WO2017034167A1 - 발광소자 - Google Patents

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WO2017034167A1
WO2017034167A1 PCT/KR2016/008325 KR2016008325W WO2017034167A1 WO 2017034167 A1 WO2017034167 A1 WO 2017034167A1 KR 2016008325 W KR2016008325 W KR 2016008325W WO 2017034167 A1 WO2017034167 A1 WO 2017034167A1
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semiconductor layer
conductive
conductive semiconductor
layer
light emitting
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PCT/KR2016/008325
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English (en)
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이용경
김민성
박수익
성연준
최광용
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엘지이노텍(주)
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Publication date
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    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting

Definitions

  • the embodiment relates to a light emitting device.
  • Group 3-5 compound semiconductors such as GaN and AlGaN, are widely used for optoelectronics and electronic devices due to many advantages, such as having a wide and easy to adjust band gap energy.
  • light emitting devices such as a light emitting diode or a laser diode using a group 3-5 or 2-6 compound semiconductor material of a semiconductor are developed using thin film growth technology and device materials such as red, green, blue and ultraviolet light.
  • Various colors can be realized, and efficient white light can be realized by using fluorescent materials or combining colors.Low power consumption, semi-permanent life, fast response speed, safety and environment compared to conventional light sources such as fluorescent and incandescent lamps can be realized. Has the advantage of affinity.
  • a white light emitting device that can replace a fluorescent light bulb or an incandescent bulb that replaces a Cold Cathode Fluorescence Lamp (CCFL) constituting a backlight of a transmission module of an optical communication means and a liquid crystal display (LCD) display device.
  • CCFL Cold Cathode Fluorescence Lamp
  • LCD liquid crystal display
  • FIG. 1 is a view showing a conventional light emitting device.
  • a light emitting structure 120 including a first conductive semiconductor layer 122, an active layer 124, and a second conductive semiconductor layer 126 is formed on a substrate 110.
  • the transparent conductive layer 140 is disposed on the light emitting structure 120
  • the second electrode 166 is disposed on the transparent conductive layer 140
  • the first electrode 162 is disposed on the first conductive semiconductor layer 122.
  • the light emitting device 100 has an energy band inherent to a material in which electrons injected through the first conductive semiconductor layer 122 and holes injected through the second conductive semiconductor layer 126 meet each other to form the active layer 124. Emits light with energy determined by it. Light emitted from the active layer 124 may vary depending on the composition of the material forming the active layer 124.
  • the transmissive conductive layer 140 is disposed because the current injection characteristic is poor from the second electrode 166 toward the second conductive semiconductor layer 126, and the transmissive conductive layer 140 is the second conductive semiconductor layer 126. Although excellent contact characteristics with the current injection efficiency is excellent, but the light emitted from the active layer 124 absorbs, the light efficiency of the light emitting device 100 can be reduced.
  • the embodiment aims to improve current injection characteristics to the second conductivity type semiconductor layer in a light emitting device emitting light, particularly in an ultraviolet region, and at the same time improve light efficiency.
  • Embodiments include a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer on the first conductive semiconductor layer, and a second conductive semiconductor layer on the active layer; A plurality of conductive layers selectively disposed on the second conductive semiconductor layer; And a reflective electrode disposed on the conductive layer and the second conductive semiconductor layer.
  • a portion of the first conductive semiconductor layer is exposed by etching from the second conductive semiconductor layer to the active layer and a part of the first conductive semiconductor layer, and a first electrode is formed on the exposed first conductive semiconductor layer. Can be arranged.
  • the first electrode may be disposed in the central area of the light emitting structure.
  • the conductive layer may be disposed to surround the first electrode.
  • the reflective electrode may form a concave-convex structure according to the conductive layer.
  • the surface of the reflective electrode can be flat.
  • the display device may further include a transmissive conductive layer disposed between the conductive layer and the reflective electrode or between the second conductive semiconductor layer and the reflective electrode.
  • Another embodiment is a substrate; A first conductive semiconductor layer, an active layer on the first conductive semiconductor layer, and a second conductive semiconductor layer on the active layer, wherein the active layer and the second conductive semiconductor layer are disposed on the substrate.
  • a light emitting structure to be etched to a part of the first conductive semiconductor layer to expose the first conductive semiconductor layer; A plurality of conductive layers selectively disposed on the second conductive semiconductor layer; A first electrode on the exposed region of the first conductivity type semiconductor layer; And a light emitting device disposed on the conductive layer and the second conductive semiconductor layer and having an uneven structure according to the conductive layer.
  • the second electrode may be a reflective electrode.
  • the second electrode may be made of a transparent conductive layer and a reflective electrode.
  • the cross section of the conductive layer may be polygonal or circular.
  • each conductive layer can be 20 micrometers to 400 micrometers.
  • the light emitting structure can emit light in the ultraviolet region.
  • the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer may include AlGaN.
  • the conductive layer may include GaN.
  • GaN may be doped with the second conductivity type dopant.
  • Yet another embodiment provides a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer; A current diffusion layer selectively disposed on the second conductive semiconductor layer and made of a material having an energy band gap smaller than that of the second conductive semiconductor layer; And a reflective electrode disposed on the second conductive semiconductor layer and the plurality of current diffusion layers.
  • the semiconductor device may further include a first electrode disposed on the first conductive semiconductor layer, and the width of the first electrode may be the same as that of each of the current diffusion layers.
  • a conductive layer made of GaN doped with a p-type dopant is selectively disposed on the second conductive semiconductor layer, and has excellent contact characteristics between the second conductive semiconductor layer and the second electrode. At the same time, it is possible to reduce light absorption in the ultraviolet region due to p-GaN, so that the light efficiency can be excellent.
  • FIG. 1 is a view showing a conventional light emitting device
  • FIGS. 2A and 2B show a first embodiment and a second embodiment of a light emitting device
  • FIG. 2C is a view showing a light emitting device package in which the light emitting device of FIG. 2A is disposed;
  • 3A is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2A;
  • 3B is a cross-sectional view taken along the line H-H 'of FIG. 2A;
  • 4A is a view showing a third embodiment of a light emitting device
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line J-J 'of FIG. 4A;
  • FIG. 6 is a view showing an embodiment of a sterilization apparatus in which a light emitting device is disposed.
  • the above (on) or (under) (on) or under) when described as being formed on the "on or under” of each element, the above (on) or (under) (on) or under) includes two elements in which the two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are formed indirectly between the two elements.
  • the above (on) or (under) (on) or under) when expressed as “on” or “under”, it may include the meaning of the downward direction as well as the upward direction based on one element.
  • relational terms such as “first” and “second”, “upper / upper / up” and “lower / lower / lower”, etc., which are used hereinafter, refer to any physical or logical relationship or order between such entities or elements. May be used only to distinguish one entity or element from another entity or element without necessarily requiring or implying.
  • 2A is a view showing a first embodiment of a light emitting device.
  • a light emitting structure 220 including a first conductive semiconductor layer 222, an active layer 224, and a second conductive semiconductor layer 226 is disposed on a substrate 210.
  • a plurality of conductive layers 240 are selectively disposed on the second conductive semiconductor layer 226, and a reflective electrode 266 surrounds the conductive layer 240 and on the second conductive semiconductor layer 226. Is placed.
  • the substrate 210 may be formed of a material suitable for growth of a semiconductor material or a carrier wafer, may be formed of a material having excellent thermal conductivity, and may include a conductive substrate or an insulating substrate.
  • a material suitable for growth of a semiconductor material or a carrier wafer may be formed of a material having excellent thermal conductivity, and may include a conductive substrate or an insulating substrate.
  • sapphire Al 2 O 3
  • SiO 2 SiC Si
  • Si GaAs
  • GaN GaN
  • ZnO GaP
  • GaP InP
  • Ge Ga203
  • the buffer layer 215 may be formed between the substrate 210 and the light emitting structure 220. .
  • the first conductive semiconductor layer 222 may be formed of a compound semiconductor such as a III-V group or a II-VI group, and may be doped with the first conductive dopant.
  • the first conductivity type dopant may include an n type dopant such as Si, Ge, Sn, Se, Te, or the like.
  • the first conductivity type semiconductor layer 222 may be formed as a single layer or a multilayer, but is not limited thereto.
  • the active layer 224 is disposed between the first conductive semiconductor layer 222 and the second conductive semiconductor layer 226, and has a single well structure, a multi well structure, a single quantum well structure, and a multi quantum well (MQW).
  • Well may include any one of the quantum dot structure or quantum line structure.
  • the active layer 224 may be formed of a well layer and a barrier layer, for example, AlGaN / AlGaN, InGaN / GaN, InGaN / InGaN, AlGaN / GaN, InAlGaN / GaN, GaAs (InGaAs) using a compound semiconductor material of a group III-V element.
  • a barrier layer for example, AlGaN / AlGaN, InGaN / GaN, InGaN / InGaN, AlGaN / GaN, InAlGaN / GaN, GaAs (InGaAs) using a compound semiconductor material of a group III-V element.
  • / AlGaAs, GaP (InGaP) / AlGaP may be formed of any one or more pair structure, but is not limited thereto.
  • the well layer may be formed of a material having an energy band gap smaller than the energy band gap of the barrier layer.
  • the active layer 224 When the active layer 224 generates light having a deep UV wavelength, the active layer 224 may be formed of a multi-quantum well structure, and specifically, Al x Ga (1-x) N (0 ⁇ x ⁇ 1).
  • the pair structure of the quantum wall including and the quantum well layer including AlyGa (1-y) N (0 ⁇ x ⁇ y ⁇ 1) may be a multi-quantum well structure having one or more cycles, and the quantum well layer may include It may include a dopant of two conductivity types.
  • the second conductivity type semiconductor layer 226 may be formed of a semiconductor compound.
  • the second conductive semiconductor layer 226 may be formed of a compound semiconductor such as a III-V group or a II-VI group, and may be doped with a second conductive dopant.
  • the second conductivity-type semiconductor layer 226 may be formed of Al x Ga (1-x) N.
  • the second conductive dopant may be a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, or Ba.
  • the second conductivity-type semiconductor layer 226 may be formed as a single layer or a multilayer, but is not limited thereto.
  • an electron blocking layer may be disposed between the active layer 224 and the second conductive semiconductor layer 226.
  • the electron blocking layer may have a superlattice structure, for example, AlGaN doped with a second conductivity type dopant may be disposed, and GaN having a different composition ratio of aluminum may be formed as a layer. It may be arranged alternately with each other.
  • the first electrode 262 may be disposed on the first conductive semiconductor layer 222.
  • the first electrode 262 may be formed in a single layer or a multilayer structure including at least one of aluminum (Al), titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), and gold (Cu). have.
  • the light emitting structure 220 may be made of AlGaN, in particular, to emit light in the ultraviolet wavelength region, and in particular may emit light in the UV-BE or UV-C region.
  • Ultraviolet rays can be classified into three types (UVA, UVB, UVC) according to the wavelength band, UVA is ultraviolet rays having a wavelength band of 320nm to 400nm, UVB is ultraviolet rays having a wavelength band of 290nm to 320nm, UVC is ultraviolet rays having a wavelength band of 290nm or less.
  • the conductive layer 240 is formed on the second conductivity-type semiconductor layer 226. Can be placed.
  • the conductive layer 240 is excellent in contact characteristics with the second conductive semiconductor layer 226, and the lower the absorption rate of ultraviolet light, especially UV-C, is advantageous.
  • GaN doped with a p-type dopant may be used as the material of the conductive layer 240, but the UV-C absorption rate of p-GaN is not low.
  • the conductive layer 240 may be disposed as p-GaN, but the conductive layer 240 may be selectively disposed on the second conductive semiconductor layer 226.
  • the energy band gap of the conductive layer 240 may be smaller than that of the second conductive semiconductor layer 226 made of p-AlGaN, and the conductive layer 240 may be It may function as a current diffusion layer that uniformly transfers holes or currents injected from the second electrode 266 to the second conductivity-type semiconductor layer 226.
  • the reflective electrode 266 disposed on the conductive layer 240 and the second conductive semiconductor layer 226 may be made of a material having high reflectance, for example, made of metal, and more specifically, aluminum (Al). ), Titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), copper (Cu), gold (Cu) may be formed in a single layer or a multi-layer structure.
  • a transmissive conductive layer may be disposed between the reflective electrode 266 and the conductive layer 240 or between the reflective electrode 266 and the second conductive semiconductor layer 226.
  • the layer and the reflective electrode 266 can serve as the second electrode.
  • the transparent conductive layer may be, for example, indium tin oxide (ITO).
  • FIG. 2B is a view showing another embodiment of a light emitting device.
  • the light emitting device of FIG. 2B is the same as the light emitting device of FIG. 2A.
  • the reflective electrode 266 is disposed around the conductive layer 240, and the reflective electrode 266 has an uneven structure according to the conductive layer 240. While the thickness t3 of the reflective electrode 266 is constant, in the light emitting device of FIG. 2B, the thickness t3 of the reflective electrode 266 is not constant and the lower surface of the reflective electrode 266 may be flat. Can be.
  • the thickness t1 of the first electrode 262 may be in the nanometer scale to the micrometer scale, and the thickness t2 of the conductive layer 240 may be in the tens of nanometers to several hundred nanometers. .
  • FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 2A
  • FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the H—H ′ axis of FIG. 2A.
  • the mesa region M may be disposed in the center of the first conductivity type semiconductor layer 222, and the first electrode 262 may be disposed in the mesa region M.
  • the first electrode 262 may be disposed in the mesa region M.
  • the mesa region M may be disposed in the center
  • the first electrode 262 may be disposed in the mesa region M
  • the plurality of conductive layers 240 may be disposed in the peripheral region.
  • the width W2 of one conductive layer 240 may be 20 micrometers to 400 micrometers. If the width W2 of the conductive layer 240 is smaller than 20 micrometers, contact characteristics may be degraded and 400 micrometers may be used. If greater, light absorption in the ultraviolet region may increase.
  • the distance d between the conductive layers 240 may be equal to or smaller than the width W2 of the conductive layer 240 and may be on the scale of several micrometers to several hundred micrometers.
  • the width W1 of the first electrode 262 may be the same as the width W2 of the conductive layer 240.
  • FIG. 2C is a view illustrating a light emitting device package in which the light emitting device of FIG. 2A is disposed.
  • flip chip bonding may be performed on the substrate 310 through the light emitting device conductive adhesives 352 and 356.
  • the first conductive layer 322 and the second conductive layer 236 of the substrate 310 are the first and second reflective electrodes 266 and 262 of the light emitting device through the conductive adhesives 352 and 356, respectively. Can be electrically connected to the
  • 4A is a view showing a third embodiment of the light emitting device.
  • a light emitting structure 420 including a first conductive semiconductor layer 422, an active layer 424, and a second conductive semiconductor layer 426 is disposed on a substrate 410.
  • a plurality of conductive layers 440 are selectively disposed on the second conductive semiconductor layer 426, and a reflective electrode 466 surrounds the conductive layer 440 and is disposed on the second conductive semiconductor layer 426. Is placed.
  • the light emitting device 400 according to the present exemplary embodiment is similar to the light emitting device of FIGS. 2A and 2B, except that the mesa etching of the light emitting structure 420 is not at the center of the light emitting structure 420 but at the edge. .
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line J-J 'of FIG. 4A.
  • the mesa region M may be disposed in two edge regions
  • the first electrode 462 may be disposed in the mesa region M
  • a plurality of conductive layers 440 may be disposed in the peripheral region.
  • the conductive layer 440 may be disposed in a stripe shape in addition to the illustrated cell shape.
  • the width and the separation distance of the conductive layer 440 may be the same as in the above-described embodiment.
  • 5 is a view showing various shapes of the conductive layer.
  • the conductive layer 440 may have a cross section of a polygon such as (a) square, (c) hexagon, and (d) triangle in addition to (b) circle, and may be the same in the above-described embodiments.
  • the light emitting device package may include one or a plurality of light emitting devices according to the above-described embodiments, but is not limited thereto.
  • the light emitting device package described above may be used in a sterilization apparatus or as a light source of an illumination system, and for example, may be used in an image display apparatus and an illumination apparatus.
  • the light emitting device described above may be disposed in a line shape on a circuit board to be used in an illumination device or as an edge type light source in an image display device.
  • a plurality of light emitting devices may be arranged in a plurality of columns and rows on a circuit board, and in particular, the light emitting device may be used as a direct light source in an image display device.
  • a conductive layer made of GaN doped with a p-type dopant is selectively disposed on the second conductive semiconductor layer, thereby forming the second conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer. While excellent in contact properties with the two electrodes, it is possible to reduce light absorption in the ultraviolet region due to p-GaN, thereby providing excellent light efficiency.
  • FIG. 6 is a view showing an embodiment of a sterilization apparatus in which a light emitting device is disposed.
  • the sterilizing apparatus 600 includes a light emitting module unit 610 mounted on one surface of the housing 601, and diffuse reflection reflection members 630a and 630b for diffusely reflecting light of the emitted deep ultraviolet wavelength band.
  • the power supply unit 620 supplies the available power required by the light emitting module unit 610.
  • the housing 601 may have a rectangular structure, and may be formed in an integrated structure, that is, a compact structure in which both the light emitting module unit 610, the diffuse reflection reflecting members 630a and 630b, and the power supply unit 620 are incorporated.
  • the housing 601 may have a material and a shape effective to release heat generated inside the sterilization apparatus 600 to the outside.
  • the material of the housing 601 may be made of any one material of Al, Cu, and alloys thereof. Therefore, the heat transfer efficiency to the outside air of the housing 601 is improved, the heat dissipation characteristics can be improved.
  • the housing 601 may have a unique outer surface shape.
  • the housing 601 may have an outer surface shape that protrudes, for example, into a corrugation or mesh or an uneven pattern. Therefore, the heat transfer efficiency to the outside air of the housing 601 can be further improved to improve heat dissipation characteristics.
  • attachment plates 650 may be further disposed at both ends of the housing 601.
  • Attachment plate 650 means a member of the bracket function used to restrain and fix the housing 601 to the entire installation device as illustrated.
  • the attachment plate 650 may protrude in one direction from both ends of the housing 601.
  • one direction may be an inner direction of the housing 601 in which deep ultraviolet light is emitted and diffuse reflection occurs.
  • the attachment plate 650 provided on both ends from the housing 601 provides a fixed area with the entire equipment, so that the housing 601 can be fixed more effectively.
  • Attachment plate 650 may have any one type of screw fastening means, rivet fastening means, adhesive means and removable means, and the manner of these various coupling means will be apparent to those skilled in the art, the detailed description thereof will be omitted here. do.
  • the light emitting module unit 610 is disposed in a form that is mounted on one surface of the housing 601 described above.
  • the light emitting module unit 610 emits deep ultraviolet rays to sterilize microorganisms in the air.
  • the light emitting module unit 610 includes a substrate 612 and a plurality of light emitting device packages mounted on the substrate 612.
  • the substrate 612 is disposed in a single row along the inner surface of the housing 601 and may be a PCB including a circuit pattern (not shown).
  • the substrate 612 may include not only a general PCB, but also a metal core PCB (MCPCB, Metal Core PCB), a flexible PCB, and the like, but is not limited thereto.
  • the diffuse reflection reflecting members 630a and 630b mean a reflecting plate-shaped member formed to forcibly diffuse the deep ultraviolet rays emitted from the light emitting module unit 610 described above.
  • the front shape and the arrangement shape of the diffuse reflection members 630a and 630b may have various shapes.
  • the planar structure of the diffuse reflection members 630a and 630b eg, the radius of curvature
  • the diffusely reflected deep ultraviolet rays are irradiated to overlap and the irradiation intensity is increased or the width of the area to be irradiated is expanded. Can be.
  • the power supply unit 620 serves to supply the available power required by the light emitting module unit 610 by receiving power.
  • the power supply 620 may be disposed in the housing 601 described above.
  • the power connector 640 may have a planar shape, but may have a socket or cable slot to which an external power cable (not shown) may be electrically connected.
  • the power cable has a flexible extension structure, it can be made in the form of easy connection with an external power source.
  • the light emitting device can reduce the light absorption of the ultraviolet region by p-GaN can be excellent in light efficiency.

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Abstract

실시예는 제1 도전형 반도체층과, 상기 제1 도전형 반도체층 상의 활성층, 및 상기 활성층 상의 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 선택적으로 배치되는 복수 개의 도전층; 및 상기 도전층과 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되는 반사 전극을 포함하는 발광소자를 제공한다.

Description

발광소자
실시예는 발광소자에 관한 것이다.
GaN, AlGaN 등의 3-5 족 화합물 반도체는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점으로 인해 광 전자 공학 분야(optoelectronics)와 전자 소자를 위해 등에 널리 사용된다.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.
따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있으며, 최근에는 자외선 파장 영역의 광을 방출하는 발광소자가 각종 살균 장치에 사용되고 있다.
도 1은 종래의 발광소자를 나타낸 도면이다.
종래의 발광소자(100)는 기판(110) 상에 제1 도전형 반도체층(122)과 활성층(124) 및 제2 도전형 반도체층(126)을 포함하는 발광구조물(120)이 형성되고, 발광 구조물(120)의 상부에 투광성 도전층(140)이 배치되고, 투광성 도전층(140) 상에는 제2 전극(166)이 배치되고, 제1 도전형 반도체층(122) 상에는 제1 전극(162)이 배치될 수 있다.
발광소자(100)는 제1 도전형 반도체층(122)을 통해서 주입되는 전자와 제2 도전형 반도체층(126)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(124)을 이루는 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출한다. 활성층(124)에서 방출되는 빛은 활성층(124)을 이루는 물질의 조성에 따라 다를 수 있다.
제2 전극(166)으로부터 제2 도전형 반도체층(126) 방향으로 전류 주입 특성이 좋지 않아서 투광성 도전층(140)을 배치하는데, 투광성 도전층(140)은 제2 도전형 반도체층(126)과의 컨택 특성이 우수하여 전류 주입 효율은 우수하나 활성층(124)에서 방출된 광을 흡수하여, 발광소자(100)의 광효율이 저하될 수 있다.
실시예는 발광소자 특히 자외선 영역의 광을 방출하는 발광 다이오드에서, 제2 도전형 반도체층에의 전류 주입 특성을 향상시키며 동시에 광효율을 향상시키고자 한다.
실시예는 제1 도전형 반도체층과, 상기 제1 도전형 반도체층 상의 활성층, 및 상기 활성층 상의 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 선택적으로 배치되는 복수 개의 도전층; 및 상기 도전층과 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되는 반사 전극을 포함하는 발광소자를 제공한다.
제2 도전형 반도체층으로부터 상기 활성층 및 상기 제1 도전형 반도체층의 일부까지 식각되어 상기 제1 도전형 반도체층의 일부가 노출되고, 노출된 상기 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극이 배치될 수 있다.
제1 전극은 상기 발광 구조물의 중앙 영역에 배치될 수 있다.
도전층은 상기 제1 전극을 둘러싸고 배치될 수 있다.
반사 전극은 상기 도전층에 따라 요철 구조를 이룰 수 있다.
반사 전극의 표면은 플랫(flat)할 수 있다.
도전층과 상기 반사 전극의 사이 또는 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 반사 전극의 사이에 배치되는 투광성 도전층을 더 포함할 수 있다.
다른 실시예는 기판; 상기 기판 상에 배치되고, 제1 도전형 반도체층과, 상기 제1 도전형 반도체층 상의 활성층, 및 상기 활성층 상의 제2 도전형 반도체층을 포함하며, 상기 제2 도전형 반도체층으로부터 상기 활성층 및 상기 제1 도전형 반도체층의 일부까지 식각되어 상기 제1 도전형 반도체층이 노출되는 발광 구조물; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 선택적으로 배치되는 복수 개의 도전층; 상기 제1 도전형 반도체층의 노출된 영역 상에 배치되는 제1 전극; 및 상기 도전층과 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되고, 상기 도전층에 따라 요철 구조를 이루는 발광소자를 제공한다.
제2 전극은 반사 전극일 수 있다.
제2 전극은 투광성 도전층과 반사 전극으로 이루어질 수 있다.
도전층의 단면은 다각형 또는 원형일 수 있다.
각각의 도전층의 폭은 20 마이크로 미터 내지 400 마이크로 미터일 수 있다.
발광 구조물은 자외선 영역의 광을 방출할 수 있다.
제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층은 AlGaN을 포함할 수 있다.
도전층은 GaN을 포함할 수 있다.
GaN은 상기 제2 도전형 도펀트로 도핑될 수 있다.
또 다른 실시예는 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 선택적으로 배치되고 상기 제2 도전형 반도체층보다 작은 에너지 밴드 갭을 가지는 물질로 이루어지는 전류 확산층; 및 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 복수 개의 전류 확산층 상에 배치되는 반사 전극을 포함하는 발광소자를 제공한다.
제1 도전형 반도체층 상에 배치되는 제1 전극을 더 포함하고, 상기 제1 전극의 폭은 상기 각각의 전류 확산층의 폭과 동일할 수 있다.
실시예들에 따른 발광소자는, p형 도펀트로 도핑된 GaN으로 이루어진 도전층이 선택적으로 제2 도전형 반도체층 상에 배치되어, 제2 도전형 반도체층과 제2 전극과의 컨택 특성이 우수하면서도 p-GaN에 의한 자외선 영역의 광 흡수를 줄일 수 있어서 광 효율이 우수할 수 있다.
도 1은 종래의 발광소자를 나타낸 도면이고,
도 2a 및 도 2b는 발광소자의 제1 실시예와 제2 실시예를 나타낸 도면이고,
도 2c는 도 2a의 발광소자가 배치된 발광소자 패키지를 나타낸 도면이고,
도 3a는 도 2a의 I-I'축 방향의 단면도이고,
도 3b는 도 2a의 H-H'축 방향의 단면도이고,
도 4a는 발광소자의 제3 실시예를 나타낸 도면이고,
도 4b는 도 4a의 J-J'축 방향의 단면도이고,
도 5는 도전층의 다양한 형상을 나타낸 도면이고,
도 6은 발광소자가 배치된 살균장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명에 따른 실시예의 설명에 있어서, 각 element의 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 “제1” 및 “제2”, “상/상부/위” 및 “하/하부/아래” 등과 같은 관계적 용어들은 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
도 2a는 발광소자의 제1 실시예를 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 발광소자(200)는 기판(210) 상에 제1 도전형 반도체층(222)과 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)을 포함하는 발광 구조물(220)이 배치되고, 제2 도전형 반도체층(226) 상에는 복수 개의 도전층(240)이 선택적으로 배치되며, 반사 전극(266)이 도전층(240)을 둘러싸며 제2 도전형 반도체층(226) 상에 배치된다.
기판(210)은 반도체 물질 성장에 적합한 물질이나 캐리어 웨이퍼로 형성될 수 있으며, 열 전도성이 뛰어난 물질로 형성될 수 있고, 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함할 수 있다. 예컨대, 사파이어(Al2O3), SiO2, SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
기판(210)과 발광 구조물(220)은 이종의 재료이므로 격자 상수 부정합(lattice mismatch)이 매우 크고 이들 사이에 열 팽창 계수 차이도 매우 크기 때문에, 결정성을 악화시키는 전위(dislocation), 멜트 백(melt-back), 크랙(crack), 피트(pit), 표면 모폴로지(surface morphology) 불량 등이 발생할 수 있으므로, 기판(210)과 발광 구조물(220)의 사이에 버퍼층(215)을 형성할 수 있다.
제1 도전형 반도체층(222)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(222)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0=x=1, 0=y=1, 0=x+y=1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN, InAlGaN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.
제1 도전형 반도체층(222)이 n형 반도체층인 경우, 제1 도전형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te 등과 같은 n형 도펀트를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(222)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
활성층(224)은 제1 도전형 반도체층(222)과 제2 도전형 반도체층(226) 사이에 배치되며, 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(MQW:Multi Quantum Well) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
활성층(224)은 Ⅲ-Ⅴ족 원소의 화합물 반도체 재료를 이용하여 우물층과 장벽층, 예를 들면 AlGaN/AlGaN, InGaN/GaN, InGaN/InGaN, AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN, GaAs(InGaAs)/AlGaAs, GaP(InGaP)/AlGaP 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
우물층은 장벽층의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 활성층(224)이 심자외선(deep UV) 파장의 빛을 생성할 때, 활성층(224)은 다중양자우물 구조로 이루어질 수 있고, 상세하게는 AlxGa(1-x)N (0<x<1)을 포함하는 양자벽과 AlyGa(1-y)N (0<x<y<1)을 포함하는 양자 우물층의 페어 구조가 1주기 이상인 다중 양자 우물 구조일 수 있고, 양자 우물층은 후술하는 제2 도전형의도펀트를 포함할 수 있다.
제2 도전형 반도체층(226)은 반도체 화합물로 형성될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 예컨대, InxAlyGa1-x-yN (0=x=1, 0=y=1, 0=x+y=1)의 조성식을 갖는 반도체 물질, AlGaN, GaN AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 제2 도전형 반도체층(226)이 AlxGa(1-x)N으로 이루어질 수 있다.
제2 도전형 반도체층(226)이 p형 반도체층인 경우, 제2 도전형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트일 수 있다. 제2 도전형 반도체층(226)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
도시되지는 않았으나, 활성층(224)과 제2 도전형 반도체층(226)의 사이에는 전자 차단층(Electron blocking layer)이 배치될 수 있다. 전자 차단층은 초격자(superlattice) 구조로 이루어질 수 있는데, 초격자는 예를 들어 제2 도전형 도펀트로 도핑된 AlGaN이 배치될 수 있고, 알루미늄의 조성비를 달리하는 GaN이 층(layer)을 이루어 복수 개 서로 교번하여 배치될 수도 있다.
제2 도전형 반도체층(226)으로부터 활성층(224)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(222)의 일부까지 메사 식각되어, 제1 도전형 반도체층(222)의 일부가 노출되고 노출된 제1 도전형 반도체층(222) 상에 제1 전극(262)이 배치될 수 있다.
제1 전극(262)은 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Cu) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
발광 구조물(220)은 특히 AlGaN으로 이루어져서 자외선 파장 영역의 광을 방출할 수 있으며 특히 UV-BE 또는 UV-C 영역의 광을 방출할 수 있다. 자외선은 파장대에 따라 세가지(UVA, UVB, UVC)로 구분될 수 있는데, UVA는 파장대가 320nm 내지 400nm인 자외선이고, UVB는 파장대가 290nm 내지 320nm인 자외선이며, UVC는 파장대가 290nm이하인 자외선이다.
제2 도전형 반도체층(226)이 AlGaN으로 이루어질 경우 제2 전극을 이루는 반사 전극(266)과의 컨택 특성이 좋지 않을 수 있으므로, 제2 도전형 반도체층(226) 상에 도전층(240)을 배치할 수 있다.
도전층(240)은 제2 도전형 반도체층(226)과의 컨택 특성이 우수하고, 자외선 특히 UV-C의 흡수율이 적을수록 유리하다. 도전층(240)의 재료로 p형 도펀트로 도핑된 GaN을 사용할 수 있는데, p-GaN의 UV-C 흡수율이 낮지 않다.
따라서, 본 실시예에서는 도전층(240)을 p-GaN으로 배치하되, 제2 도전형 반도체층(226) 상에 선택적으로 도전층(240)을 배치할 수 있다. 도전층(240)이 GaN으로 이루어질 경우, 도전층(240)의 에너지 밴드 갭은 p-AlGaN으로 이루어진 제2 도전형 반도체층(226)보다 에너지 밴드 갭이 작을 수 있으며, 도전층(240)은 제2 전극(266)으로부터 주입되는 정공 내지 전류를 제2 도전형 반도체층(226)으로 고루 전달하는 전류 확산층으로 작용할 수 있다.
도전층(240)과 제2 도전형 반도체층(226) 상에 배치되는 반사 전극(266)은 반사율이 높은 재료로 이루어질 수 있고, 예를 들면 금속으로 이루어질 수 있고, 보다 상세하게는 알루미늄(Al), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 구리(Cu), 금(Cu) 중 적어도 하나를 포함하여 단층 또는 다층 구조로 형성될 수 있다.
그리고, 반사 전극(266)과 도전층(240)의 사이 또는 반사 전극(266)과 제2 도전형 반도체층(226)의 사이에는 투광성 도전층(미도시)이 배치될 수 있으며, 이때 투광성 도전층과 반사 전극(266)이 제2 전극으로 작용할 수 있다. 투광성 도전층은 예를 들면 ITO(indium tin oxide)일 수 있다.
도 2b는 발광소자의 다른 실시예를 나타낸 도면이다. 도 2b의 발광소자는 도 2a의 발광소자와 동일하되, 도 2a에서는 반사 전극(266)이 도전층(240)의 둘레를 둘러싸고 배치되며 반사 전극(266)은 도전층(240)에 따라 요철 구조를 이루며 반사 전극(266)의 두께(t3)가 일정하나, 도 2b의 발광소자에서는 반사 전극(266)의 두께(t3)가 일정하지 않고 반사 전극(266)의 하부면이 플랫(flat)할 수 있다.
도 2a와 도 2b에서 제1 전극(262)의 두께(t1)는 나노미터 스케일 내지 마이크로 미터 스케일 일 수 있고, 도전층(240)의 두께(t2)는 수십 나노미터 내지 수백 나노미터일 수 있다.
도 3a는 도 2a의 I-I'축 방향의 단면도이고, 도 3b는 도 2a의 H-H'축 방향의 단면도이다.
도 3a에서 제1 도전형 반도체층(222)의 중앙에 메사 영역(M)이 배치되고, 메사 영역(M)에 제1 전극(262)이 배치될 수 있다.
도 3b에서 중앙에 메사 영역(M)이 배치되고, 메사 영역(M)에 제1 전극(262)이 배치될 수 있으며, 주변 영역에 복수 개의 도전층(240)이 배치되는데, 도전층(240)은 도시된 셀(cell) 형상 외에 스트라이프(stripe) 형상으로 배치될 수도 있다.
도전층(240) 하나의 폭(W2)은 20 마이크로 미터 내지 400 마이크로 미터일 수 있는데, 도전층(240)의 폭(W2)이 20 마이크로 미터보다 작으면 컨택 특성이 저하될 수 있고 400 마이크로 미터보다 크면 자외선 영역의 광 흡수가 증가할 수 있다. 그리고, 도전층(240) 사이의 거리(d)는 도전층(240)의 폭(W2)과 같거나 보다 작으며, 수 마이크로 미터 내지 수백 마이크로 미터 스케일일 수 있다.
도 3a에서 제1 전극(262)의 폭(W1)은 도전층(240)의 폭(W2)과 동일할 수 있다.
도 2c는 도 2a의 발광소자가 배치된 발광소자 패키지를 나타낸 도면이다.
도 2c에서 기판(310)에 발광소자 도전성 접착제(352, 356)를 통하여 플립 칩 본딩(flip chip bonding)될 수 있다. 기판(310)의 제1 도전층(322)과 제2 도전층(236)이 각각 도전성 접착제(352, 356)를 통하여 발광소자의 제1 전극(262)과 제2 전극인 반사 전극(266)에 전기적으로 연결될 수 있다.
도 4a는 발광소자의 제3 실시예를 나타낸 도면이다.
실시예에 따른 발광소자(400)는 기판(410) 상에 제1 도전형 반도체층(422)과 활성층(424)과 제2 도전형 반도체층(426)을 포함하는 발광 구조물(420)이 배치되고, 제2 도전형 반도체층(426) 상에는 복수 개의 도전층(440)이 선택적으로 배치되며, 반사 전극(466)이 도전층(440)을 둘러싸며 제2 도전형 반도체층(426) 상에 배치된다.
본 실시예에 따른 발광소자(400)의 구성은 도 2a 및 도 2b의 발광소자와 유사하나, 발광 구조물(420)의 메사 식각이 발광 구조물(420)의 중앙이 아니고 가장 자리에서 이루어진 차이점이 있다.
도 4b는 도 4a의 J-J'축 방향의 단면도이다.
도 4b에서 가장 자리의 영역 2곳에 메사 영역(M)이 배치되고, 메사 영역(M)에 제1 전극(462)이 배치될 수 있으며, 주변 영역에 복수 개의 도전층(440)이 배치되는데, 도전층(440)은 도시된 셀(cell) 형상 외에 스트라이프(stripe) 형상으로 배치될 수도 있다.
도전층(440)의 폭과 이격 거리 등은 상술한 실시예와 동일할 수 있다.
도 5는 도전층의 다양한 형상을 나타낸 도면이다.
도전층(440)은 (b) 원형 외에 (a) 사각형, (c) 육각형, (d) 삼각형 등 다각형의 단면을 가질 수 있으며, 상술한 실시예들에서도 동일할 수 있다.
도 2c에서 하나의 발광소자 패키지에 하나의 발광소자가 배치되나, 발광소자 패키지는 상술한 실시예들에 따른 발광소자를 하나 또는 복수 개로 탑재할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상술한 발광소자 패키지는 살균 장치에 사용되거나 또는 조명 시스템의 광원으로 사용될 수 있으며, 예를 들면 영상표시장치와 조명장치에 사용될 수 있다.
상술한 발광소자는 회로 기판 상에 하나의 라인(line) 형상으로 배치되어 조명 장치에 사용되거나 영상표시장치에서 에지 타입의 광원으로 사용될 수 있다.
그리고, 발광소자는 회로 기판에 복수 개의 발광소자가 복수 개의 열과 행으로 배치될 수도 있으며, 특히 영상표시장치에서 직하 타입의 광원으로 사용될 수 있다.
상술한 발광소자들이 영상표시장치나 조명장치의 광원으로 사용될 때, p형 도펀트로 도핑된 GaN으로 이루어진 도전층이 선택적으로 제2 도전형 반도체층 상에 배치되어, 제2 도전형 반도체층과 제2 전극과의 컨택 특성이 우수하면서도 p-GaN에 의한 자외선 영역의 광 흡수를 줄일 수 있어서 광 효율이 우수할 수 있다.
도 6은 발광소자가 배치된 살균장치의 일실시예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 살균장치(600)는, 하우징(601)의 일면에 실장된 발광 모듈부(610)와, 방출된 심자외선 파장 대역의 광을 난반사시키는 난반사 반사 부재(630a, 630b)와, 발광 모듈부(610)에서 필요한 가용전력을 공급하는 전원 공급부(620)를 포함한다.
먼저 하우징(601)은 장방형 구조로 이루어지며 발광 모듈부(610)와 난반사 반사부재(630a, 630b) 및 전원 공급부(620)를 모두 내장하는 일체형 즉 콤팩트한 구조로 형성될 수 있다. 또한, 하우징(601)은 살균장치(600) 내부에서 발생된 열을 외부로 방출시키기에 효과적인 재질 및 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(601)의 재질은 Al, Cu 및 이들의 합금 중 어느 하나의 재질로 이루어 질 수 있다. 따라서, 하우징(601)의 외기와의 열전달 효율이 향상되어, 방열 특성이 개선될 수 있다.
또는, 하우징(601)은 특유한 외부 표면 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 하우징(601)은 예를 들어 코러게이션(corrugation) 또는 메쉬(mesh) 또는 불특정 요철 무늬 형상으로 돌출 형성되는 외부 표면 형상을 가질 수 있다. 따라서, 하우징(601)의 외기와의 열전달 효율이 더욱 향상되어 방열 특성이 개선될 수 있다.
한편, 이러한 하우징(601)의 양단에는 부착판(650)이 더 배치될 수 있다. 부착판(650)은 예시된 바와 같이 하우징(601)을 전체 설비 장치에 구속시켜 고정하는데 사용되는 브라켓 기능의 부재를 의미한다. 이러한 부착판(650)은 하우징(601)의 양단에서 일측 방향으로 돌출 형성될 수 있다. 여기서, 일측 방향은 심자외선이 방출되고 난반사가 일어나는 하우징(601)의 내측 방향일 수 있다.
따라서, 하우징(601)으로부터 양단 상에 구비된 부착판(650)은 전체 설비 장치와의 고정 영역을 제공하여, 하우징(601)이 보다 효과적으로 고정 설치될 수 있도록 한다.
부착판(650)은 나사 체결 수단, 리벳 체결 수단, 접착 수단 및 탈착 수단 중 어느 하나의 형태를 가질 수 있으며, 이들 다양한 결합 수단의 방식은 당업자의 수준에서 자명하므로, 여기서 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 발광 모듈부(610)는 전술한 하우징(601)의 일면 상에 실장 되는 형태로 배치된다. 발광 모듈부(610)는 공기 중의 미생물을 살균 처리하도록 심자외선을 방출하는 역할을 한다. 이를 위해, 발광 모듈부(610)는 기판(612)과, 기판(612)에 탑재된 다수의 발광 소자 패키지를 포함한다.
기판(612)은 하우징(601)의 내면을 따라 단일 열로 배치되어 있으며, 회로 패턴(미도시)을 포함하는 PCB일 수 있다. 다만, 기판(612)은 일반 PCB 뿐 아니라, 메탈 코어 PCB(MCPCB, Metal Core PCB), 연성(flexible) PCB 등을 포함할 수도 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
다음으로, 난반사 반사부재(630a, 630b)는 전술한 발광 모듈부(610)에서 방출된 심자외선을 강제로 난반사시키도록 형성되는 반사판 형태의 부재를 의미한다. 이러한 난반사 반사부재(630a, 630b)의 전면 형상 및 배치 형상은 다양한 형상을 가질 수 있다. 난반사 반사부재(630a, 630b)의 면상 구조(예: 곡률반경 등)를 조금씩 변경하여 설계함에 따라, 난반사된 심자외선이 중첩되게 조사되어 조사 강도가 강해지거나, 또는 조사 영역되는 영역의 폭이 확장될 수 있다.
전원 공급부(620)는 전원을 도입 받아 전술된 발광 모듈부(610)에서 필요한 가용전력을 공급하는 역할을 한다. 이러한 전원 공급부(620)는 전술한 하우징(601) 내에 배치될 수 있다.
도 6에 예시된 바와 같이, 전원 연결부(640)의 형태는 면상일 수 있으나, 외부의 전원 케이블(미도시)이 전기적으로 접속될 수 있는 소켓 또는 케이블 슬롯의 형태를 가질 수 있다. 그리고 전원 케이블은 플렉시블한 연장 구조를 가져, 외부 전원과의 연결이 용이한 형태로 이루어질 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 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 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예들에 따른 발광소자는 p-GaN에 의한 자외선 영역의 광 흡수를 줄일 수 있어서 광 효율이 우수할 수 있다.

Claims (20)

  1. 제1 도전형 반도체층과, 상기 제1 도전형 반도체층 상의 활성층, 및 상기 활성층 상의 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물;
    상기 제2 도전형 반도체층 상에 선택적으로 배치되는 복수 개의 도전층; 및
    상기 도전층과 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되는 반사 전극을 포함하는 발광소자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 도전형 반도체층으로부터 상기 활성층 및 상기 제1 도전형 반도체층의 일부까지 식각되어 상기 제1 도전형 반도체층의 일부가 노출되고, 노출된 상기 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극이 배치되는 발광소자.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 전극은 상기 발광 구조물의 중앙 영역에 배치되는 발광소자.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 도전층은 상기 제1 전극을 둘러싸고 배치되는 발광소자.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 반사 전극은 상기 도전층에 따라 요철 구조를 이루는 발광소자.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 반사 전극의 표면은 플랫(flat)한 발광소자.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 도전층과 상기 반사 전극의 사이 또는 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 반사 전극의 사이에 배치되는 투광성 도전층을 더 포함하는 발광소자.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 도전층의 단면은 다각형 또는 원형인 발광소자.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 각각의 도전층의 폭은 20 마이크로 미터 내지 400 마이크로 미터인 발광소자.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 발광 구조물은 자외선 영역의 광을 방출하는 발광소자.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층은 AlGaN을 포함하는 발광소자.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 도전층은 GaN을 포함하는 발광소자.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 GaN은 상기 제2 도전형 도펀트로 도핑된 발광소자.
  14. 기판;
    상기 기판 상에 배치되고, 제1 도전형 반도체층과, 상기 제1 도전형 반도체층 상의 활성층, 및 상기 활성층 상의 제2 도전형 반도체층을 포함하며, 상기 제2 도전형 반도체층으로부터 상기 활성층 및 상기 제1 도전형 반도체층의 일부까지 식각되어 상기 제1 도전형 반도체층이 노출되는 발광 구조물;
    상기 제2 도전형 반도체층 상에 선택적으로 배치되는 복수 개의 도전층;
    상기 제1 도전형 반도체층의 노출된 영역 상에 배치되는 제1 전극; 및
    상기 도전층과 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되고, 상기 도전층에 따라 요철 구조를 이루는 발광소자.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 반사 전극인 발광소자.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 전극은 투광성 도전층과 반사 전극으로 이루어지는 발광소자.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 각각의 도전층의 폭은 20 마이크로 미터 내지 400 마이크로 미터인 발광소자.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층은 AlGaN을 포함하고, 상기 발광 구조물은 자외선 영역의 광을 방출하는 발광소자.
  19. 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물;
    상기 제2 도전형 반도체층 상에 선택적으로 배치되고 상기 제2 도전형 반도체층보다 작은 에너지 밴드 갭을 가지는 물질로 이루어지는 복수 개의 전류 확산층; 및
    상기 제2 도전형 반도체층과 상기 복수 개의 전류 확산층 상에 배치되는 반사 전극을 포함하는 발광소자.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 배치되는 제1 전극을 더 포함하고,
    상기 제1 전극의 폭은 상기 각각의 전류 확산층의 폭과 동일한 발광소자.
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