pad metal layer electrically connected to the n ohmic contact layers;
a p pad metal layer electrically connected to the p ohmic contact layer;
an n bump electrically connected to the n pad metal layer; and
a p-bump electrically connected to the p-pad metal layer;
The p-pad metal layer is a deep ultraviolet light emitting diode formed to surround the n-pad metal layer.
상기 비아홀들은 벌집 모양으로 배열된 심자외선 발광 다이오드.The method according to claim 1,
The via holes are a deep ultraviolet light emitting diode arranged in a honeycomb shape.
상기 비아홀들은 상기 메사의 가장자리로부터 상기 비아홀들 사이의 간격 이상으로 이격된 심자외선 발광 다이오드.The method according to claim 1,
The via-holes are spaced apart from the edge of the mesa by more than a distance between the via-holes.
상기 n 패드 금속층은 상기 비아홀들을 덮는 심자외선 발광 다이오드.4. The method according to claim 3,
The n-pad metal layer is a deep ultraviolet light emitting diode covering the via holes.
상기 p 패드 금속층은 상기 비아홀들과 상기 메사의 가장자리 사이에 위치하는 심자외선 발광 다이오드.5. The method according to claim 4,
The p pad metal layer is a deep ultraviolet light emitting diode positioned between the via holes and the edge of the mesa.
상기 n 범프 및 p 범프는 상기 메사의 상부 영역 내에 위치하는 심자외선 발광 다이오드.6. The method of claim 5,
The n-bump and the p-bump are located in an upper region of the mesa.
상기 p 오믹 콘택층 및 n 오믹 콘택층을 덮는 하부 절연층을 더 포함하되,
상기 하부 절연층은 상기 p 오믹 콘택층 및 n 오믹 콘택층들을 노출시키는 개구부들을 갖고,
상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층은 각각 상기 하부 절연층의 개구부들을 통해 상기 n 오믹 콘택층 및 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속하는 심자외선 발광 다이오드.5. The method according to claim 4,
Further comprising a lower insulating layer covering the p ohmic contact layer and the n ohmic contact layer,
the lower insulating layer has openings exposing the p ohmic contact layer and the n ohmic contact layer;
The n-pad metal layer and the p-pad metal layer are respectively electrically connected to the n-ohmic contact layer and the p-ohmic contact layer through the openings of the lower insulating layer.
상기 n 및 p 패드 금속층들을 덮는 상부 절연층을 더 포함하되, 상기 상부 절연층은 상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층을 노출시키는 개구부들을 갖고,
상기 n 범프 및 p 범프는 상기 상부 절연층 상에 배치되며, 상기 상부 절연층의 개구부들을 통해 상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층에 전기적으로 접속하는 심자외선 발광 다이오드.8. The method of claim 7,
an upper insulating layer covering the n and p pad metal layers, wherein the upper insulating layer has openings exposing the n pad metal layer and the p pad metal layer;
The n-bump and the p-bump are disposed on the upper insulating layer, and are electrically connected to the n-pad metal layer and the p-pad metal layer through openings of the upper insulating layer.
상기 n 패드 금속층을 노출시키는 개구부는 상기 메사의 일측 가장자리 근처에 배치되고,
상기 p 패드 금속층을 노출시키는 개구부는 상기 메사의 반대측 가장자리 근처에 배치된 심자외선 발광 다이오드.9. The method of claim 8,
The opening exposing the n-pad metal layer is disposed near one edge of the mesa,
an opening exposing the p-pad metal layer is disposed near an edge opposite to the mesa.
상기 p형 반도체층은 p형 GaN층을 포함하되, 상기 p형 GaN층은 200nm 이하의 두께를 갖고,
상기 p 오믹 콘택층은 Ni/Rh을 포함하는 심자외선 발광 다이오드.The method according to claim 1,
The p-type semiconductor layer includes a p-type GaN layer, wherein the p-type GaN layer has a thickness of 200 nm or less,
The p-ohmic contact layer is a deep ultraviolet light emitting diode comprising Ni/Rh.
상기 n 패드 금속층은 Al층을 포함하는 심자외선 발광 다이오드.11. The method of claim 10,
The n-pad metal layer is a deep ultraviolet light emitting diode comprising an Al layer.
상기 기판 상에 위치하는 n형 반도체층;
상기 n형 반도체층 상에 배치되고, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하며, 상기 n형 반도체층을 노출시키는 복수의 비아홀들을 갖는 메사;
상기 비아홀들 내에서 상기 n형 반도체층에 콘택하는 n 오믹 콘택층들;
상기 p형 반도체층에 콘택하는 p 오믹 콘택층;
상기 n 오믹 콘택층들에 전기적으로 접속된 n 범프; 및
상기 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속된 p 범프를 포함하고,
상기 p 오믹 콘택층은 Ni/Rh을 포함하는 심자외선 발광 다이오드.Board;
an n-type semiconductor layer positioned on the substrate;
a mesa disposed on the n-type semiconductor layer, including an active layer and a p-type semiconductor layer, and having a plurality of via holes exposing the n-type semiconductor layer;
n-ohmic contact layers contacting the n-type semiconductor layer in the via holes;
a p-ohmic contact layer in contact with the p-type semiconductor layer;
an n bump electrically connected to the n ohmic contact layers; and
a p-bump electrically connected to the p-ohmic contact layer;
The p-ohmic contact layer is a deep ultraviolet light emitting diode comprising Ni/Rh.
상기 n 오믹 콘택층들 및 p 오믹 콘택층을 덮는 하부 절연층;
상기 하부 절연층 상에 배치된 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층을 더 포함하되,
상기 하부 절연층은 상기 n 오믹 콘택층들 및 상기 p 오믹 콘택층을 각각 노출시키는 개구부들을 갖고,
상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층은 각각 상기 개구부들을 통해 상기 n 오믹 콘택층들 및 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속하고,
상기 n 범프 및 p 범프는 각각 상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층에 전기적으로 접속된 심자외선 발광 다이오드.13. The method of claim 12,
a lower insulating layer covering the n-ohmic contact layers and the p-ohmic contact layer;
Further comprising an n-pad metal layer and a p-pad metal layer disposed on the lower insulating layer,
the lower insulating layer has openings exposing the n-ohmic contact layers and the p-ohmic contact layer, respectively;
the n-pad metal layer and the p-pad metal layer are electrically connected to the n-ohmic contact layers and the p-ohmic contact layer through the openings, respectively;
The n-bump and the p-bump are electrically connected to the n-pad metal layer and the p-pad metal layer, respectively.
상기 p 패드 금속층은 상기 n 패드 금속층을 둘러싸는 심자외선 발광 다이오드.14. The method of claim 13,
The p-pad metal layer is a deep ultraviolet light emitting diode surrounding the n-pad metal layer.
상기 p 오믹 콘택층을 노출시키는 개구부는 상기 비아홀들을 둘러싸는 링 형상인 심자외선 발광 다이오드.15. The method of claim 14,
An opening exposing the p-ohmic contact layer has a ring shape surrounding the via holes.
상기 p 패드 금속층은 상기 비아홀들과 상기 메사의 가장자리 사이의 영역 상부 내에 위치하는 심자외선 발광 다이오드.15. The method of claim 14,
and the p pad metal layer is located in an upper portion of a region between the via holes and an edge of the mesa.
상기 n 패드 금속층 및 상기 p 패드 금속층을 포함하는 상부 절연층을 더 포함하되, 상기 상부 절연층은 상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층을 노출시키는 개구부들을 갖고,
상기 n 범프 및 p 범프는 각각 상기 상부 절연층의 개구부들을 통해 상기 n 패드 금속층 및 p 패드 금속층에 전기적으로 접속된 심자외선 발광 다이오드.14. The method of claim 13,
An upper insulating layer comprising the n-pad metal layer and the p-pad metal layer, wherein the upper insulating layer has openings exposing the n-pad metal layer and the p-pad metal layer;
The n-bump and the p-bump are electrically connected to the n-pad metal layer and the p-pad metal layer through the openings of the upper insulating layer, respectively.
상기 하부 절연층 및 상부 절연층은 상기 메사의 측면을 덮는 심자외선 발광 다이오드.18. The method of claim 17,
The lower insulating layer and the upper insulating layer are deep ultraviolet light emitting diodes that cover the side surface of the mesa.
상기 p 패드 금속층을 노출시키는 개구부는 상기 메사의 반대측 가장자리 근처에 배치된 심자외선 발광 다이오드.The method according to claim 17, wherein the opening exposing the n-pad metal layer is disposed near one edge of the mesa,
an opening exposing the p-pad metal layer is disposed near an edge opposite to the mesa.
상기 p형 반도체층은 p형 GaN층을 포함하되, 상기 p형 GaN층은 200nm 이하의 두께를 갖고,
상기 Ni/Rh는 상기 p형 GaN층에 오믹 콘택하는 심자외선 발광 다이오드.13. The method of claim 12,
The p-type semiconductor layer includes a p-type GaN layer, wherein the p-type GaN layer has a thickness of 200 nm or less,
The Ni/Rh is a deep ultraviolet light emitting diode in ohmic contact with the p-type GaN layer.
상기 기판 상에 위치하는 n형 반도체층;
상기 n형 반도체층 상에 배치되고, 활성층 및 p형 반도체층을 포함하며, 상기 n형 반도체층을 노출시키는 그루브를 포함하는 메사;
상기 그루브 내에서 상기 n형 반도체층에 콘택하는 n 오믹 콘택층들;
상기 p형 반도체층에 콘택하는 p 오믹 콘택층;
상기 n 오믹 콘택층들에 전기적으로 접속된 n 패드 금속층;
상기 p 오믹 콘택층에 전기적으로 접속된 p 패드 금속층;
상기 n 패드 금속층에 전기적으로 접속된 n 범프; 및
상기 p 패드 금속층에 전기적으로 접속된 p 범프를 포함하는 심자외선 발광 다이오드.Board;
an n-type semiconductor layer positioned on the substrate;
a mesa disposed on the n-type semiconductor layer, including an active layer and a p-type semiconductor layer, and including a groove exposing the n-type semiconductor layer;
n-ohmic contact layers contacting the n-type semiconductor layer in the groove;
a p-ohmic contact layer in contact with the p-type semiconductor layer;
an n pad metal layer electrically connected to the n ohmic contact layers;
a p pad metal layer electrically connected to the p ohmic contact layer;
an n bump electrically connected to the n pad metal layer; and
and a p-bump electrically connected to the p-pad metal layer.
상기 n 오믹 콘택층들을 덮는 n 캐핑층; 및
상기 p 오믹 콘택층을 덮는 p 캐핑층을 더 포함하는 심자외선 발광 다이오드.22. The method of claim 21,
an n capping layer covering the n ohmic contact layers; and
The deep ultraviolet light emitting diode further comprising a p capping layer covering the p ohmic contact layer.
상기 그루브는 메사의 길이 방향으로 연장하되,
길이 방향의 메사의 길이와 그루브의 길이의 차이는 상기 그루브의 양측에 위치하는 메사 영역 각각의 폭보다 작거나 같은 심자외선 발광 다이오드.22. The method of claim 21,
The groove extends in the longitudinal direction of the mesa,
A difference between the length of the mesa in the longitudinal direction and the length of the groove is less than or equal to the width of each of the mesa regions positioned on both sides of the groove.
상기 그루브의 양측에 위치하는 메사 영역의 전체 면적은 메사 전체 면적의 1/2을 초과하는 심자외선 발광 다이오드.24. The method of claim 23,
A deep ultraviolet light emitting diode in which the total area of the mesa region located on both sides of the groove exceeds 1/2 of the total area of the mesa.
상기 그루브의 양측에 위치하는 메사 영역의 일단의 모서리들은 굴곡진 형상을 갖는 심자외선 발광 다이오드.24. The method of claim 23,
A deep ultraviolet light emitting diode having a curved shape in which corners of one end of the mesa region located on both sides of the groove have a curved shape.
상기 그루브의 양측에 위치하는 메사 영역의 일단의 모서리들 중 바깥쪽 모서리들에 각각 함몰부들이 형성된 심자외선 발광 다이오드.24. The method of claim 23,
A deep ultraviolet light emitting diode in which depressions are formed in outer corners of one end of the corners of one end of the mesa region located on both sides of the groove.
상기 그루브는 메사의 길이 방향으로 연장하는 메인 그루브; 및
상기 메인 그루브에 수직한 방향으로 연장하는 복수의 서브 그루브들을 갖는 심자외선 발광 다이오드.22. The method of claim 21,
The groove may include a main groove extending in a longitudinal direction of the mesa; and
A deep ultraviolet light emitting diode having a plurality of sub grooves extending in a direction perpendicular to the main groove.
상기 복수의 서브 그루브들은 길이 및 폭이 서로 다른 그루브들을 포함하는 심자외선 발광 다이오드.28. The method of claim 27,
The plurality of sub-grooves is a deep ultraviolet light emitting diode including grooves having different lengths and widths.
중심을 지나며 상기 서브 그루브에 평행한 직선에 대해 대칭 구조를 갖는 심자외선 발광 다이오드.28. The method of claim 27,
A deep ultraviolet light emitting diode having a symmetrical structure with respect to a straight line passing through the center and parallel to the sub-groove.
중심을 지나며 상기 메인 그루브에 평행한 직선에 대해 비대칭 구조를 갖는 심자외선 발광 다이오드.28. The method of claim 27,
A deep ultraviolet light emitting diode having an asymmetric structure with respect to a straight line passing through the center and parallel to the main groove.
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