WO2014058224A1 - 발광소자 - Google Patents

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WO2014058224A1
WO2014058224A1 PCT/KR2013/009013 KR2013009013W WO2014058224A1 WO 2014058224 A1 WO2014058224 A1 WO 2014058224A1 KR 2013009013 W KR2013009013 W KR 2013009013W WO 2014058224 A1 WO2014058224 A1 WO 2014058224A1
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conductivity type
concentration
gallium nitride
group
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PCT/KR2013/009013
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한대섭
문용태
백광선
조아라
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엘지이노텍 주식회사
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    • H01L33/22—Roughened surfaces, e.g. at the interface between epitaxial layers

Definitions

  • Embodiments relate to a light emitting device, a method of manufacturing the light emitting device, a light emitting device package and an illumination system.
  • a light emitting diode may be generated by combining elements of group III and group V on a periodic table of a p-n junction diode having a characteristic in which electrical energy is converted into light energy. LED can realize various colors by adjusting the composition ratio of compound semiconductors.
  • the n-layer electrons and the p-layer holes combine to emit energy corresponding to the energy gap of the conduction band and the valence band. It is mainly emitted in the form of heat or light, and when it is emitted in the form of light, it becomes a light emitting device.
  • nitride semiconductors are receiving great attention in the field of optical devices and high power electronic devices due to their high thermal stability and wide bandgap energy.
  • blue light emitting devices, green light emitting devices, and ultraviolet light emitting devices using nitride semiconductors are commercially used and widely used.
  • Embodiments provide a light emitting device, a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and an illumination system capable of improving brightness.
  • the light emitting device includes a first conductivity type semiconductor layer; A gallium nitride based superlattice layer on the first conductive semiconductor layer; An active layer on the gallium nitride-based superlattice layer; A second conductivity type gallium nitride based layer on the active layer); And a second conductive semiconductor layer on the second conductive gallium nitride based layer, wherein the second conductive gallium nitride based layer includes a second conductive GaN layer having a first concentration on the active layer, and a second conductive semiconductor layer.
  • 2nd conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer of concentration (where 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1) and 2nd conductivity type Al z Ga (1-z) of 3rd concentration N layers (where 0 ⁇ z ⁇ 1) may be included.
  • a light emitting device a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and an illumination system having an optimal structure capable of improving brightness.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram of an energy band diagram of a light emitting device according to the first embodiment
  • FIG. 3 is a partially enlarged view of an energy band diagram of a light emitting device according to the first embodiment
  • FIG. 4 is a sectional view of a light emitting device according to an embodiment according to a second embodiment
  • FIG. 5 is an exemplary diagram of an energy band diagram of a light emitting device according to the second embodiment
  • FIG. 6 is a partially enlarged view of an energy band diagram of a light emitting device according to the second embodiment
  • FIG. 7 is a light intensity comparison diagram of the light emitting device according to the first embodiment and the second embodiment
  • FIG. 9 is a sectional view of a light emitting device according to an embodiment according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a partial illustration of an energy band diagram of a light emitting device according to a third embodiment
  • 11 to 12 are process cross-sectional views of a method of manufacturing a light emitting device according to the embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of a light emitting device package according to the embodiment.
  • each layer, region, pattern, or structure is “on / over” or “under” the substrate, each layer, layer, pad, or pattern.
  • “on / over” and “under” include both “directly” or “indirectly” formed. do.
  • the criteria for the above / above or below of each layer will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a light emitting device 100 according to an embodiment according to the first embodiment
  • FIG. 2 is an illustration of an energy band diagram of the light emitting device 100 according to the first embodiment
  • the light emitting device 100 includes a first conductive semiconductor layer 112, a superlattice layer 124 of gallium nitride based on the first conductive semiconductor layer 112, and a gallium nitride based An active layer 114 on the superlattice layer 124 and a second conductive type gallium nitride based layer 129 on the active layer 114 and a second conductive type on the second conductive gallium nitride based layer 129 And a semiconductor layer 116.
  • a light emitting device having an optimal structure capable of improving brightness.
  • EBLs electron blocking layers
  • the AlGaN-based electron blocking layer has a relatively large energy band gap, it prevents holes from flowing into the multi-quantum well structure, thereby increasing the forward voltage.
  • the second conductivity type gallium nitride based layer 129 may have a second conductivity type GaN layer having a first concentration on the active layer 114. 126) A 2nd conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer (where 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1) 127 and the 2nd conductivity type 2nd conductivity type An Al z Ga (1-z) N layer (where 0 ⁇ z ⁇ 1) 128 may be included.
  • the second conductive type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 of the second concentration is formed by the active layer 114 and the second conductive type Al z Ga (1-z) N of the third concentration.
  • the lattice mismatch between the layers 128 can be alleviated, thermal dissociation of the active layer 114 can be prevented, and the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration can be more efficiently used. To block.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 having the second concentration is the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 having the third concentration. It may be disposed closer to the active layer 114 than).
  • the second conductivity type GaN layer 126 having the first concentration is the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer having the second concentration. 127 and the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration.
  • the first concentration may be higher than the second concentration and the third concentration.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 having the second concentration and the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 having the third concentration are present.
  • the second conductivity type GaN layer 126 having the first concentration is formed to have a doping concentration greater than the third concentration and the second concentration, so that the first conductivity type semiconductor layer 112 and the second concentration have a second concentration. It is difficult to increase the doping concentration in the process of forming the conductive In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 and the second conductive Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration. Solved the problem.
  • Al is formed in the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 at the second concentration and the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 at the third concentration.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 of the second concentration and the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration may be used.
  • the second conductivity type GaN layer 126 of the first concentration is formed organically bonded than when used, it is rich in the active layer 114 in the second conductivity type GaN layer 126 of the first concentration having a relatively high doping concentration. Since the hole can be provided, the operating voltage of the light emitting device can be reduced, and the amount of heat generated by the light emitting device can be reduced.
  • the first embodiment has a second first concentration between the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 and the second conductivity type semiconductor layer 116.
  • the second conductive GaN layer 126b may be further included.
  • the thickness of the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration may be about 450 kPa to 600 kPa, but is not limited thereto.
  • the thickness of the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration is less than 450 mA, the leakage current may increase.
  • the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 is less than 450 mA, the supply of electrons to the active layer 114 may be increased. This may not be smooth.
  • the composition ratio of Al in the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration may have a composition ratio of 15% to 20%, but is not limited thereto.
  • the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 having the third concentration has the aforementioned thickness and Al composition ratio, the supply of electrons to the active layer 114 is increased and the leakage current is reduced. Therefore, light efficiency can be improved.
  • the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 having the third concentration has an energy band gap greater than or equal to an energy band gap of the quantum wall 114b of the active layer, and the active layer 114.
  • the second conductive semiconductor layer direction 116 the second conductive Al z Ga (1-z) N layer 128a and the first third concentration of the first third concentration is gradually reduced in the energy band gap
  • a second third concentration having an energy bandgap more than the energy bandgap of the quantum wall 114b on the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128a and gradually increasing in energy bandgap;
  • a biconductive Al z Ga (1-z) N layer 128b may be included.
  • the width of the second conductivity-type Al z Ga (1-z) N layer 128b of the second third concentration is the width of the second conductivity-type Al z Ga (1-z) N layer of the first third concentration ( 128a).
  • Embodiment of the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer (128b) onto the band gap energy is maintained a second conductivity type in the third the third concentration is Al z Ga (1-z of the second third concentration ) may further include an N layer (128c).
  • Mg is reduced to back diffusion into the active layer by the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128a of the first third concentration in which the energy band gap gradually decreases.
  • the electron blocking by the high Al composition of the second conductive Al z Ga (1-z) N layer 128b of the second third concentration which gradually increases in the energy band gap. It is effective to increase the light extraction efficiency.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a light emitting device 102 according to an embodiment according to the second embodiment
  • FIG. 5 is an illustration of an energy band diagram of the light emitting device according to the second embodiment
  • the second conductivity type GaN layer 126 of the first concentration is formed of the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy ) of the second concentration.
  • a hole transport blocking region Q1 may occur.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 of the second concentration is formed of the second conductivity type GaN layer of the first concentration. 126 may be interposed between the second conductive Al z Ga (1-z) N layer 128 having the third concentration.
  • the hole transport may be smoothly performed as compared to FIG. 2 where the hole transport disturbance region Q1 occurs (see Q2).
  • FIG. 7 is a light intensity comparison diagram of the light emitting device according to the first embodiment and the second embodiment.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 having the second concentration may include the second conductivity type GaN layer 126 having the first concentration.
  • the intercalation between the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration the carrier (hole) transfer efficiency is increased, as shown in FIG. It can be seen that the luminance E2 is improved than the luminance E1 in the first embodiment.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 of the second concentration may include the second conductivity type GaN layer of the first concentration ( 126) and the second conductive type Al z Ga (1-z) N layer 128 having the third concentration, the transfer efficiency of the carrier (hole) is increased and the light emitting device chip according to the second embodiment is increased. 8 may be further improved than the luminous intensity of the light emitting device chip according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is a comparison diagram of internal quantum efficiency of the light emitting devices according to the first and second embodiments.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 of the second concentration may include the second conductivity type GaN layer 126 of the first concentration and the third concentration.
  • the transfer efficiency of the carrier is increased, and thus the internal quantum efficiency of the light emitting device according to the second embodiment (E2) as shown in FIG. ) Is further improved than the internal quantum efficiency E1 of the light emitting device according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the light emitting device 103 according to the embodiment according to the third embodiment
  • FIG. 10 is a partial illustration of an energy band diagram of the light emitting device according to the third embodiment.
  • the bandgap energy level of the gallium nitride-based superlattice layer 124 may change in the direction of the active layer 114 from the first conductive semiconductor layer 112.
  • the bandgap energy level of the gallium nitride-based superlattice layer 124 may decrease in the direction of the active layer 114 from the first conductive semiconductor layer 112 by a step, but is not limited thereto. no.
  • the gallium nitride-based superlattice layer 124 includes a first group of gallium nitride-based superlattice layers having a first bandgap energy in a region A adjacent to the first conductive semiconductor layer 112.
  • Gallium nitride series of the second group having a second bandgap energy smaller than the first bandgap energy (121) and on the superlattice layer 121 of the gallium nitride series of the first group (in the region B)
  • the superlattice layer 122 may be included.
  • the gallium nitride-based superlattice layer 124 may include a third band gap energy on the second group of gallium nitride-based superlattices 122 in the C region adjacent to the active layer 114. Three groups of gallium nitride-based superlattice layer 123 may be further included.
  • the third bandgap energy may be equal to or less than the second bandgap energy, but is not limited thereto.
  • the gallium nitride-based superlattice layer 121 includes a well 121w of the first group and a barrier 121b of the first group, and the gallium nitride-based superlattice layer of the second group.
  • Reference numeral 122 includes a well 122w of a second group and a barrier 122b of a second group, and the gallium nitride-based superlattice layer 123 of the third group includes a well 123w of a third group.
  • the third group of barriers 123b may be included.
  • the gallium nitride-based superlattice layer 124 may include an In x Ga 1 - x N / GaN superlattice layer (where 0 ⁇ x ⁇ 1), and the first bandgap energy level and the second The difference (D) of the level of the bandgap energy may be greater than or equal to the photon energy level of the gallium nitride-based superlattice layer.
  • the depth (energy difference) between each well of the gallium nitride-based superlattice layer of each group must be greater than or equal to the phonon energy (about 88 meV) of InGaN, so that some of the hot electron energy is in the form of phonon energy. Can be delivered.
  • the gallium nitride-based superlattice layer 124 may have two or more steps, and the depth of the quantum well (MQW) 114w of the active layer 114 is about 200 meV. Multiple steps are possible by dividing.
  • MQW quantum well
  • the energy level of each group can be adjusted by controlling the concentration of indium in each group well.
  • the concentration of indium in the gallium nitride series superlattice layer 122 of the second group is set higher than the concentration of indium in the superlattice layer 121 of gallium nitride series of the first group.
  • the energy level of the wells 122w may be lower than the energy level of the wells 121w of the first group.
  • a high output light emitting device having an efficient electron injection layer by cooling hot electrons by a gallium nitride series superlattice layer having a plurality of steps.
  • the embodiment may control the thickness of the gallium nitride-based superlattice layer of each group to more efficiently cool the hot electrons to increase the electron injection efficiency.
  • the thickness of the gallium nitride-based superlattice layer 121 of the first group may be thinner than that of the gallium nitride-based superlattice layer of the second group.
  • the thickness of the well 121w of the first group and the thickness of the barrier 121b of the first group of the gallium nitride-based superlattice layer 121 of the first group may be the same, and may be a plurality of cycles. Can be formed.
  • the thickness of the well 121w of the first group and the thickness of the barrier 121b of the first group are controlled to be the same within a range of about 1 nm to about 3 nm, and are formed in a plurality of cycles to form a single thick well. Compared with the presence of a barrier and a barrier, the cooling of the hot carrier can be induced efficiently.
  • the thickness of the well 122w of the second group and the thickness of the barrier 122b of the second group may be in a range of about 1 nm to about 3 nm. Equally controlled and formed in a plurality of cycles can efficiently induce cooling of the hot carriers compared to the presence of a single thick well and barrier.
  • the thickness of the well 122w of the second group may be the same as the thickness of the well 121w of the first group, and the thickness of the barrier 122b of the second group may be the barrier (the first group). May be equal to the thickness of 121b).
  • the total thickness of the gallium nitride based superlattice layer 122 of the second group may be thicker than the total thickness of the gallium nitride based superlattice layer 121 of the first group.
  • the second group of gallium nitride-based superlattice layer 122 may have a well 122w of the second group and a barrier 122b of the second group of about 8 to 12 cycles.
  • the wells 121w of the first group and the barriers 121b of the first group may be formed at about 3 to 5 cycles.
  • the second group of gallium nitride-based superlattices 122 that meet some of the cooled hot carriers may be stabilized longer than the first group of gallium nitride-based superlattices 121 that meet the hot carriers.
  • the thickness of the well 123w of the third group of the gallium nitride-based superlattice layer 123 of the third group may be the same as the thickness of the well 122w of the second group. It may be thinner than the thickness of the third group of barriers 123b.
  • the thickness of the well 123w of the third group may be about 1 nm to 3 nm, and the thickness of the barrier 123b of the third group may be about 7 to 11 nm, but is not limited thereto.
  • the barrier 123b of the third group may be disposed adjacent to the active layer, and the barrier 123b of the third group, which is the last barrier, may be formed thicker than the barrier or well of the other group.
  • the first conductivity type element may be doped into the third group barrier 123b to increase the electron injection efficiency.
  • the embodiment further includes an undoped gallium nitride layer 125 between the third group of barriers 123b and the quantum well 114w of the active layer 114 to dope the third group of barriers 123b.
  • the first conductive type element can be prevented from diffusing into the active layer and preventing the light emission recombination.
  • a high output light emitting device having an efficient electron injection layer by cooling hot electrons by a gallium nitride series superlattice layer having a plurality of steps.
  • FIGS. 11 to 1 illustrate a manufacturing method based on the third embodiment, but the embodiment is not limited thereto.
  • FIG. 12 illustrates a horizontal light emitting device in which the light emitting device 103 according to the third embodiment is grown on a predetermined growth substrate 105, but the embodiment is not limited thereto, and the growth substrate is removed.
  • the light emitting device may also be applied to a vertical light emitting device in which an electrode is formed on the first conductive semiconductor layer that is exposed.
  • the substrate 105 may be formed of a material having excellent thermal conductivity, and may be a conductive substrate or an insulating substrate.
  • the substrate 105 is sapphire (Al 2 O 3 ), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga 2 0 3 At least one of may be used.
  • the embodiment may include a light reflection pattern to increase light extraction efficiency.
  • a patterned sapphire substrate PSS may be formed on the substrate 105 to increase light extraction efficiency.
  • the embodiment may include a buffer layer 107 and an undoped semiconductor layer 108 on the substrate 105 to mitigate lattice mismatch between the material of the light emitting structure 110 and the substrate 105.
  • the material of the buffer layer 107 may be formed of at least one of Group III-V compound semiconductors, for example, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, and AlInN, but is not limited thereto.
  • the composition formula of the first conductive semiconductor layer 112 may be In x Al y Ga 1 -x- y N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1) It may include a semiconductor material having, for example, may be formed of any one or more of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP. However, it is not limited thereto.
  • a gallium nitride based superlattice layer 124 may be formed on the first conductive semiconductor layer 112.
  • the gallium nitride-based superlattice layer 124 may effectively mitigate stress that is odd due to lattice mismatch between the first conductivity-type semiconductor layer 112 and the active layer 114.
  • a light emitting device having an optimal structure capable of improving luminous intensity at an epi level.
  • the bandgap energy level of the gallium nitride-based superlattice layer 124 may be changed from the first conductivity type semiconductor layer 112 toward the active layer 114.
  • the gallium nitride-based superlattice layer 124 may include a first group of gallium nitride-based superlattice layers 121 and a first group of gallium nitride-based gallium nitride-based layers.
  • the superlattice layer 121 may include a second group of gallium nitride-based superlattice layers 122 having a second bandgap energy smaller than the first bandgap energy.
  • gallium nitride-based superlattice layer 124 is a gallium nitride-based superlattice of the third group having the second band gap energy on the gallium nitride-based superlattice layer 122 of the second group
  • the layer 123 may further include.
  • the gallium nitride-based superlattice layer 121 includes a well 121w of the first group and a barrier 121b of the first group, and the gallium nitride-based superlattice layer of the second group.
  • Reference numeral 122 includes a well 122w of a second group and a barrier 122b of a second group, and the gallium nitride-based superlattice layer 123 of the third group includes a well 123w of a third group.
  • the third group of barriers 123b may be included.
  • the gallium nitride-based superlattice layer 124 may include an In x Ga 1 - x N / GaN superlattice layer (where 0 ⁇ x ⁇ 1), and the first bandgap energy level and the second The difference (D) of the level of the bandgap energy may be greater than or equal to the photon energy level of the gallium nitride-based superlattice layer.
  • the second group of wells 122w of the second group of gallium nitride series superlattice layers 122 than the first group of wells 121w of the first group of gallium nitride based superlattice layers 121. ) May have a higher growth temperature.
  • the well 121w of the first group may proceed at about 500 ° C. or less, and the well 122w of the second group may grow at about 900 ° C. or more.
  • the overall growth temperature of the gallium nitride-based superlattice layer 124 may be performed at about 800 ° C. or more.
  • control of the amount of indium (In) in the wells of each group of the gallium nitride-based superlattice layer 124 controls the growth temperature through a photo luminescence (PL) sub peak position. But it is not limited thereto.
  • the energy level of each group can be adjusted by controlling the concentration of indium in each group well.
  • concentration of indium in the gallium nitride series superlattice layer 122 of the second group is set higher than the concentration of indium in the superlattice layer 121 of gallium nitride series of the first group.
  • the energy level of the wells 122w may be lower than the energy level of the wells 121w of the first group.
  • a high output light emitting device having an efficient electron injection layer by cooling hot electrons by a gallium nitride series superlattice layer having a plurality of steps.
  • the embodiment may control the thickness of the gallium nitride-based superlattice layer of each group to cool the hot electrons more efficiently to increase the electron injection efficiency.
  • the thickness of the gallium nitride-based superlattice layer 121 of the first group may be thinner than that of the gallium nitride-based superlattice layer of the second group.
  • the thickness of the well 121w of the first group and the thickness of the barrier 121b of the first group of the gallium nitride-based superlattice layer 121 of the first group may be the same, and may be a plurality of cycles. Can be formed.
  • the thickness of the well 121w of the first group and the thickness of the barrier 121b of the first group are controlled to be the same within a range of about 1 nm to about 3 nm, and are formed in a plurality of cycles to form a single thick well. Compared with the presence of a barrier and a barrier, the cooling of the hot carrier can be induced efficiently.
  • the thickness of the well 122w of the second group and the thickness of the barrier 122b of the second group may be in a range of about 1 nm to about 3 nm. Equally controlled and formed in a plurality of cycles can efficiently induce cooling of the hot carriers compared to the presence of a single thick well and barrier.
  • the thickness of the well 122w of the second group may be the same as the thickness of the well 121w of the first group, and the thickness of the barrier 122b of the second group may be the barrier (the first group). May be equal to the thickness of 121b).
  • the total thickness of the gallium nitride based superlattice layer 122 of the second group may be thicker than the total thickness of the gallium nitride based superlattice layer 121 of the first group.
  • the second group of gallium nitride-based superlattices 122 that meet some of the cooled hot carriers may be stabilized longer than the first group of gallium nitride-based superlattices 121 that meet the hot carriers.
  • the thickness of the well 123w of the third group of the gallium nitride-based superlattice layer 123 of the third group may be the same as the thickness of the well 122w of the second group. It may be thinner than the thickness of the third group of barriers 123b.
  • the barrier 123b of the third group may be disposed adjacent to the active layer, and the barrier 123b of the third group, which is the last barrier, may be formed thicker than the barrier or well of the other group.
  • the first conductivity type element may be doped into the third group barrier 123b to increase the electron injection efficiency.
  • high Si doping may be performed on the third group of barriers 123b to increase the electron injection efficiency.
  • about 19 cc or more of Si may be doped into the third group barrier 123b, but is not limited thereto.
  • the embodiment further includes an undoped gallium nitride layer 125 between the third group of barriers 123b and the quantum well 114w of the active layer 114 to dope the third group of barriers 123b.
  • the first conductive type element can be prevented from diffusing into the active layer and preventing the light emission recombination.
  • a high output light emitting device having an efficient electron injection layer by cooling hot electrons by a gallium nitride series superlattice layer having a plurality of steps.
  • an active layer 114 is formed on the gallium nitride series superlattice layer 124.
  • the active layer 114 may be formed of at least one of a single quantum well structure, a multi quantum well structure (MQW), a quantum-wire structure, or a quantum dot structure. have.
  • MQW multi quantum well structure
  • quantum-wire structure a quantum-wire structure
  • quantum dot structure a quantum dot structure.
  • the active layer 114 may be formed by injecting trimethyl gallium gas (TMGa), ammonia gas (NH 3 ), nitrogen gas (N 2 ), and trimethyl indium gas (TMIn) to form a multi-quantum well structure. It is not limited to this.
  • TMGa trimethyl gallium gas
  • NH 3 ammonia gas
  • N 2 nitrogen gas
  • TMIn trimethyl indium gas
  • the well layer 114w / barrier layer 114b of the active layer 114 may be any one of InGaN / GaN, InGaN / InGaN, GaN / AlGaN, InAlGaN / GaN, GaAs (InGaAs) / AlGaAs, GaP (InGaP) / AlGaP.
  • the pair structure may be formed, but is not limited thereto.
  • the well layer may be formed of a material having a lower band gap than the band gap of the barrier layer.
  • the barrier layer 114b may be grown at a pressure of about 150 to 250 torr and a temperature of about 750 to 800 ° C., but is not limited thereto.
  • an embodiment forms a second conductivity type gallium nitride based layer 129 on the active layer 114.
  • a light emitting device having an optimal structure capable of improving brightness.
  • the second conductivity type gallium nitride based layer 129 may include a second conductivity type GaN layer 126 having a first concentration and a second conductivity type In having a second concentration on the active layer 114.
  • x Al y Ga (1-xy) N layer (where 0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1) 127 and the second conductive Al z Ga (1-z) N layer having a third concentration , 0 ⁇ z ⁇ 1) 128.
  • the second conductive type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 of the second concentration is formed by the active layer 114 and the second conductive type Al z Ga (1-z) N of the third concentration.
  • the lattice mismatch between the layers 128 can be alleviated, thermal dissociation of the active layer 114 can be prevented, and the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration can be more efficiently used. To block.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 having the second concentration is the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 having the third concentration. It may be disposed closer to the active layer 114 than).
  • the second conductivity type GaN layer 126 having the first concentration is the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 having the second concentration.
  • the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration may be higher than the second concentration and the third concentration.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 having the second concentration and the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 having the third concentration are present.
  • the second conductivity type GaN layer 126 having the first concentration is formed to have a doping concentration greater than the third concentration and the second concentration, so that the first conductivity type semiconductor layer 112 and the second concentration have a second concentration. It is difficult to increase the doping concentration in the process of forming the conductive In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 and the second conductive Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration. Solved the problem.
  • Al is formed in the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 at the second concentration and the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 at the third concentration.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 of the second concentration and the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration may be used.
  • the active layer 114 is rich in the second conductivity type GaN layer 126 of the first concentration having a relatively high doping concentration. Since the hole can be provided, the operating voltage of the light emitting device can be reduced, and the amount of heat generated by the light emitting device can be reduced.
  • the first embodiment has a second first concentration between the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 and the second conductivity type semiconductor layer 116.
  • the second conductive GaN layer 126b may be further included.
  • the thickness of the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration may be about 450 kPa to 600 kPa, but is not limited thereto.
  • the composition ratio of Al in the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration may have a composition ratio of 15% to 20%, but is not limited thereto.
  • the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 having the third concentration has the aforementioned thickness and Al composition ratio, the supply of electrons to the active layer 114 is increased and the leakage current is reduced. Therefore, light efficiency can be improved.
  • the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 having the third concentration has an energy band gap greater than or equal to an energy band gap of the quantum wall 114b of the active layer, and the active layer 114.
  • the second conductive semiconductor layer direction 116 the second conductive Al z Ga (1-z) N layer 128a and the first third concentration of the first third concentration is gradually reduced in the energy band gap
  • a second third concentration having an energy bandgap more than the energy bandgap of the quantum wall 114b on the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128a and gradually increasing in energy bandgap;
  • a biconductive Al z Ga (1-z) N layer 128b may be included.
  • the width of the second conductivity-type Al z Ga (1-z) N layer 128b of the second third concentration is the width of the second conductivity-type Al z Ga (1-z) N layer of the first third concentration ( 128a).
  • Embodiment of the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer (128b) onto the band gap energy is maintained a second conductivity type in the third the third concentration is Al z Ga (1-z of the second third concentration ) may further include an N layer (128c).
  • Mg becomes back diffusion into the active layer by the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the first third concentration, which gradually decreases the energy band gap.
  • the electron blocking by the high Al composition of the second conductive Al z Ga (1-z) N layer 128 of the second third concentration which gradually increases in the energy band gap. It is effective to increase the light extraction efficiency.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 having the second concentration may include the second conductivity type GaN layer 126 having the first concentration. It may be interposed between the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 having the second concentration may include the second conductivity type GaN layer 126 having the first concentration. It may be interposed between the second conductivity type Al z Ga (1-z) N layer 128 of the third concentration.
  • the hole transport may be smoothly performed as compared to FIG. 2 where the hole transport disturbance region Q1 occurs (see Q2).
  • the second conductivity type GaN layer 126 of the first concentration may be grown at a pressure of about 50 to 150 torr and a temperature of about 850 to 940 ° C, but is not limited thereto.
  • the second conductivity type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 of the second concentration may be grown at a pressure of about 150 to 250 torr and a temperature of about 850 to 940 ° C, but is not limited thereto. .
  • In the second conductive type In x Al y Ga (1-xy) N layer 127 of the second concentration of Al is about 7 ⁇ 11%, In is, but be in the range of about 1-4% is not limited to .
  • a second conductive semiconductor layer 116 is formed on the second conductive gallium nitride based layer 129.
  • the second conductivity type semiconductor layer 116 may be formed of a semiconductor compound. It may be implemented as a compound semiconductor, such as Group 3-5, Group 2-6, and the second conductivity type dopant may be doped.
  • the composition formula of the second conductive semiconductor layer 116 is In x Al y Ga 1 -x- y N (0 ⁇ x ⁇ 1, 0 ⁇ y ⁇ 1, 0 ⁇ x + y ⁇ 1) It may include a semiconductor material having.
  • the second conductive semiconductor layer 116 is a p-type semiconductor layer
  • the second conductive dopant may be a p-type dopant and may include Mg, Zn, Ca, Sr, and Ba.
  • a translucent electrode 130 is formed on the second conductive semiconductor layer 116, and the translucent electrode 130 may include a translucent ohmic layer, and a single metal may be used to efficiently inject a carrier.
  • metal alloys, metal oxides, and the like may be formed by stacking multiple layers.
  • the light transmissive electrode 130 may be formed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (IZTO), indium aluminum zinc oxide (IAZO), indium gallium zinc oxide (IGZO), and indium gallium tin (IGTO). oxide), aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO), gallium zinc oxide (GZO), IZO (IZO Nitride), AGZO (Al-Ga ZnO), IGZO (In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, It may be formed including at least one of RuOx, NiO, but is not limited to these materials.
  • the first conductive semiconductor layer 112 may be an n-type semiconductor layer
  • the second conductive semiconductor layer 116 may be a p-type semiconductor layer, but is not limited thereto.
  • a semiconductor for example, an n-type semiconductor layer (not shown) having a polarity opposite to that of the second conductive type may be formed on the second conductive type semiconductor layer 116.
  • the light emitting structure 110 may be implemented as any one of an n-p junction structure, a p-n junction structure, an n-p-n junction structure, and a p-n-p junction structure.
  • the transparent electrode 130, the second conductive semiconductor layer 116, the second conductive gallium nitride based layer 129, and the active layer are exposed so that the first conductive semiconductor layer 112 is exposed.
  • the transparent electrode 130, the second conductive semiconductor layer 116, the second conductive gallium nitride based layer 129, and the active layer are exposed so that the first conductive semiconductor layer 112 is exposed.
  • the superlattice layer 124 of the gallium nitride series may be removed.
  • a second electrode 132 is formed on the light transmissive electrode 130, and a first electrode 131 is formed on the exposed first conductive semiconductor layer 112.
  • a light emitting device a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and an illumination system having an optimal structure capable of improving brightness.
  • FIG. 13 is a view illustrating a light emitting device package 200 in which a light emitting device is installed, according to embodiments.
  • the light emitting device package 200 may include a package body 205, a third electrode layer 213 and a fourth electrode layer 214 installed on the package body 205, and the package body 205.
  • the light emitting device 100 is installed at and electrically connected to the third electrode layer 213 and the fourth electrode layer 214, and a molding member 230 surrounding the light emitting device 100 is included.
  • the package body 205 may include a silicon material, a synthetic resin material, or a metal material, and an inclined surface may be formed around the light emitting device 100.
  • the third electrode layer 213 and the fourth electrode layer 214 are electrically separated from each other, and serve to provide power to the light emitting device 100.
  • the third electrode layer 213 and the fourth electrode layer 214 may serve to increase light efficiency by reflecting the light generated from the light emitting device 100, and generated from the light emitting device 100. It may also serve to release heat to the outside.
  • the light emitting device 100 may be a light emitting device of the horizontal type illustrated in FIGS. 1, 4, and 9, but is not limited thereto.
  • a vertical light emitting device and a flip chip light emitting device may also be applied.
  • the light emitting device 100 may be installed on the package body 205 or on the third electrode layer 213 or the fourth electrode layer 214.
  • the light emitting device 100 may be electrically connected to the third electrode layer 213 and / or the fourth electrode layer 214 by any one of a wire method, a flip chip method, and a die bonding method.
  • the light emitting device 100 is electrically connected to the third electrode layer 213 through a wire 230 and is electrically connected to the fourth electrode layer 214 by direct contact.
  • the molding member 230 may surround the light emitting device 100 to protect the light emitting device 100.
  • the molding member 230 may include a phosphor 232 to change the wavelength of the light emitted from the light emitting device 100.
  • a plurality of light emitting device packages may be arranged on a substrate, and a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, a fluorescent sheet, and the like, which are optical members, may be disposed on a path of light emitted from the light emitting device package.
  • the light emitting device package, the substrate, and the optical member may function as a backlight unit or as a lighting unit.
  • the lighting system may include a backlight unit, a lighting unit, an indicator device, a lamp, and a street lamp.
  • FIG. 14 is a perspective view from above of the lighting apparatus according to the embodiment
  • FIG. 15 is a perspective view from below of the lighting apparatus illustrated in FIG. 14
  • FIG. 16 is an exploded perspective view of the lighting apparatus illustrated in FIG. 14.
  • the lighting apparatus includes a cover 2100, a light source module 2200, a heat radiator 2400, a power supply unit 2600, an inner case 2700, and a socket 2800. It may include. In addition, the lighting apparatus according to the embodiment may further include any one or more of the member 2300 and the holder 2500.
  • the light source module 2200 may include a light emitting device or a light emitting device package according to an embodiment.
  • the cover 2100 may have a shape of a bulb or hemisphere, may be hollow, and may be provided in an open shape.
  • the cover 2100 may be optically coupled to the light source module 2200.
  • the cover 2100 may diffuse, scatter or excite the light provided from the light source module 2200.
  • the cover 2100 may be a kind of optical member.
  • the cover 2100 may be coupled to the heat sink 2400.
  • the cover 2100 may have a coupling part coupled to the heat sink 2400.
  • An inner surface of the cover 2100 may be coated with a milky paint.
  • the milky paint may include a diffuser to diffuse light.
  • the surface roughness of the inner surface of the cover 2100 may be greater than the surface roughness of the outer surface of the cover 2100. This is for the light from the light source module 2200 to be sufficiently scattered and diffused to be emitted to the outside.
  • the cover 2100 may be made of glass, plastic, polypropylene (PP), polyethylene (PE), polycarbonate (PC), or the like. Here, polycarbonate is excellent in light resistance, heat resistance, and strength.
  • the cover 2100 may be an electron blocking layer 126 so that the light source module 2200 is visible from the outside, and may be opaque.
  • the cover 2100 may be formed through blow molding.
  • the light source module 2200 may be disposed on one surface of the heat sink 2400. Thus, heat from the light source module 2200 is conducted to the heat sink 2400.
  • the light source module 2200 may include a light source unit 2210, a connection plate 2230, and a connector 2250.
  • the member 2300 is disposed on an upper surface of the heat dissipator 2400, and has a plurality of light source parts 2210 and guide grooves 2310 into which the connector 2250 is inserted.
  • the guide groove 2310 corresponds to the board and the connector 2250 of the light source unit 2210.
  • the surface of the member 2300 may be coated or coated with a light reflective material.
  • the surface of the member 2300 may be coated or coated with a white paint.
  • the member 2300 is reflected on the inner surface of the cover 2100 to reflect the light returned to the light source module 2200 side again toward the cover 2100. Therefore, it is possible to improve the light efficiency of the lighting apparatus according to the embodiment.
  • the member 2300 may be made of an insulating material, for example.
  • the connection plate 2230 of the light source module 2200 may include an electrically conductive material. Therefore, electrical contact may be made between the radiator 2400 and the connection plate 2230.
  • the member 2300 may be formed of an insulating material to block an electrical short between the connection plate 2230 and the radiator 2400.
  • the radiator 2400 receives heat from the light source module 2200 and heat from the power supply unit 2600 to radiate heat.
  • the holder 2500 may block the accommodating groove 2719 of the insulating portion 2710 of the inner case 2700. Therefore, the power supply unit 2600 accommodated in the insulating unit 2710 of the inner case 2700 is sealed.
  • the holder 2500 has a guide protrusion 2510.
  • the guide protrusion 2510 has a hole through which the protrusion 2610 of the power supply unit 2600 passes.
  • the power supply unit 2600 processes or converts an electrical signal provided from the outside to provide the light source module 2200.
  • the power supply unit 2600 is accommodated in the accommodating groove 2725 of the inner case 2700, and is sealed in the inner case 2700 by the holder 2500.
  • the power supply unit 2600 may include a protrusion 2610, a guide unit 2630, a base 2650, and an extension unit 2670.
  • the guide part 2630 has a shape protruding outward from one side of the base 2650.
  • the guide part 2630 may be inserted into the holder 2500.
  • a plurality of parts may be disposed on one surface of the base 2650.
  • the plurality of components may include, for example, a DC converter for converting AC power provided from an external power source into DC power, a driving chip for controlling the driving of the light source module 2200, and an ESD for protecting the light source module 2200. (ElectroStatic discharge) protection element and the like, but may not be limited thereto.
  • the extension part 2670 has a shape protruding outward from the other side of the base 2650.
  • the extension part 2670 is inserted into the connection part 2750 of the inner case 2700 and receives an electrical signal from the outside.
  • the extension part 2670 may be provided to be equal to or smaller than the width of the connection part 2750 of the inner case 2700.
  • Each end of the "+ wire” and the “-wire” may be electrically connected to the extension 2670, and the other end of the "+ wire” and the "-wire” may be electrically connected to the socket 2800. .
  • the inner case 2700 may include a molding unit together with the power supply unit 2600 therein.
  • the molding part is a part where the molding liquid is hardened, so that the power supply part 2600 can be fixed inside the inner case 2700.
  • a light emitting device a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and an illumination system having an optimal structure capable of improving brightness.
  • a light emitting device a method of manufacturing a light emitting device, a light emitting device package, and an illumination system having an optimal structure capable of improving brightness.
  • a plurality of light emitting device packages may be arranged on a substrate, and a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, a fluorescent sheet, and the like, which are optical members, may be disposed on a path of light emitted from the light emitting device package.
  • the light emitting device package, the substrate, and the optical member may function as a backlight unit or as a lighting unit.
  • the lighting system may include a backlight unit, a lighting unit, an indicator device, a lamp, and a street lamp.

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Abstract

실시예는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템에 관한 것이다. 실시예에 따른 발광소자는 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 질화갈륨 계열의 초격자층; 상기 질화갈륨 계열의 초격자층 상에 활성층; 상기 활성층) 상에 제2 도전형 질화갈륨계열층; 상기 제2 도전형 질화갈륨계열층 상에 제2 도전형 반도체층;을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 질화갈륨계열층은 상기 활성층 상에 제1 농도의 제2 도전형 GaN층, 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(단, 0＜x＜1, 0＜y＜1) 및 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(단, 0＜z＜1)을 포함할 수 있다.

Description

발광소자
실시예는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템에 관한 것이다.
발광소자(Light Emitting Diode)는 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성의 p-n 접합 다이오드를 주기율표상에서 Ⅲ족과 Ⅴ족의 원소가 화합하여 생성될 수 있다. LED는 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상구현이 가능하다.
발광소자는 순방향전압 인가 시 n층의 전자와 p층의 정공(hole)이 결합하여 전도대(Conduction band)와 가전대(Valance band)의 에너지 갭에 해당하는 만큼의 에너지를 발산하는데, 이 에너지는 주로 열이나 빛의 형태로 방출되며, 빛의 형태로 발산되면 발광소자가 되는 것이다.
예를 들어, 질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭 에너지에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 특히, 질화물 반도체를 이용한 청색(Blue) 발광소자, 녹색(Green) 발광소자, 자외선(UV) 발광소자 등은 상용화되어 널리 사용되고 있다.
최근 고효율 LED 수요가 증가함에 광도 개선이 이슈가 되고 있다.
광도를 개선하는 방안으로 활성층(MQW) 구조 개선, 전자차단층(EBL)의 개선, 활성층 하부 층의 개선 등의 시도가 있으나 큰 효과를 보지 못하는 상황이다.
실시예는 광도를 향상시킬 수 있는 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 발광소자는 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 질화갈륨 계열의 초격자층; 상기 질화갈륨 계열의 초격자층 상에 활성층; 상기 활성층) 상에 제2 도전형 질화갈륨계열층; 상기 제2 도전형 질화갈륨계열층 상에 제2 도전형 반도체층;을 포함하며, 상기 제2 도전형 질화갈륨계열층은, 상기 활성층 상에 제1 농도의 제2 도전형 GaN층, 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(단, 0＜x＜1, 0＜y＜1) 및 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(단, 0＜z＜1)을 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 광도를 향상시킬 수 있는 최적의 구조를 구비한 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 따른 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 2는 제1 실시예에 따른 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램의 예시도.
도 3은 제1 실시예에 따른 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램의 부분 확대도.
도 4는 제2 실시예에 따른 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 5는 제2 실시예에 따른 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램의 예시도.
도 6은 제2 실시예에 따른 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램의 부분 확대도.
도 7은 제1 실시예와 제2 실시예에 따른 발광소자의 광도 비교도.
도 8은 제1 실시예와 제2 실시예에 따른 발광소자의 내부양자효율 비교도.
도 9는 제3 실시예에 따른 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 10은 제3 실시예에 따른 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램의 부분 예시도.
도 11 내지 도 12는 실시예에 따른 발광소자의 제조방법의 공정단면도.
도 13은 실시예에 따른 발광소자 패키지의 단면도.
도 14는 내지 도 16은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면.
실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
(실시예)
도 1은 제1 실시예에 따른 실시예에 따른 발광소자(100)의 단면도이며, 도 2는 제1 실시예에 따른 발광소자(100)의 에너지 밴드 다이어그램의 예시도이며, 도 3은 제1 실시예에 따른 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램의 부분(B1) 확대도이다.
실시예에 따른 발광소자(100)는 제1 도전형 반도체층(112)과, 상기 제1 도전형 반도체층(112) 상에 질화갈륨 계열의 초격자층(124)과, 상기 질화갈륨 계열의 초격자층(124) 상에 활성층(114) 및 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 질화갈륨계열층(129) 및 상기 제2 도전형 질화갈륨계열층(129) 상에 제2 도전형 반도체층(116);을 포함한다.
실시예에 의하면 광도를 향상시킬 수 있는 최적의 구조를 구비한 발광소자를 제공하고자 한다.
종래의 질화물계 화합물 반도체에 있어서, 전자의 이동도가 홀의 이동도에 비해 큰 것으로 알려져 있으며, 전자가 홀에 비해 빠르게 다중양자우물 구조 내를 이동하여 p형 질화물반도체층에 도달하고, 이러한 전자들이 홀과 재결합하지 않고 p형 반도체층으로 흘러들어갈 수 있다. 이를 방지하고 전자를 다중양자우물 구조 내에 가두기 위해 AlGaN 계열의 전자 차단층(EBL)이 일반적으로 사용된다.
그러나, AlGaN 계열의 전자 차단층은 에너지 밴드갭이 상대적으로 크기 때문에, 홀이 다중양자우물 구조 내로 유입되는 것을 방해하여, 순방향 전압을 높이는 문제점이 있다.
상기 종래기술의 문제를 해결하기 위해 실시예에 따른 발광소자(100)에서 상기 제2 도전형 질화갈륨계열층(129)은 상기 활성층(114) 상에 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126), 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(단, 0＜x＜1, 0＜y＜1)(127) 및 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(단, 0＜z＜1)(128)을 포함할 수 있다.
실시예에서 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)에 의해 활성층(114)과 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128) 사이의 격자부정합을 완화하고, 활성층(114)의 열해리를 방지할 수 있으며, 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)이 더욱 효율적으로 전자를 차단할 수 있도록 한다.
제1 실시예에 의하면 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)이 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)보다 활성층(114)에 더 근접하여 배치될 수 있다.
이에 따라 제1 실시예에 따른 발광소자(100)에서 상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)이 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128) 사이에 개재될 수 있다. 실시예에서 상기 제1 농도는 상기 제2 농도 및 상기 제3 농도보다 높을 수 있다.
이와 같이, 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128) 사이에 상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)이 상기 제3 농도 및 제2 농도 보다 도핑 농도가 크도록 형성됨으로써, 제1 도전형 반도체층(112), 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127) 및 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)을 형성하는 과정에서 도핑농도를 올리기 어려운 문제를 해결하였다.
즉, 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)에는 Al의 조성비율이 높을수록, AlN의 결합 에너지가 커서 도핑은 어려워지게 된다. 따라서, 상대적으로 도핑 농도가 큰 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)을 삽입함으로써, 광도가 향상되게 되고, 동작전압도 감소하게 된다.
또한, 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)만을 사용할 때보다 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)이 유기적으로 결합되어 형성되는 경우 상대적으로 도핑농도가 큰 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)에서 활성층(114)에 풍부한 정공을 제공할 수 있어서, 발광소자의 동작전압 감소하는 효과가 있고, 발광소자의 발열량이 줄어드는 효과가 있다.
제1 실시예는 도 3과 같이, 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)과 상기 제2 도전형 반도체층(116) 사이에 두 번째 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126b)을 더 포함할 수 있다.
실시예에서 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)의 두께는 약 450 Å 내지 600 Å로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)의 두께가 450 Å 미만인 경우 누설전류가 증가할 수 있고, 600 Å 초과의 경우 활성층(114)에 전자의 공급이 원활하지 않을 수 있다.
상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)의 Al의 조성비는 15% 내지 20%의 조성비를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)의 Al의 조성비가 15% 미만인 경우 광효율 개선이 미흡하고, 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)의 Al의 조성비가 20%를 초과하는 경우 표면이 무뎌지고 결정성의 저하가 발생할 수 있다.
실시예에 의하면 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)이 상술한 두께와 Al조성비를 가지는 경우 활성층(114)에 전자의 공급을 증가시키고 누설전류를 감소시키므로 광효율이 향상될 수 있다.
실시예에서 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)은 상기 활성층의 양자벽(114b)의 에너지 밴드갭 이상의 에너지 밴드갭을 가지며, 상기 활성층(114)에서 상기 제2 도전형 반도체층 방향(116)으로 점진적으로 에너지 밴드갭이 감소하는 첫번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128a)과 상기 첫번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128a) 상에 상기 양자벽(114b)의 에너지 밴드갭 이상의 에너지 밴드갭을 가지며, 점진적으로 에너지 밴드갭이 증가하는 두번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128b)을 포함할 수 있다.
실시예에서 상기 두번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128b)의 폭은 상기 첫번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128a)보다 넓을 수 있다. 실시예는 상기 두번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128b) 상에 밴드갭 에너지가 유지되는 세번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128c)을 더 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 점진적으로 에너지 밴드갭이 감소하는 첫번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128a)에 의해 Mg이 활성층에 백디퓨전(back diffusion)이 되는 것을 감소시킬 수 있으며, 점진적으로 에너지 밴드갭이 증가하는 두번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128b)의 높은 Al 농도(composition)에 의해 전자차단(Electron Blocking)에 효과적이어서 광 추출 효율을 증대시킬 수 있다.
도 4는 제2 실시예에 따른 실시예에 따른 발광소자(102)의 단면도이며, 도 5는 제2 실시예에 따른 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램의 예시도이고, 도 6은 제2 실시예에 따른 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램의 부분(B2) 확대도이다.
제1 실시예는 상기 기술한 효과가 있으나, 도 2에서와 같이 상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)이 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층 사이에 개재되는 경우 홀 전달(Hole transport) 방해 영역(Q1)이 발생할 수 있다.
이를 해결하기 위해, 제2 실시예에 따른 발광소자에서는 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)은 상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128) 사이에 개재될 수 있다.
이를 통해, 홀 전달(Hole transport) 방해 영역(Q1)이 발생하는 도 2에 비해 도 5와 같이 홀 전달(Hole transport)이 원활히 진행될 수 있다(Q2 참조).
도 7은 제1 실시예와 제2 실시예에 따른 발광소자의 광도 비교도이다.
실시예에 의하면, 제2 실시예에 따라 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)이 상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128) 사이에 개재되는 경우, 캐리어(홀)의 전달효율이 증대되어, 도 7과 같이 제2 실시예에서의 광도(E2)가 제1 실시예에서의 광도(E1)보다 개선됨을 알 수 있다.
또한, 실시예에 의하면, 제2 실시예에 따라 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)이 상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128) 사이에 개재되는 경우, 캐리어(홀)의 전달효율이 증대되어 제2 실시예에 따른 발광소자 칩은 제1 실시예에 따른 발광소자 칩의 광도보다 좀 더 개선될 수 있다.도 8은 제1 실시예와 제2 실시예에 따른 발광소자의 내부양자효율 비교도이다.
제2 실시예에 따라 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)이 상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128) 사이에 개재되는 경우, 캐리어의 전달효율이 증대되어, 도 8과 같이 제2 실시예에 따른 발광소자의 내부양자효율(E2)이 제1 실시예에 따른 발광소자의 내부양자효율(E1)보다 더욱 개선됨을 알 수 있다.
도 9는 제3 실시예에 따른 실시예에 따른 발광소자(103)의 단면도이며, 도 10은 제3 실시예에 따른 발광소자의 에너지 밴드 다이어그램의 부분 예시도이다.
제3 실시예에서 상기 질화갈륨 계열의 초격자층(124)은 상기 제1 도전형 반도체층(112)에서 상기 활성층(114) 방향으로 밴드갭 에너지 준위가 변할 수 있다.
예를 들어, 상기 질화갈륨 계열의 초격자층(124)은 상기 제1 도전형 반도체층(112)에서 상기 활성층(114) 방향으로 밴드갭 에너지 준위가 스텝을 두어 감소할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 질화갈륨 계열의 초격자층(124)은 제1 도전형 반도체층(112)과 인접하는 A 영역에 제1 밴드갭 에너지를 구비하는 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)과, 상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121) 상에(B 영역에) 상기 제1 밴드갭 에너지보다 작은 제2 밴드갭 에너지를 구비하는 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 질화갈륨 계열의 초격자층(124)은 활성층(114)과 인접하는 C 영역에 상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122) 상에 제3 밴드갭 에너지를 구비하는 제3 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(123)을 더 포함할 수 있다.
상기 제3 밴드갭 에너지는 상기 제2 밴드갭 에너지와 같거나 작을 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
이때 상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)은 제1 군의 웰(121w)과 제1 군의 배리어(121b)를 포함하고, 상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)은 제2 군의 웰(122w)과 제2 군의 배리어(122b)를 포함하고, 상기 제3 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(123)은 제3 군의 웰(123w)과 제3 군의 배리어(123b)를 포함할 수 있다.
상기 질화갈륨 계열의 초격자층(124)은 InxGa1 - xN/GaN 초격자층(단, 0＜x＜1)을 포함할 수 있으며, 상기 제1 밴드갭 에너지 준위와 상기 제2 밴드갭 에너지의 준위의 차이(D)는 상기 질화갈륨 계열의 초격자층의 포톤에너지 준위 이상일 수 있다.
예를 들어, 상기 각 군의 질화갈륨 계열의 초격자층의 각 웰 간의 깊이(에너지 차이)는 InGaN의 포논에너지(약 88 meV) 이상이어야 핫 전자(Hot electron)의 에너지 중의 일부가 포논에너지 형태로 전달이 가능하다.
실시예에서의 질화갈륨 계열의 초격자층(124)은 2개 이상의 스텝이 가능하며, 활성층(114)의 양자 우물(MQW의 Well)(114w)의 깊이는 약 200 meV이므로 이를 최소 포논에너지로 나눈 만큼 복수의 스텝이 가능하다.
실시예에서 각 군의 에너지 준위는 각군의 웰의 인듐의 농도제어를 통해 조절이 가능하다.
예를 들어, 상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)의 인듐의 농도는 상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)의 인듐의 농도보다 높게 설정함으로써 제2 군의 웰(122w)의 에너지 준위는 제1 군의 웰(121w)의 에너지 준위보다 낮을 수 있다.
실시예에 의하면 핫 전자(Hot electron)를 복수의 스텝으로 구비되는 질화갈륨 계열의 초격자층에 의해 냉각(cooling)시킴으로써 효율적인 전자 주입층을 구비한 고출력 발광소자를 제공할 수 있다.
실시예는 핫 전자(Hot electron)를 보다 효율적으로 냉각(cooling)시켜 전자 주입 효율을 증대시키기 위해 각 군의 질화갈륨 계열의 초격자층의 두께를 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)의 두께는 상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층보다 얇을 수 있다.
이때, 상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)의 상기 제1 군의 웰(121w)의 두께와 상기 제1 군의 배리어(121b)의 두께가 동일할 수 있으며, 복수의 주기로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 군의 웰(121w)의 두께와 상기 제1 군의 배리어(121b)의 두께는 약 1nm 내지 약 3nm 범위 내에서 같도록 제어되고, 복수의 주기로 형성됨으로써 단일의 두꺼운 웰과 배리어가 존재하는 것에 비해 핫 캐리어의 냉각을 효율적으로 유도할 수 있다.
또한, 상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)에서도 상기 제2 군의 웰(122w)의 두께와 상기 제2 군의 배리어(122b)의 두께는 약 1nm 내지 약 3nm 범위 내에서 같게 제어되고, 복수의 주기로 형성됨으로써 단일의 두꺼운 웰과 배리어가 존재하는 것에 비해 핫 캐리어의 냉각을 효율적으로 유도할 수 있다.
이때, 상기 제2 군의 웰(122w)의 두께는 상기 제1 군의 웰(121w)의 두께와 동일할 수 있으며, 상기 제2 군의 배리어(122b)의 두께는 상기 제1 군의 배리어(121b)의 두께와 동일할 수 있다. 이를 통해, 캐리어가 질화갈륨 계열의 초격자층 내에서 소정의 에너지 배리어를 인식하더라도 규칙적인 두께의 웰과 배리어를 통해 질화갈륨 계열의 초격자층 내에 갇혀서 소멸하지 않도록 하여 캐리어 주입이 원활히 진행될 수 있다.
실시예에서 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)의 전체 두께는 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)의 전체 두께보다 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)은 제2 군의 웰(122w)과 제2 군의 배리어(122b)가 약 8 내지 12 주기로 형성될 수 있으며, 상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)은 제1 군의 웰(121w)과 제1 군의 배리어(121b)가 약 3 내지 5 주기로 형성될 수 있다.
실시예에 의하면 핫 캐리어를 첫 번째 만나는 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121) 보다는 일부 냉각된 핫 캐리어를 만나는 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)에서 더 오랫동안 안정된 상태에서 냉각시킴으로써 핫 캐리어의 냉각을 보다 효율적으로 진행할 수 있고, 핫 캐리어가 오버플로우 되는 현상을 막을 수 있다.
또한, 실시예에서 상기 제3 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(123)의 상기 제3 군의 웰(123w)의 두께는 상기 제2 군의 웰(122w)의 두께와 동일할 수 있으며, 상기 제3 군의 배리어(123b)의 두께보다는 얇을 수 있다.
예를 들어, 상기 제3 군의 웰(123w)의 두께는 약 1nm 내지 3nm일 수 있으며, 상기 제3 군의 배리어(123b)의 두께는 약 7 내지 11 nm일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 제3 군의 배리어(123b)는 활성층과 인접하게 배치될 수 있고, 마지막 배리어인 제3 군의 배리어(123b)를 다른 군의 배리어나 웰에 비해 두껍게 형성할 수 있다.
실시예에 의하면 상기 제3 군의 배리어(123b)에는 제1 도전형 원소가 도핑됨으로써 전자의 주입효율을 증대시킬 수 있다.
또한, 실시예는 상기 제3 군의 배리어(123b)와 상기 활성층(114)의 양자 우물(114w) 사이에 언도프트 질화갈륨층(125)을 더 포함함으로써 제3 군의 배리어(123b)에 도핑된 제1 도전형 원소가 활성층으로 확산하여 발광 재결합을 저지하는 것을 막을 수 있다.
실시예에 의하면 핫 전자(Hot electron)를 복수의 스텝으로 구비되는 질화갈륨 계열의 초격자층에 의해 냉각(cooling)시킴으로써 효율적인 전자 주입층을 구비한 고출력 발광소자를 제공할 수 있다.
이하, 도 11 내지 도 1를 참조하여 실시예에 따른 발광소자의 제조방법을 설명한다. 도 11 내지 도 12는 제3 실시예를 기준을 제조방법을 설명하나 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 도 12는 제3 실시예에 따른 발광소자(103)가 소정의 성장 기판(105) 상에 성장된 수평형 발광소자에 대해 도시하고 있으나 실시예에 이에 한정되는 것은 아니며, 성장기판이 제거된 후 노출되는 제1 도전형 반도체층 상에 전극이 형성되는 수직형 발광소자에도 적용될 수 있다.
우선, 도 11과 같이 실시예에 따른 발광소자에서 기판(105)은 열전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있으며, 전도성 기판 또는 절연성 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(105)은 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
실시예는 광반사 패턴을 구비하여 광추출 효율을 증대시킬 수 있다. 예를 들어, 기판(105)에 PSS(Patterned Sapphire Substrate)를 형성하여 광 추출효율을 증대할 수 있다.
또한, 실시예는 기판(105) 상에 버퍼층(107), 언도프드(undoped) 반도체층(108)을 구비하여 상기 발광구조물(110)의 재료와 기판(105)의 격자 부정합을 완화시켜 줄 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼층(107)의 재료는 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 언도프드(undoped) 반도체층(108) 상에 제1 도전형 반도체층(112)을 형성한다. 예를 들어, 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있고, 예를 들어, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 제1 도전형 반도체층(112) 상에 질화갈륨계열 초격자층(124)을 형성할 수 있다. 상기 질화갈륨계열 초격자층(124)은 제1 도전형 반도체층(112)과 활성층(114) 사이의 격자 불일치에 기이한 응력을 효과적으로 완화시킬 수 있다.
실시예에 의하면 에피(Epi) 단에서 광도를 향상시킬 수 있는 최적의 구조를 구비한 발광소자를 제공하고자 한다.
이를 위해, 도 10과 같이 실시예에서 상기 질화갈륨 계열의 초격자층(124)은 상기 제1 도전형 반도체층(112)에서 상기 활성층(114) 방향으로 밴드갭 에너지 준위가 변할 수 있다.
예를 들어, 실시예에서 상기 질화갈륨 계열의 초격자층(124)은 제1 밴드갭 에너지를 구비하는 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121) 및 상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121) 상에 상기 제1 밴드갭 에너지보다 작은 제2 밴드갭 에너지를 구비하는 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 질화갈륨 계열의 초격자층(124)은 상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122) 상에 상기 제2 밴드갭 에너지를 구비하는 제3 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(123)을 더 포함할 수 있다.
이때 상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)은 제1 군의 웰(121w)과 제1 군의 배리어(121b)를 포함하고, 상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)은 제2 군의 웰(122w)과 제2 군의 배리어(122b)를 포함하고, 상기 제3 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(123)은 제3 군의 웰(123w)과 제3 군의 배리어(123b)를 포함할 수 있다.
상기 질화갈륨 계열의 초격자층(124)은 InxGa1 - xN/GaN 초격자층(단, 0＜x＜1)을 포함할 수 있으며, 상기 제1 밴드갭 에너지 준위와 상기 제2 밴드갭 에너지의 준위의 차이(D)는 상기 질화갈륨 계열의 초격자층의 포톤에너지 준위 이상일 수 있다.
실시예에서 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)에서의 제1 군의 웰(121w) 보다 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)의 제2 군의 웰(122w)의 성장 온도가 더 높을 수 있다. 예를 들어, 제1 군의 웰(121w)은 약 500℃ 이하에서 진행할 수 있으며, 제2 군의 웰(122w)은 약 900℃ 이상에서 성장할 수 있다.
상기 질화갈륨 계열의 초격자층(124)의 전체적인 성장온도는 약 800℃ 이상에서 진행될 수 있다.
실시예에서 질화갈륨 계열의 초격자층(124)의 각 군의 웰에서의 인듐(In)의 양의 제어는 PL(photo Luminescence) 서브피크 포지션(sub peak position)을 통해 성장 온도를 제어(control)할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예에서 각 군의 에너지 준위는 각군의 웰의 인듐의 농도제어를 통해 조절이 가능하다. 예를 들어, 상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)의 인듐의 농도는 상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)의 인듐의 농도보다 높게 설정함으로써 제2 군의 웰(122w)의 에너지 준위는 제1 군의 웰(121w)의 에너지 준위보다 낮을 수 있다.
실시예에 의하면 핫 전자(Hot electron)를 복수의 스텝으로 구비되는 질화갈륨 계열의 초격자층에 의해 냉각(cooling)시킴으로써 효율적인 전자 주입층을 구비한 고출력 발광소자를 제공할 수 있다.
또한, 실시예는 핫 전자(Hot electron)를 보다 효율적으로 냉각(cooling)시켜 전자 주입 효율을 증대시키기 위해 각 군의 질화갈륨 계열의 초격자층의 두께를 제어할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)의 두께는 상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층보다 얇을 수 있다.
이때, 상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)의 상기 제1 군의 웰(121w)의 두께와 상기 제1 군의 배리어(121b)의 두께가 동일할 수 있으며, 복수의 주기로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 군의 웰(121w)의 두께와 상기 제1 군의 배리어(121b)의 두께는 약 1nm 내지 약 3nm 범위 내에서 같도록 제어되고, 복수의 주기로 형성됨으로써 단일의 두꺼운 웰과 배리어가 존재하는 것에 비해 핫 캐리어의 냉각을 효율적으로 유도할 수 있다.
또한, 상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)에서도 상기 제2 군의 웰(122w)의 두께와 상기 제2 군의 배리어(122b)의 두께는 약 1nm 내지 약 3nm 범위 내에서 같게 제어되고, 복수의 주기로 형성됨으로써 단일의 두꺼운 웰과 배리어가 존재하는 것에 비해 핫 캐리어의 냉각을 효율적으로 유도할 수 있다.
이때, 상기 제2 군의 웰(122w)의 두께는 상기 제1 군의 웰(121w)의 두께와 동일할 수 있으며, 상기 제2 군의 배리어(122b)의 두께는 상기 제1 군의 배리어(121b)의 두께와 동일할 수 있다. 이를 통해, 캐리어가 질화갈륨 계열의 초격자층 내에서 소정의 에너지 배리어를 인식하더라도 규칙적인 두께의 웰과 배리어를 통해 질화갈륨 계열의 초격자층 내에 갇혀서 소멸하지 않도록 하여 캐리어 주입이 원활히 진행될 수 있다.
실시예에서 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)의 전체 두께는 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121)의 전체 두께보다 두꺼울 수 있다.
실시예에 의하면 핫 캐리어를 첫 번째 만나는 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(121) 보다는 일부 냉각된 핫 캐리어를 만나는 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(122)에서 더 오랫동안 안정된 상태에서 냉각시킴으로써 핫 캐리어의 냉각을 보다 효율적으로 진행할 수 있고, 핫 캐리어가 오버플로우 되는 현상을 막을 수 있다.
또한, 실시예에서 상기 제3 군의 질화갈륨 계열의 초격자층(123)의 상기 제3 군의 웰(123w)의 두께는 상기 제2 군의 웰(122w)의 두께와 동일할 수 있으며, 상기 제3 군의 배리어(123b)의 두께보다는 얇을 수 있다.
실시예에서 제3 군의 배리어(123b)는 활성층과 인접하게 배치될 수 있고, 마지막 배리어인 제3 군의 배리어(123b)를 다른 군의 배리어나 웰에 비해 두껍게 형성할 수 있다.
실시예에 의하면 상기 제3 군의 배리어(123b)에는 제1 도전형 원소가 도핑됨으로써 전자의 주입효율을 증대시킬 수 있다. 실시예에 의하면 제3 군의 배리어(123b)에 높은 Si 도핑이 가능하여 전자주입 효율을 증대시킬 수 있다. 예를 들어, 제3 군의 배리어(123b)에 약 19cc 이상의 Si을 도핑할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 실시예는 상기 제3 군의 배리어(123b)와 상기 활성층(114)의 양자 우물(114w) 사이에 언도프트 질화갈륨층(125)을 더 포함함으로써 제3 군의 배리어(123b)에 도핑된 제1 도전형 원소가 활성층으로 확산하여 발광 재결합을 저지하는 것을 막을 수 있다.
실시예에 의하면 핫 전자(Hot electron)를 복수의 스텝으로 구비되는 질화갈륨 계열의 초격자층에 의해 냉각(cooling)시킴으로써 효율적인 전자 주입층을 구비한 고출력 발광소자를 제공할 수 있다.
다음으로, 상기 질화갈륨계열 초격자층(124) 상에 활성층(114)을 형성한다.
실시예에서 상기 활성층(114)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 활성층(114)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자우물구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 활성층(114)의 우물층(114w)/배리어층(114b)은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, GaN/AlGaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 우물층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 낮은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.
상기 배리어층(114b)은 약 150 내지 250 torr의 압력과 약 750 내지 800℃의 온도에서 성장될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 실시예는 상기 활성층(114) 상에 제2 도전형 질화갈륨계열층(129)을 형성한다.
실시예에 의하면 광도를 향상시킬 수 있는 최적의 구조를 구비한 발광소자를 제공하고자 한다.
실시예에 따른 발광소자에서 상기 제2 도전형 질화갈륨계열층(129)은 상기 활성층(114) 상에 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126), 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(단, 0＜x＜1, 0＜y＜1)(127) 및 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(단, 0＜z＜1)(128)을 포함할 수 있다.
실시예에서 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)에 의해 활성층(114)과 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128) 사이의 격자부정합을 완화하고, 활성층(114)의 열해리를 방지할 수 있으며, 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)이 더욱 효율적으로 전자를 차단할 수 있도록 한다.
제1 실시예에 의하면 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)이 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)보다 활성층(114)에 더 근접하여 배치될 수 있다.
제1 실시예에 따른 발광소자(100)에서 상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)이 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128) 사이에 개재될 수 있다. 실시예에서 상기 제1 농도는 상기 제2 농도 및 상기 제3 농도보다 높을 수 있다.
이와 같이, 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128) 사이에 상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)이 상기 제3 농도 및 제2 농도 보다 도핑 농도가 크도록 형성됨으로써, 제1 도전형 반도체층(112), 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127) 및 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)을 형성하는 과정에서 도핑농도를 올리기 어려운 문제를 해결하였다.
즉, 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)에는 Al의 조성비율이 높을수록, AlN의 결합 에너지가 커서 도핑은 어려워지게 된다. 따라서, 상대적으로 도핑 농도가 큰 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)을 삽입함으로써, 광도가 향상되게 되고, 동작전압도 감소하게 된다.
또한, 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)만을 사용할 때보다 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)이 유기적으로 결합되어 형성되는 경우 상대적으로 도핑농도가 큰 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)에서 활성층(114)에 풍부한 정공을 제공할 수 있어서, 발광소자의 동작전압 감소하는 효과가 있고, 발광소자의 발열량이 줄어드는 효과가 있다.
제1 실시예는 도 3과 같이, 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)과 상기 제2 도전형 반도체층(116) 사이에 두 번째 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126b)을 더 포함할 수 있다.
실시예에서 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)의 두께는 약 450 Å 내지 600 Å로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)의 Al의 조성비는 15% 내지 20%의 조성비를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)의 Al의 조성비가 15% 미만인 경우 광효율 개선이 미흡하고, 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)의 Al의 조성비가 20%를 초과하는 경우 표면이 무뎌지고 결정성의 저하가 발생할 수 있다.
실시예에 의하면 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)이 상술한 두께와 Al조성비를 가지는 경우 활성층(114)에 전자의 공급을 증가시키고 누설전류를 감소시키므로 광효율이 향상될 수 있다.
실시예에서 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)은 상기 활성층의 양자벽(114b)의 에너지 밴드갭 이상의 에너지 밴드갭을 가지며, 상기 활성층(114)에서 상기 제2 도전형 반도체층 방향(116)으로 점진적으로 에너지 밴드갭이 감소하는 첫번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128a)과 상기 첫번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128a) 상에 상기 양자벽(114b)의 에너지 밴드갭 이상의 에너지 밴드갭을 가지며, 점진적으로 에너지 밴드갭이 증가하는 두번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128b)을 포함할 수 있다.
실시예에서 상기 두번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128b)의 폭은 상기 첫번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128a)보다 넓을 수 있다. 실시예는 상기 두번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128b) 상에 밴드갭 에너지가 유지되는 세번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128c)을 더 포함할 수 있다.
실시예에 의하면 점진적으로 에너지 밴드갭이 감소하는 첫번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)에 의해 Mg이 활성층에 백디퓨전(back diffusion)이 되는 것을 감소시킬 수 있으며, 점진적으로 에너지 밴드갭이 증가하는 두번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128)의 높은 Al 농도(composition)에 의해 전자차단(Electron Blocking)에 효과적이어서 광 추출 효율을 증대시킬 수 있다.
제2 실시예에 따른 발광소자에서는 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)은 상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128) 사이에 개재될 수 있다.
제2 실시예에 따른 발광소자에서는 상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)은 상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(128) 사이에 개재될 수 있다.
이를 통해, 홀 전달(Hole transport) 방해 영역(Q1)이 발생하는 도 2에 비해 도 5와 같이 홀 전달(Hole transport)이 원활히 진행될 수 있다(Q2 참조).
실시예에서 상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층(126)은 약 50 내지 150 torr의 압력과 약 850 내지 940 ℃의 온도에서 성장될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)은 약 150 내지 250 torr의 압력과 약 850 내지 940 ℃의 온도에서 성장될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(127)에서 Al은 약 7~ 11 %, In은 약 1 ~ 4%의 범위일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 상기 제2 도전형 질화갈륨계열층(129) 상에 제2 도전형 반도체층(116)을 형성한다.
상기 제2 도전형 반도체층(116)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 3족-5족, 2족-6족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(116)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 p형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 제2 도전형 반도체층(116) 상에 투광성 전극(130)을 형성하며, 상기 투광성 전극(130)은 투광성 오믹층을 포함할 수 있으며, 캐리어 주입을 효율적으로 할 수 있도록 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다.
상기 투광성 전극(130)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.
실시예에서 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 n형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(116)은 p형 반도체층으로 구현할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한 상기 제2 도전형 반도체층(116) 위에는 상기 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체 예컨대 n형 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광구조물(110)은 n-p 접합 구조, p-n 접합 구조, n-p-n 접합 구조, p-n-p 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.
다음으로, 도 12와 같이 상기 제1 도전형 반도체층(112)이 노출되도록 투광성 전극(130), 제2 도전형 반도체층(116), 제2 도전형 질화갈륨계열층(129), 활성층(114) 및 질화갈륨계열의 초격자층(124)의 일부를 제거할 수 있다.
다음으로, 상기 투광성 전극(130) 상에 제2 전극(132)을 형성하고, 상기 노출된 제1 도전형 반도체층(112) 상에 제1 전극(131)을 형성한다.
실시예에 의하면 광도를 향상시킬 수 있는 최적의 구조를 구비한 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공할 수 있다.
도 13은 실시예들에 따른 발광소자가 설치된 발광소자 패키지(200)를 설명하는 도면이다.
실시예에 따른 발광 소자 패키지(200)는 패키지 몸체부(205)와, 상기 패키지 몸체부(205)에 설치된 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)과, 상기 패키지 몸체부(205)에 설치되어 상기 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)과 전기적으로 연결되는 발광 소자(100)와, 상기 발광 소자(100)를 포위하는 몰딩부재(230)가 포함된다.
상기 패키지 몸체부(205)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광 소자(100)의 주위에 경사면이 형성될 수 있다.
상기 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광 소자(100)에 전원을 제공하는 역할을 한다. 또한, 상기 제3 전극층(213) 및 제4 전극층(214)은 상기 발광 소자(100)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 할 수 있으며, 상기 발광 소자(100)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.
상기 발광 소자(100)는 도 1, 도 4 및 도 9에 예시된 수평형 타입의 발광 소자가 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 수직형 발광소자, 플립칩 발광소자도 적용될 수 있다.
상기 발광 소자(100)는 상기 패키지 몸체부(205) 상에 설치되거나 상기 제3 전극층(213) 또는 제4 전극층(214) 상에 설치될 수 있다.
상기 발광 소자(100)는 상기 제3 전극층(213) 및/또는 제4 전극층(214)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다. 실시예에서는 상기 발광 소자(100)가 상기 제3 전극층(213)과 와이어(230)를 통해 전기적으로 연결되고 상기 제4 전극층(214)과 직접 접촉하여 전기적으로 연결된 것이 예시되어 있다.
상기 몰딩부재(230)는 상기 발광 소자(100)를 포위하여 상기 발광 소자(100)를 보호할 수 있다. 또한, 상기 몰딩부재(230)에는 형광체(232)가 포함되어 상기 발광 소자(100)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 복수개가 기판 상에 어레이되며, 상기 발광 소자 패키지에서 방출되는 광의 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트, 형광 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 백라이트 유닛으로 기능하거나 조명 유닛으로 기능할 수 있으며, 예를 들어, 조명시스템은 백라이트 유닛, 조명 유닛, 지시 장치, 램프, 가로등을 포함할 수 있다.
도 14 내지 도 16은 실시 예에 따른 조명장치를 나타낸 도면이다.
도 14는 실시 예에 따른 조명 장치를 위에서 바라본 사시도이고, 도 15는 도 14에 도시된 조명 장치를 아래에서 바라본 사시도이고, 도 16은 도 14에 도시된 조명 장치의 분해 사시도이다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 실시 예에 따른 조명 장치는 커버(2100), 광원 모듈(2200), 방열체(2400), 전원 제공부(2600), 내부 케이스(2700), 소켓(2800)을 포함할 수 있다. 또한, 실시 예에 따른 조명 장치는 부재(2300)와 홀더(2500) 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)은 실시 예에 따른 발광소자 또는 발광소자 패키지를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 커버(2100)는 벌브(bulb) 또는 반구의 형상을 가지며, 속이 비어 있고, 일 부분이 개구된 형상으로 제공될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)과 광학적으로 결합될 수 있다. 예를 들어, 상기 커버(2100)는 상기 광원 모듈(2200)로부터 제공되는 빛을 확산, 산란 또는 여기 시킬 수 있다. 상기 커버(2100)는 일종의 광학 부재일 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합될 수 있다. 상기 커버(2100)는 상기 방열체(2400)와 결합하는 결합부를 가질 수 있다.
상기 커버(2100)의 내면에는 유백색 도료가 코팅될 수 있다. 유백색의 도료는 빛을 확산시키는 확산재를 포함할 수 있다. 상기 커버(2100)의 내면의 표면 거칠기는 상기 커버(2100)의 외면의 표면 거칠기보다 크게 형성될 수 있다. 이는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 빛이 충분히 산란 및 확산되어 외부로 방출시키기 위함이다.
상기 커버(2100)의 재질은 유리(glass), 플라스틱, 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리카보네이트(PC) 등일 수 있다. 여기서, 폴리카보네이트는 내광성, 내열성, 강도가 뛰어나다. 상기 커버(2100)는 외부에서 상기 광원 모듈(2200)이 보이도록 전자차단층(126)할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 커버(2100)는 블로우(blow) 성형을 통해 형성될 수 있다.
상기 광원 모듈(2200)은 상기 방열체(2400)의 일 면에 배치될 수 있다. 따라서, 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열은 상기 방열체(2400)로 전도된다. 상기 광원 모듈(2200)은 광원부(2210), 연결 플레이트(2230), 커넥터(2250)를 포함할 수 있다.
상기 부재(2300)는 상기 방열체(2400)의 상면 위에 배치되고, 복수의 광원부(2210)들과 커넥터(2250)이 삽입되는 가이드홈(2310)들을 갖는다. 상기 가이드홈(2310)은 상기 광원부(2210)의 기판 및 커넥터(2250)와 대응된다.
상기 부재(2300)의 표면은 빛 반사 물질로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 부재(2300)의 표면은 백색의 도료로 도포 또는 코팅된 것일 수 있다. 이러한 상기 부재(2300)는 상기 커버(2100)의 내면에 반사되어 상기 광원 모듈(2200)측 방향으로 되돌아오는 빛을 다시 상기 커버(2100) 방향으로 반사한다. 따라서, 실시 예에 따른 조명 장치의 광 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 부재(2300)는 예로서 절연 물질로 이루어질 수 있다. 상기 광원 모듈(2200)의 연결 플레이트(2230)는 전기 전도성의 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 방열체(2400)와 상기 연결 플레이트(2230) 사이에 전기적인 접촉이 이루어질 수 있다. 상기 부재(2300)는 절연 물질로 구성되어 상기 연결 플레이트(2230)와 상기 방열체(2400)의 전기적 단락을 차단할 수 있다. 상기 방열체(2400)는 상기 광원 모듈(2200)로부터의 열과 상기 전원 제공부(2600)로부터의 열을 전달받아 방열한다.
상기 홀더(2500)는 내부 케이스(2700)의 절연부(2710)의 수납홈(2719)를 막는다. 따라서, 상기 내부 케이스(2700)의 상기 절연부(2710)에 수납되는 상기 전원 제공부(2600)는 밀폐된다. 상기 홀더(2500)는 가이드 돌출부(2510)를 갖는다. 상기 가이드 돌출부(2510)는 상기 전원 제공부(2600)의 돌출부(2610)가 관통하는 홀을 갖는다.
상기 전원 제공부(2600)는 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 상기 광원 모듈(2200)로 제공한다. 상기 전원 제공부(2600)는 상기 내부 케이스(2700)의 수납홈(2719)에 수납되고, 상기 홀더(2500)에 의해 상기 내부 케이스(2700)의 내부에 밀폐된다.
상기 전원 제공부(2600)는 돌출부(2610), 가이드부(2630), 베이스(2650), 연장부(2670)를 포함할 수 있다.
상기 가이드부(2630)는 상기 베이스(2650)의 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 가이드부(2630)는 상기 홀더(2500)에 삽입될 수 있다. 상기 베이스(2650)의 일 면 위에 다수의 부품이 배치될 수 있다. 다수의 부품은 예를 들어, 외부 전원으로부터 제공되는 교류 전원을 직류 전원으로 변환하는 직류변환장치, 상기 광원 모듈(2200)의 구동을 제어하는 구동칩, 상기 광원 모듈(2200)을 보호하기 위한 ESD(ElectroStatic discharge) 보호 소자 등을 포함할 수 있으나 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 연장부(2670)는 상기 베이스(2650)의 다른 일 측에서 외부로 돌출된 형상을 갖는다. 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750) 내부에 삽입되고, 외부로부터의 전기적 신호를 제공받는다. 예컨대, 상기 연장부(2670)는 상기 내부 케이스(2700)의 연결부(2750)의 폭과 같거나 작게 제공될 수 있다. 상기 연장부(2670)에는 "+ 전선"과 "- 전선"의 각 일 단이 전기적으로 연결되고, "+ 전선"과 "- 전선"의 다른 일 단은 소켓(2800)에 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 내부 케이스(2700)는 내부에 상기 전원 제공부(2600)와 함께 몰딩부를 포함할 수 있다. 몰딩부는 몰딩 액체가 굳어진 부분으로서, 상기 전원 제공부(2600)가 상기 내부 케이스(2700) 내부에 고정될 수 있도록 한다.
실시예에 의하면 광도를 향상시킬 수 있는 최적의 구조를 구비한 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공할 수 있다.
이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 실시예를 한정하는 것이 아니며, 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 설정하는 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예에 의하면 광도를 향상시킬 수 있는 최적의 구조를 구비한 발광소자, 발광소자의 제조방법, 발광소자 패키지 및 조명시스템을 제공할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 패키지는 복수개가 기판 상에 어레이되며, 상기 발광 소자 패키지에서 방출되는 광의 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트, 형광 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 백라이트 유닛으로 기능하거나 조명 유닛으로 기능할 수 있으며, 예를 들어, 조명시스템은 백라이트 유닛, 조명 유닛, 지시 장치, 램프, 가로등을 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 제1 도전형 반도체층;
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 질화갈륨 계열의 초격자층;
    상기 질화갈륨 계열의 초격자층 상에 활성층;
    상기 활성층 상에 제2 도전형 질화갈륨계열층;
    상기 제2 도전형 질화갈륨계열층 상에 제2 도전형 반도체층;을 포함하며,
    상기 제2 도전형 질화갈륨계열층은,
    상기 활성층 상에 제1 농도의 제2 도전형 GaN층, 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(단, 0＜x＜1, 0＜y＜1) 및 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(단, 0＜z＜1)을 포함하는 발광소자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층은,
    상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층 사이에 개재되는 발광소자.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층은
    상기 제1 농도의 제2 도전형 GaN층과 상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층 사이에 개재되는 발광소자.
  4. 제1 항 내지 제3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 제1 농도는 상기 제2 농도 및 상기 제3 농도보다 높은 발광소자.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 두 번째 제1 농도의 제2 도전형 GaN층을 더 포함하는 발광소자.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층은
    상기 활성층의 양자벽의 에너지 밴드갭 이상의 에너지 밴드갭을 가지며,
    상기 활성층에서 상기 제2 도전형 반도체층 방향으로 점진적으로 에너지 밴드갭이 감소하는 첫번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층;과,
    상기 첫번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층 상에 상기 양자벽의 에너지 밴드갭 이상의 에너지 밴드갭을 가지며, 점진적으로 에너지 밴드갭이 증가하는 두번째 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층;을 포함하는 발광소자.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 질화갈륨 계열의 초격자층은,
    상기 제1 도전형 반도체층에서 상기 활성층 방향으로 밴드갭 에너지 준위가 변하는 발광소자.
  8. 제1 도전형 반도체층;
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 질화갈륨 계열의 초격자층;
    상기 질화갈륨 계열의 초격자층 상에 활성층;
    상기 활성층 상에 제2 도전형 질화갈륨계열층;
    상기 제2 도전형 질화갈륨계열층 상에 제2 도전형 반도체층;을 포함하며,
    상기 제2 도전형 질화갈륨계열층은,
    상기 활성층 상에 제1 농도의 제2 도전형 GaN층, 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(단, 0＜x＜1, 0＜y＜1) 및 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(단, 0＜z＜1)을 포함하고,
    상기 제1 농도는 상기 제2 농도 및 상기 제3 농도보다 높으며,
    상기 질화갈륨 계열의 초격자층은,
    제1 밴드갭 에너지를 구비하는 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층; 및
    상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층 상에 상기 제1 밴드갭 에너지보다 작은 제2 밴드갭 에너지를 구비하는 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층;을 포함하는 발광소자.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 밴드갭 에너지 준위와 상기 제2 밴드갭 에너지의 준위의 차이는 상기 질화갈륨 계열의 초격자층의 포톤에너지 준위 이상인 발광소자.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 질화갈륨 계열의 초격자층은,
    상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층 상에 상기 제3 밴드갭 에너지를 구비하는 제3 군의 질화갈륨 계열의 초격자층;을 더 포함하는 발광소자.
  11. 제8 항 내지 제10 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 질화갈륨 계열의 초격자층은,
    InxGa1 - xN/GaN 초격자층(단, 0＜x＜1)을 포함하는 발광소자.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층의 인듐의 농도는
    상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층의 인듐의 농도보다 높은 발광소자.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층의 두께는
    상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층보다 얇은 발광소자.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층은
    제1 군의 웰과 제1 군의 배리어를 포함하며,
    상기 제1 군의 웰의 두께와 상기 제1 군의 배리어의 두께가 동일한 발광소자.
  15. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층은
    제2 군의 웰과 제2 군의 배리어를 포함하며,
    상기 제2 군의 웰의 두께와 상기 제2 군의 배리어의 두께가 동일한 발광소자.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 제3 군의 질화갈륨 계열의 초격자층은
    제3 군의 웰과 제3 군의 배리어를 포함하며,
    상기 제3 군의 웰의 두께는 상기 제2 군의 웰의 두께와 동일하며,
    상기 제3 군의 배리어의 두께는 상기 제2 군의 배리어의 두께보다 두꺼운 발광소자.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 제3 군의 배리어에는 제1 도전형 원소가 도핑된 발광소자.
  18. 제1 도전형 반도체층;
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 질화갈륨 계열의 초격자층;
    상기 질화갈륨 계열의 초격자층 상에 활성층;
    상기 활성층 상에 제2 도전형 질화갈륨계열층;
    상기 제2 도전형 질화갈륨계열층 상에 제2 도전형 반도체층;을 포함하며,
    상기 질화갈륨 계열의 초격자층은,
    상기 제1 도전형 반도체층에서 상기 활성층 방향으로 밴드갭 에너지 준위가 변하는 발광소자.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 질화갈륨 계열의 초격자층은,
    제1 밴드갭 에너지를 구비하는 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층; 및
    상기 제1 군의 질화갈륨 계열의 초격자층 상에 상기 제1 밴드갭 에너지보다 작은 제2 밴드갭 에너지를 구비하는 제2 군의 질화갈륨 계열의 초격자층;을 포함하는 발광소자.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 제2 도전형 질화갈륨계열층은,
    상기 활성층 상에 제1 농도의 제2 도전형 GaN층, 제2 농도의 제2 도전형 InxAlyGa(1-x-y)N층(단, 0＜x＜1, 0＜y＜1) 및 제3 농도의 제2 도전형 AlzGa(1-z)N층(단, 0＜z＜1)을 포함하는 발광소자
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102398436B1 (ko) * 2015-03-25 2022-05-16 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 적색 발광소자 및 조명장치
US10505074B2 (en) * 2015-09-28 2019-12-10 Nichia Corporation Nitride semiconductor light emitting element including electron blocking structure layer
TWI738640B (zh) * 2016-03-08 2021-09-11 新世紀光電股份有限公司 半導體結構
US10170603B2 (en) * 2016-08-08 2019-01-01 Atomera Incorporated Semiconductor device including a resonant tunneling diode structure with electron mean free path control layers
TWI717386B (zh) 2016-09-19 2021-02-01 新世紀光電股份有限公司 含氮半導體元件
US10847676B2 (en) * 2016-11-03 2020-11-24 Lg Innotek Co., Ltd. Semiconductor device and semiconductor device package including same
US10903395B2 (en) * 2016-11-24 2021-01-26 Lg Innotek Co., Ltd. Semiconductor device having varying concentrations of aluminum
KR102377550B1 (ko) * 2017-05-19 2022-03-23 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 반도체 소자 및 이를 포함하는 반도체 소자 패키지
JP2019054023A (ja) * 2017-09-12 2019-04-04 豊田合成株式会社 Ｉｉｉ族窒化物半導体発光素子とその製造方法
US10818818B2 (en) * 2017-11-30 2020-10-27 Epistar Corporation Semiconductor device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001210861A (ja) * 2000-01-24 2001-08-03 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 窒化ガリウム系半導体発光素子及びその製造方法
KR100835116B1 (ko) * 2007-04-16 2008-06-05 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광 소자
KR20090058364A (ko) * 2007-12-04 2009-06-09 삼성전기주식회사 질화갈륨계 반도체 발광소자
KR100979701B1 (ko) * 2008-08-25 2010-09-03 서울옵토디바이스주식회사 변조도핑층을 갖는 발광 다이오드
JP4815732B2 (ja) * 1998-12-08 2011-11-16 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2273571A3 (en) * 1998-03-12 2012-06-27 Nichia Corporation A nitride semiconductor device
CN100449808C (zh) * 1998-03-12 2009-01-07 日亚化学工业株式会社 氮化物半导体元件
US6608330B1 (en) * 1998-09-21 2003-08-19 Nichia Corporation Light emitting device
US7692182B2 (en) * 2001-05-30 2010-04-06 Cree, Inc. Group III nitride based quantum well light emitting device structures with an indium containing capping structure
WO2005034301A1 (ja) 2003-09-25 2005-04-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 窒化物半導体素子およびその製造方法
EP1883141B1 (de) 2006-07-27 2017-05-24 OSRAM Opto Semiconductors GmbH LD oder LED mit Übergitter-Mantelschicht
DE102006046227A1 (de) * 2006-07-27 2008-01-31 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiter-Schichtstruktur mit Übergitter
US8648384B2 (en) * 2011-07-25 2014-02-11 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device
KR102042181B1 (ko) * 2012-10-22 2019-11-07 엘지이노텍 주식회사 발광소자

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4815732B2 (ja) * 1998-12-08 2011-11-16 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
JP2001210861A (ja) * 2000-01-24 2001-08-03 Seiwa Electric Mfg Co Ltd 窒化ガリウム系半導体発光素子及びその製造方法
KR100835116B1 (ko) * 2007-04-16 2008-06-05 삼성전기주식회사 질화물 반도체 발광 소자
KR20090058364A (ko) * 2007-12-04 2009-06-09 삼성전기주식회사 질화갈륨계 반도체 발광소자
KR100979701B1 (ko) * 2008-08-25 2010-09-03 서울옵토디바이스주식회사 변조도핑층을 갖는 발광 다이오드

Also Published As

Publication number Publication date
KR101936312B1 (ko) 2019-01-08
EP2908352A4 (en) 2016-06-08
EP2908352A1 (en) 2015-08-19
CN104704641B (zh) 2017-09-22
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