KR101158076B1 - method for fabricating light emitting diode having grooved semi-conductor layer and light emitting diode thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 요철 반도체층을 갖는 발광 다이오드의 제조 방법 및 이를 위한 발광 다이오드에 관한 것으로, 특히 생성된 빛이 방출되는 제1 도전형 반도체층의 표면이 요철되게 하여 발광효율을 개선시킨 발광 다이오드의 제조 방법 및 이를 위한 발광 다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a light emitting diode having an uneven semiconductor layer and a light emitting diode for the same. In particular, the surface of the first conductive semiconductor layer emitting the generated light is uneven to produce a light emitting diode having improved luminous efficiency. A method and a light emitting diode therefor.
이를 위하여 본 발명은 상, 하면을 갖되, 요철된 일면을 갖는 모기판 위에 성장된 후 상기 모기판으로부터 분리된 상기 상면이 상기 모기판의 요철된 일면의 역상으로 요철된 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층의 하면 측에 위치하는 제2 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 및 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 개재된 활성층;을 포함하는 요철 반도체층을 갖는 발광 다이오드를 제공한다.To this end, the present invention has a first conductive semiconductor layer having an upper surface and a lower surface, the upper surface of which is grown on a mother substrate having a concave-convex surface, and the concave-convex surface of the concave-convex surface of the concave-convex surface of the mother substrate; A second conductivity type semiconductor layer positioned on a lower surface side of the first conductivity type semiconductor layer; It provides a light emitting diode having an uneven semiconductor layer comprising an active layer interposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer.
수직형 발광 다이오드, 요철, 광 추출 효율 Vertical light emitting diodes, unevenness, light extraction efficiency
Description
도1 은 종래의 수직형 발광 다이오드의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a conventional vertical light emitting diode.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 발광 다이오드의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a vertical light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 요철 반도체층을 갖는 수직형 발광 다이오드의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 3 to 5 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a vertical light emitting diode having an uneven semiconductor layer according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 요철 반도체층을 갖는 수직형 발광 다이오드의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a vertical light emitting diode having an uneven semiconductor layer according to another exemplary embodiment of the present invention.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 요철 반도체층을 갖는 수직형 발광 다이오드의 요철부의 예시 단면도들이다. 7A to 7C are exemplary cross-sectional views of an uneven part of a vertical light emitting diode having an uneven semiconductor layer according to an embodiment of the present invention.
<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>DESCRIPTION OF THE REFERENCE SYMBOLS
1: 모기판 2: 절연막1: mother board 2: insulating film
10,101: 도전성 기판 20,102: 제2 전극10,101: conductive substrate 20,102: second electrode
30,103: 반사층 40,104: 반도체층들30,103: reflective layer 40,104: semiconductor layers
41,104a: 제1 도전형 반도체층 42,104b: 활성층41,104a: first conductive semiconductor layer 42,104b: active layer
43,104c: 제2 도전형 반도체층 50,105: 제1 전극43, 104c: second conductivity-
100: 수직형 발광 다이오드100: vertical light emitting diode
본 발명은 요철 반도체층을 갖는 발광 다이오드의 제조 방법 및 이를 위한 발광 다이오드에 관한 것으로, 특히 생성된 빛이 방출되는 제1 도전형 반도체층의 표면이 요철되게 하여 발광효율을 개선시킨 발광 다이오드의 제조 방법 및 이를 위한 발광 다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a light emitting diode having an uneven semiconductor layer and a light emitting diode for the same. In particular, the surface of the first conductive semiconductor layer emitting the generated light is uneven to produce a light emitting diode having improved luminous efficiency. A method and a light emitting diode therefor.
일반적으로, 발광 다이오드는 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 및 이들 반도체층들 사이에 개재된 활성층을 가지며, 상기 활성층에서 전자와 정공의 재결합에 의해 빛이 발생되어 외부로 방출된다. In general, a light emitting diode has a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer, and an active layer interposed between the semiconductor layers, and light is generated by the recombination of electrons and holes in the active layer and emitted to the outside. .
최근, 전자와 정공의 재결합 거리를 단축하여 발광 다이오드 내에서 에너지 손실을 감소시키기 위한 수직형 발광 다이오드가 개시된 바 있으며, 도 1은 이러한 수직형 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다. Recently, a vertical light emitting diode for reducing energy loss in a light emitting diode by shortening a recombination distance between electrons and holes has been disclosed, and FIG. 1 is a cross-sectional view for describing such a vertical light emitting diode.
도 1을 참조하여 설명하면, 제1 전극(105), 제1 도전형 반도체층(104a), 제2 도전형 반도체층(104c) 및 이들 도전형 반도체층들 사이에 개재된 활성층(104b)이 도전성 기판(101) 상에 위치한다. 제2 도전형 반도체층(104c)과 도전성 기판(101) 사이에 반사층(103)이 개재되며, 반사층(103)과 도전성 기판(101) 사이에 제2 전극(102)이 개재될 수 있다. Referring to FIG. 1, the
수직형 발광 다이오드는 전자와 정공의 재결합에 의해 활성층(104b)에서 발 생되 빛을 측면 및 제1 도전형 반도체층(104a)의 상면을 통해 외부로 방출한다. 상기 반사층(103)은 활성층(104b)에서 도전성 기판(101)으로 방출 또는 반사된 빛을 제1 도전형 반도체층(104a)으로 반사시킨다. The vertical light emitting diode is emitted from the
수직형 발광 다이오드는 도전성 기판(101)을 채택하여 활성층(104b)에서 발생된 열을 외부로 쉽게 방출할 수 있으며, 이에 따라 온도 증가에 따른 발광 효율 감소를 방지할 수 있고 수평형 발광 다이오드에 비해 전자와 정공의 재결합 길이를 단축시켜 전기 에너지 손실을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 활성층(104b)에서 방출된 빛이 제1 도전형 반도체층(104a)의 상면에서 굴절되어 가시각이 상당히 넓어진다. The vertical light emitting diode can adopt the
그러나, 제1 도전형 반도체층(104a)의 상면이 평평한 면으로 이루어져 있어, 임계각 이상의 입사각으로 상면에 도달한 빛은 외부로 방출되지 못하고, 내부 전반사에 의해 활성층(104b) 방향으로 진행한다. 특히, 제1 도전형 반도체층(104a)이 질화갈륨(GaN) 계열의 반도체층인 경우, 굴절율이 약 2.4 정도로 높기 때문에 임계각이 작아진다. 따라서, 활성층(4b)에서 발생된 빛의 상당부분은 외부로 직접 방출되지 못하고 내부 반사를 되풀이하게 되며, 이에 따라 수직형 발광 다이오드 내에서 광 손실이 발생된다. 이러한 광 손실은 광 추출 효율의 감소로 이어지는 문제점이 있다. However, since the upper surface of the first conductivity
본 발명의 목적은, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 내부 반사에 의한 광 손실이 방지되고 광 추출 효율이 개선된 발광 다이오드 및 그 제조 방법을 제공 하고자 함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems, and to provide a light emitting diode and a method of manufacturing the same, in which light loss due to internal reflection is prevented and light extraction efficiency is improved.
본 발명의 다른 목적은, 생성된 빛의 주파수에 따라 최적의 광 추출 효율 및 지향각을 가지는 발광 다이오드 및 그 제조 방법을 제공하고자 함에도 있다.Another object of the present invention is to provide a light emitting diode having an optimal light extraction efficiency and a directivity angle according to the generated light frequency and a method of manufacturing the same.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 상, 하면을 갖되, 절연막 패턴에 의한 요철된 일면을 갖는 모기판 위에 성장된 후 상기 모기판으로부터 분리된 상기 상면이 상기 모기판의 요철된 일면의 역상으로 요철된 제1 도전형 반도체층; 상기 요철된 제1 도전형 반도체층의 요철을 채우는 절연막 패턴; 상기 제1 도전형 반도체층의 하면 측에 위치하는 제2 도전형 반도체층; 및 상기 제1 도전형 반도체층 및 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 개재된 활성층;을 포함하는 요철 반도체층을 갖는 발광 다이오드인 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, the upper and lower surfaces, but the upper surface separated from the mother substrate is grown on the mother substrate having one surface uneven by the insulating film pattern is uneven surface of the mother substrate A first conductivity type semiconductor layer that is uneven in an inverted phase on one surface; An insulating film pattern filling the unevenness of the uneven first conductive semiconductor layer; A second conductivity type semiconductor layer positioned on a lower surface side of the first conductivity type semiconductor layer; And an active layer interposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer.
바람직하게는 상기 제2 도전형 반도체층 하면측에 위치하는 도전성 기판; 상기 도전성 기판과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 개재된 반사층;을 더 포함한다. Preferably, the conductive substrate located on the lower surface side of the second conductive semiconductor layer; And a reflective layer interposed between the conductive substrate and the second conductive semiconductor layer.
더욱 바람직하게는 상기 제1 도전형 반도체층의 상면 측의 일부영역에 위치하는 제1 전극; 상기 반사층과 상기 도전성 기판 사이에 개재된 제2 전극;을 더 포함한다.More preferably, the first electrode is located in a partial region of the upper surface side of the first conductivity type semiconductor layer; And a second electrode interposed between the reflective layer and the conductive substrate.
더욱 바람직하게는 상기 제1 도전형 반도체층의 요철된 상면의 철부는 원뿔형, 반구형, 사각형 또는 사각뿔대형 중 어느 하나의 형상을 갖는다. More preferably, the convex portion of the concave and convex upper surface of the first conductive semiconductor layer has a shape of any one of a conical shape, a hemispherical shape, a square shape, and a square pyramid shape.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따르면, 요철된 일면을 갖는 모기판 위에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 형성하 고, 상기 제2 도전형 반도체층 상에 도전성 기판을 형성하고, 상기 모기판을 분리하여 상기 모기판의 요철된 일면의 역상으로 요철된 상기 제1 도전형 반도체층의 일면을 노출시키는 것을 포함하는 요철 반도체층을 갖는 발광 다이오드 제조 방법인 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a first conductive semiconductor layer, an active layer and a second conductive semiconductor layer is formed on a mother substrate having a concave-convex surface, and on the second conductive semiconductor layer Forming a conductive substrate on the substrate, and separating the mother substrate to expose one surface of the first conductive semiconductor layer, the surface of which is concave and convex, to the reversed surface of the concave and convex surface of the mother substrate. It is characterized by.
바람직하게는 상기 제2 도전형 반도체층 위에 상기 도전성 기판을 형성하기 전에, 상기 제2 도전형 반도체층 위에 반사층을 형성하는 것을 더 포함한다. Preferably, the method further includes forming a reflective layer on the second conductive semiconductor layer before forming the conductive substrate on the second conductive semiconductor layer.
더욱 바람직하게는 상기 제1 도전형 반도체층의 노출된 상면 위의 일부영역에 제1 전극을 형성하고, 상기 반사층과 상기 도전성 기판 사이에 제2 전극을 형성하는 것을 더 포함한다. More preferably, the method may further include forming a first electrode in a partial region on the exposed upper surface of the first conductive semiconductor layer, and forming a second electrode between the reflective layer and the conductive substrate.
더욱 바람직하게는 상기 제1 도전형 반도체층의 요철된 상면의 철부는 원뿔형, 반구형, 사각형 또는 사각뿔대형 중 어느 하나의 형상을 갖도록 형성된다. More preferably, the convex portion of the concave-convex upper surface of the first conductive semiconductor layer is formed to have any one of a conical shape, a hemispherical shape, a square shape, or a square pyramid shape.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 모기판의 일면 위에 절연막을 형성한 후 상기 절연막을 식각하여 요철된 면을 형성하고, 상기 요철된 면 위에 ELOG(epitaxial lateral over-growth)법을 이용해 제1 도전형 반도체층을 형성하고, 상기 제1 도전형 반도체층 위에 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 형성하고, 상기 제2 도전형 반도체층 위에 도전성 기판을 형성하고, 상기 모기판을 분리하여 상기 모기판의 요철된 일면의 역상으로 요철된 상기 제1 도전형 반도체층의 일면을 노출시키는 것을 포함하는 요철 반도체층을 갖는 발광 다이오드 제조 방법인 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention for achieving the above object, after forming an insulating film on one surface of the mother substrate to form an uneven surface by etching the insulating film, an epitaxial lateral over-growth (ELOG) on the uneven surface Forming a first conductivity type semiconductor layer, forming an active layer and a second conductivity type semiconductor layer on the first conductivity type semiconductor layer, forming a conductive substrate on the second conductivity type semiconductor layer, and forming the mother substrate. It is characterized in that the light emitting diode manufacturing method having a concave-convex semiconductor layer comprising separating and exposing one surface of the concave-convex surface of the first conductivity-type semiconductor layer of the concave-convex surface of the mother substrate.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한 다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 요철 반도체층을 갖는 수직형 발광 다이오드의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of a vertical light emitting diode having an uneven semiconductor layer according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 요철 반도체층을 갖는 수직형 발광 다이오드(100)는 도전성 기판(10), 제1 및 제2 전극(50,20), 제1 및 제2 도전형 반도체층(41,43), 활성층(42) 및 반사층(30)을 포함한다. Referring to FIG. 2, a vertical
상기 도전성 기판(10)은 상기 제2 도전형 반도체층(43)의 하면측에 위치하며 열전도성이 우수한 금속 또는 실리콘(Si) 기판일 수 있다. The
상기 반사층(30)은 상기 도전성 기판(10)과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 개재되며, 은(Ag) 및/또는 알루미늄(Al)을 포함할 수 있다. 상기 반사층(30)은 상기 활성층(42)에서 생성된 빛을 상기 수직형 발광 다이오드(100)의 상부로 반사시켜 출광시키는 역할을 수행한다. The
상기 제2 전극(20)은 상기 도전성 기판(10)과 상기 반사층(30) 사이에 개재되며, 상기 반사층(30)이 상기 제2 도전형 반도체층(43)과 오믹 접촉(ohmic contact)을 형성하지 못하거나, 접촉저항이 큰 경우에 사용된다. 예를 들어, 상기 제2 도전형 반도체층(43)이 P형 반도체인 경우 상기 제2 전극(20)은 백금(Pt), 니켈(Ni) 및/또는 티탄(Ti)/금(Au)을 포함할 수 있다. 또한 상기 제2 도전형 반도체층(43)이 N형 반도체인 경우 상기 제2 전극(20)은 Ti 및/또는 Al을 포함할 수 있다. The
상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(41,43)은 각각 P형 및 N형, 또는 N형 및 P 형 반도체로 형성되며 각각 상기 활성층(42) 위 및 아래에 위치한다. The first and second conductivity-
특히, 상기 제1 도전형 반도체층(41)은 상, 하면을 가지며, 상기 상면이 요철 형상을 갖는다. 상기 제1 도전형 반도체층(41)의 요철된 상면은 요철된 일면을 갖는 모기판 위에 성장된 후 상기 모기판으로부터 분리되어 상기 모기판의 요철된 일면의 역상으로 요철된다. In particular, the first conductivity-
상기 제1 도전형 반도체층(41)의 상면이 요철 형상을 갖기 때문에 광적출이 이루어지는 발광면이 평면인 종래의 수직형 발광 다이오드에 비해 상기 수직형 발광 다이오드(100)는 향상된 광적출 성능을 갖는다. 이는 상기 요철이 발광되는 빛의 임계각을 크게 만드는 역할을 수행하기 때문이다. Since the upper surface of the first
상기 제1 도전형 반도체층(41)의 요철된 상면의 철부는 도 2에 도시된 바와 같이 반구형이거나, 도 7a 내지 도 7c에 각각 도시된 바와 같이 원뿔형, 사각형 또는 사각뿔대형일 수 있다. 일반적으로, 상기 활성층(42)에서 생성되는 빛이 청색인 경우, 상기 발광 다이오드(100)의 발광 효율은 반구형 철부를 가질 때 가장 좋다. 반면에 상기 활성층(42)에서 생성되는 빛이 백색인 경우, 상기 발광 다이오드(100)의 발광 효율은 반구형 철부일 때 가장 좋다. 상기 발광되는 빛의 지향각은 상기 철부가 원뿔형일 때에 비해 상기 철부가 반구형 또는 사각뿔대형일 때에 더 크다. The convex portions of the uneven upper surface of the first
또한, 상기 제1 도전형 반도체층(41) 상면의 요철은 상기 제1 도전형 반도체층(41) 형성 후 별도 공정을 수행하여 형성되는 것이 아니라 이미 모기판 제거 전에 형성되므로 상기 수직형 발광 다이오드(100)의 공정 수율이 증가하고 제조 시간을 단축하여 제조 단가를 낮출 수 있다. In addition, the uneven surface of the upper surface of the first
상기 활성층(42)은 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(41,43) 사이에 개재되며, 단일 양자웰 또는 다중 양자웰일 수 있다. 상기 활성층(42)은 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(41,43) 보다 좁은 밴드갭을 갖는다. The
상기 반도체층들(41,42,43)은 각각 (B, Al, Ga, In)N로 형성된 GaN 계열의 반도체층들일 수 있으나, 이에 한정되는 것을 아니며, ZnO와 같은 다른 물질층일 수 있다. The semiconductor layers 41, 42, and 43 may be GaN-based semiconductor layers formed of (B, Al, Ga, In) N, respectively, but are not limited thereto, and may be other material layers such as ZnO.
상기 제1 전극(50)은 상기 제1 도전형 반도체층(41) 측의 일부영역에 위치하며, 상기 제1 도전형 반도체층(41)과 오믹 접촉을 형성하여 상기 제1 전극(50)을 통해 상기 발광 다이오드(100)로 전류를 유입/유출시킨다. The
도 3 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 요철 반도체층을 갖는 수직형 발광 다이오드의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 3 to 5 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a vertical light emitting diode having an uneven semiconductor layer according to an embodiment of the present invention.
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 요철 반도체층을 갖는 수직형 발광 다이오드의 제조 방법을 설명한다. Hereinafter, a method of manufacturing a vertical light emitting diode having an uneven semiconductor layer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
도 3을 참조하여 설명하면, 요철된 일면을 갖는 모기판(1) 위에 제1 도전형 반도체층(41), 활성층(42) 및 제2 도전형 반도체층(43)을 형성하고, 상기 제2 도전형 반도체층(43) 상에 반사층(30), 제2 전극(20) 및 도전성 기판(10)을 차례로 형성한다. Referring to FIG. 3, a first
상기 모기판(1)은 예를 들어 사파이어 기판일 수 있다. The
상기 제1 도전형 반도체층(41), 활성층 (42) 및 제2 도전형 반도체층(43)은 금속 유기 화학 기상 증착법(MOCVD)을 사용하여 형성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(41,43)은 (B, Al, Ga, In)N로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것을 아니며, ZnO와 같은 다른 물질로 형성될 수 있다. 한편, GaN 계열의 P형 반도체 및 N형 반도체는 각각 마그네슘(Mg) 및 실리콘(Si)을 도핑하여 형성될 수 있다. The first
상기 도전성 기판(10)은 예를 들어 도금 기술, 물리 기상 증착 또는 화학 기상 증착 기술을 사용하여 형성되거나, 금속 기판 또는 실리콘 기판을 접착하여 형성될 수 있다. The
상기 반사층(30)은 예를 들어 Ag 및/또는 Al으로 형성될 수 있고, 상기 제2 전극(20)은 예를 들어 Pt, Ni 및/또는 Ti/Au를 포함할 수 있다. The
도 4를 참조하여 설명하면, 상기 모기판(1)을 분리하여 상기 모기판(1)의 요철된 일면의 역상으로 요철된 상기 제1 도전형 반도체층(41)의 일면을 노출시킨다. Referring to FIG. 4, the
상기 모기판(1)은 예를 들어 레이저를 사용하거나, 연마, 건식 식각 또는 습식 식각 기술을 사용하여 분리될 수 있다. The
레이저를 사용할 경우, 상기 모기판(1)은, 사파이어 기판과 같이, 레이저 광을 투광시키는 투광성 기판인 것이 바람직하다. 상기 모기판(1) 쪽에서 레이저를 조사하며, 상기 레이저는 예를 들어 KrF(248nm) 레이저일 수 있다. 모기판(1)이 투광성 기판이므로, 상기 모기판(1)과 상기 제1 도전형 반도체층(41)의 계면에서 상기 흡수된 에너지에 의해 상기 제1 도전형 반도체층(41) 계면이 분해(decomposition)되어, 상기 모기판(1)이 분리되며, 이에 따라 상기 제1 도전형 반도체층(41)의 요철된 상면이 노출된다. When using a laser, it is preferable that the said
한편, 상기 제1 도전형 반도체층(41)을 형성하기 전에 버퍼층(미도시)을 형 성할 수 있다. 상기 버퍼층 또한 MOCVD를 사용하여 GaN 계열의 반도체로 형성될 수 있다. 상기 레이저가 조사되면 상기 버퍼층과 상기 모기판(1)의 계면에서 상기 흡수된 방사 에너지에 의해 상기 버퍼층이 분해되어, 상기 모기판(1)이 분리된다. 상기 모기판(1) 분리된 이후, 잔존하는 버퍼층은 식각 기술 또는 연마 기술을 사용하여 제거한다. Meanwhile, a buffer layer (not shown) may be formed before forming the first conductivity
도 5를 참조하여 설명하면, 상기 제1 도전형 반도체층(41)의 노출된 상면 위의 일부영역에 제1 전극(50)을 형성한다. 상기 제1 전극(50)은 상기 제1 도전형 반도체층(41)과 오믹 접촉을 형성하며 상기 제1 전극(50)을 통해 전류가 유입/유출된다. Referring to FIG. 5, the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 요철 반도체층을 갖는 수직형 발광 다이오드의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다. 6 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing a vertical light emitting diode having an uneven semiconductor layer according to another exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법은 대부분 도 3 내지 도 5에 도시된 발광 다이오드의 제조 방법과 동일하므로 차이점에 대해 설명한다. Since the light emitting diode manufacturing method according to another embodiment of the present invention is mostly the same as the manufacturing method of the light emitting diodes shown in FIGS. 3 to 5, the difference will be described.
도 6을 참조하여 설명하면, 평평한 모기판(1)의 일면 위에 절연막(2)을 형성한 후 상기 절연막(2)을 식각하여 요철된 면을 형성한다. 그 후, 상기 요철된 면 위에 ELOG(epitaxial lateral over-growth)법을 이용해 제1 도전형 반도체층(41)을 형성한다. ELOG법은 MRS Internet Journal Nitride Semiconductor Research 3.6 (1998) "Study of the Epitaxial Lateral Overgrowth(ELO) Process for GaN on Sapphire Using Scanning Electron Microscopy and Monochromatic Cathodoluminescence"에 자세히 나와 있다. 그리고 상기 제1 도전형 반도체층(41) 위에 활성층(42) 및 제2 도전형 반도체층(43)을 형성한다. Referring to FIG. 6, after forming the insulating
상기 절연막(2)은 예를 들어 SiO2 또는 SiN과 같이 질화갈륨(GaN) 성장이 이루어지지 않는 물질로 이루어진다. 상기 절연막(2)을 식각한 후 질화갈륨을 성장시키면 상기 식각에 의해 노출된 상기 모기판(1)의 부분에서만 일정 두께까지 수직 방향으로 질화갈륨이 성장하게 되고, 그 이후 다시 수평 방향으로 질화갈륨이 성장하여 합쳐지게 되며, 그 이후 다시 수직 방향으로 질화 갈륨이 성장하게 된다. 상기 성장 방법은 ELOG법으로서 고품질의 박막을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 일정한 각도를 갖도록 질화갈륨을 성장시킬 경우, 상기 모기판(1)이 분리되어 노출된 상기 제1 도전형 반도체층(41)의 표면이 원하는 요철형상을 갖도록 할 수 있다. The insulating
그 후, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 모기판(1)을 분리하여 상기 모기판(1)의 요철된 일면의 역상으로 요철된 상기 제1 도전형 반도체층(41)의 일면을 노출시키고 상기 제1 도전형 반도체층(41)의 일부영역 위에 제1 전극(50)을 형성한다. Then, as shown in FIGS. 4 and 5, the
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The invention being thus described, it will be obvious that the same way may be varied in many ways. Such modifications are intended to be within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
상기와 같은 본 발명에 따르면 생성된 빛이 방출되는 도전형 반도체층의 표면을 요철시켜 내부 반사에 의한 광 손실이 방지되고 광 추출 효율이 개선된 발광 다이오드 및 그 제조 방법을 제공있는 효과가 있다.According to the present invention as described above there is an effect to provide a light emitting diode and a method of manufacturing the light emitting diode is improved by preventing the light loss due to internal reflection by the uneven surface of the conductive semiconductor layer is emitted light generated.
또한, 상기와 같은 본 발명에 따르면 생성된 빛의 주파수에 따라 빛이 방출되는 도전형 반도체층 표면의 요철 형상을 선택하여 최적의 광 추출 효율 및 지향각을 가지는 발광 다이오드 및 그 제조 방법을 제공있는 효과도 있다.In addition, according to the present invention as described above by selecting the concave-convex shape of the surface of the conductive semiconductor layer that emits light in accordance with the frequency of the generated light to provide a light emitting diode having an optimal light extraction efficiency and directing angle and a method of manufacturing the same It also works.
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