KR20160053891A - 전극패드들을 갖는 발광 다이오드 - Google Patents

전극패드들을 갖는 발광 다이오드 Download PDF

Info

Publication number
KR20160053891A
KR20160053891A KR1020160053141A KR20160053141A KR20160053891A KR 20160053891 A KR20160053891 A KR 20160053891A KR 1020160053141 A KR1020160053141 A KR 1020160053141A KR 20160053141 A KR20160053141 A KR 20160053141A KR 20160053891 A KR20160053891 A KR 20160053891A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
semiconductor layer
electrode pad
type semiconductor
transparent electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
KR1020160053141A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101649286B1 (ko
Inventor
서원철
조대성
예경희
김경완
Original Assignee
서울바이오시스 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서울바이오시스 주식회사 filed Critical 서울바이오시스 주식회사
Priority to KR1020160053141A priority Critical patent/KR101649286B1/ko
Publication of KR20160053891A publication Critical patent/KR20160053891A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101649286B1 publication Critical patent/KR101649286B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H01L33/38—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/83—Electrodes
    • H10H20/831—Electrodes characterised by their shape
    • H01L33/385—
    • H01L33/387—
    • H01L33/42—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/83—Electrodes
    • H10H20/831—Electrodes characterised by their shape
    • H10H20/8314—Electrodes characterised by their shape extending at least partially onto an outer side surface of the bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/83—Electrodes
    • H10H20/831—Electrodes characterised by their shape
    • H10H20/8316—Multi-layer electrodes comprising at least one discontinuous layer
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/83—Electrodes
    • H10H20/832—Electrodes characterised by their material
    • H10H20/833—Transparent materials
    • H01L2924/12041—

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Abstract

전극패드들을 갖는 발광 다이오드가 개시된다. 이 발광 다이오드는, 기판; 기판 상에 위치하는 제1 도전형 반도체층; 제1 도전형 반도체층 상에 위치하고, 제2 도전형 반도체층 및 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 개재된 활성층을 포함하는 메사; 제2 도전형 반도체층 상에 위치하며 제2 도전형 반도체층에 접촉하는 투명전극층; 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극패드; 투명 전극층 및 메사의 상면과 측면을 덮되, 투명전극층 상부에 배치된 적어도 하나의 개구부를 갖는 절연층; 절연층 상에 위치하는 제2 전극패드; 투명 전극층 상에서 투명 전극층에 접촉하는 상부 연장부; 및 제2 전극 패드를 상부 연장부에 연결하는 연결부를 포함한다. 제2 전극패드를 절연층 상에 배치하여 제2 도전형 반도체층으로부터 절연시킴으로써 제2 전극패드 근처에 전류가 집중되는 것을 방지할 수 있다.

Description

전극패드들을 갖는 발광 다이오드{LIGHT EMITTING DIODE HAVING ELECTRODE PADS}
본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 특히 전극패드들을 갖는 발광 다이오드에 관한 것이다.
질화갈륨(GaN) 계열의 발광 다이오드가 개발된 이래, GaN 계열의 LED는 현재 천연색 LED 표시소자, LED 교통 신호기, 백색 LED 등 다양한 응용에 사용되고 있다.
질화갈륨 계열의 발광 다이오드는 일반적으로 사파이어와 같은 기판 상에 에피층들을 성장시키어 형성되며, N형 반도체층, P형 반도체층 및 이들 사이에 개재된 활성층을 포함한다. 한편, 상기 N형 반도체층 상에 N-전극패드가 형성되고, 상기 P형 반도체층 상에 P-전극패드가 형성된다. 상기 발광 다이오드는 상기 전극패드들을 통해 외부 전원에 전기적으로 연결되어 구동된다. 이때, 전류는 P-전극패드에서 상기 반도체층들을 거쳐 N-전극패드로 흐른다.
일반적으로 P형 반도체층은 높은 비저항을 가지므로, P형 반도체층 내에서 전류가 고르게 분산되지 못하고, 상기 P-전극패드가 형성된 부분에 전류가 집중되며, 모서리를 통해 전류가 집중적으로 흐르는 문제점이 발생된다. 전류 밀집(current crowding)은 발광영역의 감소로 이어지고, 결과적으로 발광효율을 저하시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, P형 반도체층 상에 비저항이 낮은 투명전극층을 형성하여 전류분산을 도모하는 기술이 사용된다. P-전극패드로부터 유입된 전류가 투명전극층에서 분산되어 상기 P-형 반도체층으로 유입되기 때문에 발광 다이오드의 발광영역을 넓힐 수 있다.
그러나, 투명전극층은 광을 흡수하기 때문에 그 두께가 제한되며, 따라서 전류분산에 한계가 있다. 특히 고출력을 위해 사용되는 약 1㎟ 이상의 대면적 발광 다이오드에서 투명전극층을 이용한 전류분산은 한계가 있다.
한편, 발광 다이오드 내의 전류 분산을 돕기 위해 전극패드들로부터 연장된 연장부들이 사용되고 있다. 예컨대, 미국특허공보 제6,650,018호에는 전극 접촉부들(117, 127), 즉 전극패드들로부터 다수의 연장부들이 서로 반대 방향으로 연장하여 전류 분산을 강화하는 것을 개시하고 있다.
이러한 다수의 연장부들을 사용함으로써 발광 다이오드의 넓은 영역에 걸쳐 전류를 분산시킬 수 있으나, 전극패드들이 위치하는 부분에서 여전히 전류가 집중되는 전류 밀집 현상이 나타나고 있다.
한편, 발광 다이오드의 크기가 대면적화함에 따라 발광 다이오드 내에 결함이 포함될 확률이 증가한다. 예컨대, 실전위(threading dislocation), 핀홀 등의 결함은 전류가 급격히 흐르는 통로를 제공하여 전류 분산을 방해한다.
미국특허공보 제6,650,018호
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 전극패드 근처에서 전류 밀집 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있는 발광 다이오드를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 넓은 면적의 발광 다이오드에서 전류를 고르게 분산시킬 수 있는 발광 다이오드를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 실시예들에 따른 발광 다이오드는, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치하는 제2 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 개재된 활성층; 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극패드; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하는 제2 전극패드; 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 제2 전극패드 사이에 개재되어 상기 제2 전극패드를 상기 제2 도전형 반도체층으로부터 전기적으로 절연시키는 절연층; 및 상기 제2 전극패드에 연결되어 상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 적어도 하나의 상부 연장부를 포함한다.
상기 제2 전극패드가 상기 절연층에 의해 상기 제2 도전형 반도체층으로부터 절연되므로 상기 제2 전극패드 근처에 전류가 집중되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 발광 다이오드는 상기 상부 연장부와 상기 제2 전극패드를 연결하는 연결부를 더 포함할 수 있으며, 상기 연결부는 상기 절연층에 의해 상기 제2 도전형 반도체층으로부터 절연될 수 있다. 따라서, 상기 제2 전극패드 근처의 연결부에서도 또한 전류가 집중되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 절연층은 상기 제2 도전형 반도체층을 덮을 수 있다. 이때, 상기 절연층은 상기 제2 도전형 반도체층 상에 적어도 하나의 개구부를 가지며, 상기 적어도 하나의 상부 연장부는 상기 개구부를 통해 상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 발광 다이오드는 상기 제2 도전형 반도체층에 오믹 콘택하는 투명전극층을 더 포함할 수 있다. 상기 투명전극층은 적어도 두개의 영역들로 분리될 수 있으며, 상기 제2 전극패드는 상기 투명전극층의 분리되어 노출된 제2 도전형 반도체층 상부에 위치할 수 있다. 상기 투명전극층이 분리됨에 따라 상기 투명전극층에 의해 전류가 분산되는 영역들이 분리되며 따라서 넓은 영역에 걸쳐 전류를 고르게 분산시킬 수 있다.
한편, 상기 제2 전극패드는 그 전체가 상기 투명전극층의 영역들 사이에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 일부가 상기 투명전극층 상부에 위치할 수 있다. 이때, 상기 제2 전극패드의 일부와 상기 투명전극층 사이에 상기 절연층이 개재된다. 따라서, 상기 제2 전극패드 근처에 전류가 집중되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 상기 투명전극층이 채택되는 경우, 상기 연결부들 또한 상기 절연층에 의해 상기 투명전극층으로부터 절연된다.
나아가, 상기 투명전극층이 분리된 적어도 두개의 영역들에 각각 상기 상부 연장부들이 전기적으로 접속된다. 예컨대, 상기 상부 연장부들은 상기 절연층의 개구부들을 통해 노출된 상기 투명전극층 상에 접속될 수 있다.
한편, 상기 제1 전극패드는 상기 제2 전극패드에 대향하여 상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치할 수 있다. 나아가, 상기 발광 다이오드는 상기 제1 전극패드에서 상기 제2 전극패드를 향해 연장하고, 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 하부 연장부를 더 포함할 수 있다. 덧붙여, 상기 제1 하부 연장부의 단부는 상기 제1 전극패드보다 상기 제2 전극패드에 더 가까울 수 있다.
또한, 상기 발광 다이오드는 상기 제1 전극패드에서 연장하는 제2 하부 연장부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제2 하부 연장부는 상기 기판의 가장자리를 따라 연장할 수 있다.
한편, 상기 투명전극층 및 상기 상부 연장부들은 상기 제1 전극패드와 상기 제2 전극패드를 가로지르는 선에 대해 대칭일 수 있다.
또한, 상기 발광 다이오드는 상기 제1 전극패드에서 상기 제2 전극패드를 향해 연장하고, 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 하부 연장부를 더 포함할 수 있다. 나아가, 상기 제1 하부 연장부와 상기 상부 연장부들은 서로 평행할 수 있다.
상기 발광 다이오드는 상기 제1 전극패드와 상기 제2 전극패드를 가로지르는 면에 대해 대칭 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 상기 제2 전극패드가 절연층에 의해 상기 제2 도전형 반도체층으로부터 절연되므로 제2 전극패드 근처에 전류가 집중되는 것을 방지할 수 있다. 나아가, 상기 제2 전극패드와 상부 연장부들을 연결하는 연결부들 또한 상기 절연층에 의해 제2 도전형 반도체층으로부터 절연되어 제2 전극패드 근처에 전류가 집중되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 대면적 발광 다이오드의 경우, 핀홀, 실전위 등의 반도체층 내 결함들에 전류가 집중되기 쉬우나, 투명전극층을 복수개의 영역들로 분리함으로써 각 영역들에 전류를 고르게 분산시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2a, 2b 및 2c는 각각 도 1의 절취선 A-A, B-B 및 C-C를 따라 취해진 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a 내지 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 제조하는 방법을 설명하기 위한 평면도들이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2a, 2b 및 2c는 각각 도 1의 절취선 A-A, B-B 및 C-C를 따라 취해진 단면도들이다.
도 1, 도 2a 내지 2c를 참조하면, 상기 발광 다이오드는 기판(21), 제1 도전형 반도체층(23), 활성층(25), 제2 도전형 반도체층(27), 절연층(31), 제1 전극패드(35), 제2 전극패드(33) 및 상부 연장부(33a)를 포함한다. 또한, 상기 발광 다이오드는 연결부들(33b), 투명전극층(29), 제1 하부 연장부(35a) 및 제2 하부 연장부들(35b)을 포함할 수 있다. 상기 기판(11)은 특별히 한정되는 것은 아니며, 예컨대 사파이어 기판일 수 있다.
제1 도전형 반도체층(23)이 상기 기판(21) 상에 위치하고, 상기 1 도전형 반도체층(23) 상에 제2 도전형 반도체층(27)이 위치하고, 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 사이에 활성층(25)이 개재된다. 상기 제1 도전형 반도체층(23), 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)은 질화갈륨 계열의 화합물 반도체 물질 즉, (Al, In, Ga)N으로 형성될 수 있다. 상기 활성층(25)은 요구되는 파장의 광, 예컨대 자외선 또는 청색광을 방출하도록 조성 원소 및 조성비가 결정된다.
상기 제1 도전형 반도체층(23)은 n형 질화물 반도체층이고, 제2 도전형 반도체층(27)은 p형 질화물 반도체층일 수 있으며, 그 반대일 수도 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(23) 및/또는 제2 도전형 반도체층(27)은, 도시한 바와 같이, 단일층으로 형성될 수 있으나, 다층 구조로 형성될 수도 있다. 또한, 활성층(25)은 단일 양자웰 또는 다중 양자웰 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 기판(21)과 제1 도전형 반도체층(23) 사이에 버퍼층(도시하지 않음)이 개재될 수 있다. 상기 반도체층들(23, 25, 27)은 MOCVD 또는 MBE 기술을 사용하여 형성될 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(27) 및 활성층(25)은 사진 및 식각 공정을 사용하여 상기 제1 도전형 반도체층(23)의 일부 영역이 노출되도록 패터닝될 수 있다. 이러한 공정은 일반적으로 메사 식각 공정으로 잘 알려져 있다. 상기 메사 식각 공정에 의해 도시된 바와 같이 제1 전극패드, 제1 하부 연장부(35a) 및 제2 하부 연장부들(35b)이 형성될 영역의 제1 도전형 반도체층(23)이 노출될 수 있다. 또한, 상기 메사 식각 공정에 의해 상기 제2 도전형 반도체층(27) 및 상기 활성층(25)이 대체로 두개의 영역들로 분할될 수 있다. 또한, 상기 메사 식각 공정에 의해 형성되는 측면들은 바람직하게 기판(21) 면에 대해 30~70도 범위 내의 경사각을 가질 수 있다.
한편, 상기 제2 도전형 반도체층(27) 상에 투명전극층(29)이 위치할 수 있다. 투명전극층(29)은, ITO 또는 Ni/Au로 형성될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층에 오믹콘택된다. 상기 투명전극층(29)은, 예컨대 도 4b에 도시된 바와 같이, 두개의 영역들로 분리될 수 있다. 이때, 상기 투명전극층(29)은 제2 전극패드(33)가 형성될 영역의 제2 도전형 반도체층(27)을 노출시키도록 분리되며, 이들 두개의 영역들은 서로 대칭이 되도록 배치될 수 있다.
한편, 상기 절연층(31)이 상기 제2 도전형 반도체층(27)을 덮는다. 상기 투명전극층(29)이 상기 제2 도전형 반도체층(27) 상에 위치하는 경우, 상기 절연층(31)은 또한 상기 투명전극층(29)을 덮는다. 절연층(31)은 또한 메사 식각에 의해 노출된 제2 도전형 반도체층(27) 및 활성층(25)의 측면을 덮을 수 있다. 나아가, 상기 절연층(31)은 상기 제2 도전형 반도체층(27) 상부에 개구부들(31a)을 갖는다. 상기 개구부들(31a)에 의해 상기 제2 도전형 반도체층(27)(또는 상기 투명전극층(29))이 노출된다. 상기 절연층(31)은 활성층(25)에서 생성된 광이 투과할 수 있는 투명한 재료이면 특별히 한정되지 않으며, 예컨대 SiO2로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제2 도전형 반도체층(27) 상에 제2 전극패드(33)가 위치한다. 상기 제2 전극패드(33)는 상기 투명전극층(29)이 분리되어 노출된 제2 도전형 반도체층(27) 상에 위치하며, 상기 절연층(31)에 의해 상기 제2 도전형 반도체층(27)으로부터 절연된다.
한편, 상기 제2 도전형 반도체층(27)(또는 투명전극층(29)) 상에 상부 연장부들(33a)이 위치한다. 상기 상부 연장부들(33a)은 상기 절연층(31)의 개구부들(31a)을 통해 상기 제2 도전형 반도체층(27)(또는 투명전극층(29))에 접속될 수 있다. 상부 연장부들(33a)은 제2 도전형 반도체층(27)에 전류를 고르게 분산시킬 수 있도록 배치되며, 예컨대, 상기 상부 연장부들(33a)은 서로 평행하게 연장할 수 있다. 상기 상부 연장부들(33a)은 각각 연결부들(33b)을 통해 제2 전극패드(33)에 연결될 수 있다. 여기서, 상기 연결부들(33b)은 절연층(31)에 의해 제2 도전형 반도체층(27)으로부터 분리된다.
한편, 상기 메사 식각되어 노출된 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극패드(35)가 위치할 수 있다. 상기 제1 전극패드(35)는 제1 도전형 반도체층(23)에 전기적으로 접속된다. 상기 제1 및 제2 전극패드들(33, 35)은 와이어를 본딩하기 위한 본딩 패드들로서 와이어를 본딩할 수 있도록 상대적으로 넓은 면적을 갖는다. 또한, 제1 하부 연장부(35a)가 상기 제1 전극패드(35)로부터 제2 전극패드(33)를 향해 연장할 수 있다. 상기 제1 하부 연장부(35a)는 제1 도전형 반도체층(23) 상에 위치하여 제1 도전형 반도체층(23)에 전기적으로 접속한다. 도시된 바와 같이, 상기 제1 하부 연장부(35a)는 투명전극층(29)의 분리된 영역들 사이에 위치할 수 있으며, 상기 상부 연장부들(33a)과 평행할 수 있다. 나아가, 제2 하부 연장부들(35b)이 상기 제1 전극패드(35)로부터 연장할 수 있으며, 이들 제2 하부 연장부들(35b)은 상기 제1 전극패드(35)로부터 기판(21)의 가장자리를 따라 연장할 수 있다.
상기 전극패드들(33, 35), 상부 연장부들(33a), 연결부들(33b) 및 하부 연장부들(35a, 35b)는 동일한 금속 재료, 예컨대 Cr/Au로 동일 공정을 이용하여 함께 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상부 연장부들(33a)과 상기 제2 전극패드(33)를 별개의 공정으로 형성할 수도 있으며, 서로 다른 재료로 형성할 수도 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 발광 다이오드는 제1 전극패드(35)와 제2 전극패드(33)를 가로지르는 선, 예컨대 절취선 B-B에 대해 대칭구조를 가질 수 있다. 상기 투명전극층(29), 상기 상부 연장부들(33a)이 서로 대칭으로 배치될 수 있으며, 상기 제2 하부 연장부들(35b)이 서로 대칭으로 배치될 수 있다. 이에 따라, 상기 발광 다이오드는 상기 투명전극층(29)의 분리된 영역들에서 서로 동일한 발광 특성을 달성할 수 있다. 따라서, 발광 영역들이 실질적으로 두개의 영역들로 분할됨으로써 핀홀이나 실전위와 같은 결함에 전류가 집중되는 것을 완화하여 전류를 분산시킬 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 전극패드(35)가 제1 도전형 반도체층(23) 상에 위치하는 것으로 설명하였지만, 상기 기판(21)이 도전성인 경우, 상기 제1 전극패드(35)는 기판(21)의 바닥면 또는 기판(21) 상에 위치할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드는 앞서 도 1, 도 2a 내지 2c를 참조하여 설명한 발광 다이오드와 대체로 유사하나, 제2 전극패드(43)의 일부가 투명전극층(29) 상부에 위치하는 것에 차이가 있다.
즉, 제2 전극패드(43)는 투명전극층(29)이 분리되어 노출된 제2 도전형 반도체층(29) 상부에 상기 절연층(31)에 의해 절연되어 위치하나, 그 일부가 투명전극층(29) 상부에 위치한다. 이때, 상기 제2 전극패드(33)와 투명전극층(29)은 절연층(31)에 의해 절연된다.
본 실시예에 따르면, 투명전극층(29)을 분리하는 영역을 상대적으로 감소시킬 수 있으며, 또한, 제2 전극패드(43)를 앞의 제2 전극패드(33)에 비해 상대적으로 크게 형성할 수 있다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 제조하는 방법을 설명하기 위한 평면도들이다. 반도체층들(23, 25, 27), 투명전극층(29) 및 절연층(31)의 형성 방법은 일반적으로 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.
우선, 도 4a를 참조하면, 기판(21) 상에 제1 도전형 반도체층(23), 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)을 포함하는 반도체층들이 형성된다. 이어서, 상기 반도체층들 메사 식각하여 제1 도전형 반도체층(23)을 노출시킨다. 상기 반도체층들은 예컨대 30 내지 70도의 경사각으로 경사지게 형성될 수 있다. 이때, 도 1에 도시된 바와 같은 제1 전극패드(35), 제1 하부 연장부(35a) 및 제2 하부 연장부들(35b)이 형성될 영역의 제1 도전형 반도체층(23)이 노출된다. 특히, 상기 제1 하부 연장부(35a)가 형성될 영역은 상기 반도체층들의 중앙에 위치하며, 이 영역에 의해 상기 반도체층들이 거의 두개의 영역으로 분할된다. 제2 전극패드(도 1의 33)가 형성될 영역의 제2 도전형 반도체층 및 활성층은 식각되지 않고 남겨진다.
도 4b를 참조하면, 상기 제2 도전형 반도체층(27) 상에 투명전극층(29)이 형성될 수 있다. 상기 투명전극층(29)은 제2 전극패드(33)가 형성될 영역의 제2 도전형 반도체층(27)을 노출시키도록 형성되며, 두개의 영역들로 분리되도록 형성된다. 상기 투명전극층(29)은 서로 대칭이 되도록 분리될 수 있다. 투명전극층(29)은 ITO 또는 Ni/Au로 형성될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(27)에 오믹콘택된다.
도 4c를 참조하면, 상기 투명전극층(29) 상에 절연층(31)이 형성된다. 상기 절연층(31)은 제2 전극패드(33)가 형성될 영역의 제2 도전형 반도체층(27)을 덮으며, 또한 메사식각에 의해 노출된 제2 도전형 반도체층(27) 및 활성층(23)의 측면들을 덮을 수 있다. 한편, 상긴 절연층(31)은 사진 및 식각 공정에 의해 패터닝되어 상기 투명전극층(29)을 노출시키는 개구부들(31a)이 형성된다. 상기 투명전극층(29)을 노출시키는 개구부들(31a)은 서로 평행하게 대칭으로 형성될 수 있다. 또한, 제1 전극패드(35), 제1 하부 연장부(35a) 및 제2 하부 연장부들(35b)이 형성될 영역의 제1 도전형 반도체층(23)이 또한 노출된다.
도 4d를 참조하면, 상기 노출된 제1 도전형 반도체층(23) 상에 제1 전극패드(35), 제1 하부 연장부(35a) 및 제2 하부 연장부들(35b)이 형성된다. 또한, 상기 절연층(31) 상에 제2 전극패드(33) 및 연결부들(33b)이 형성되고, 상기 개구부(31a)에 상부 연장부들(33a)이 형성된다.
상기 상부 연장부들(33a)은 상기 투명전극층(29)에 접속되며, 상기 제1 하부 연장부(35a)와 평행하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 도 1에 도시된 바와 같은 발광 다이오드가 완성된다.
본 실시예에 있어서, 투명전극층(29)이 두개의 영역들로 분리된 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 더 많은 수의 영역들로 분리될 수도 있다. 또한, 메사 식각 공정 후에 투명전극층(29)이 형성되는 것으로 설명하였으나, 투명전극층(29)을 형성한 후에 메사 식각 공정이 수행될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이다.
도 1의 실시예에서, 제1 전극패드(35) 및 제2 전극패드(33)가 발광 다이오드의 장축 방향을 따라 배치되고, 투명전극층(29)이 발광 다이오드의 장축 방향을 따라 분리되는 것으로 도시되어 있으나, 본 실시예에 있어서는 전극패드들(53, 55)이 발광 다이오드의 단축 방향을 따라 배치되고, 투명전극층(29)이 발광 다이오드의 단축 방향을 따라 분리되어 있다. 또한, 분리된 투명전극층(29)은 대칭 구조를 가지며, 상부 연장부들(53a) 및 하부 연장부들(55a) 또한 대칭 구조로 배치되어 있다.
여기서, 상기 상부 연장부들(53a)은 발광 다이오드의 바깥측으로 연장되어 발광 다이오드를 감싸는 형태로 배치되고, 또한, 발광 다이오드의 바깥쪽에서 내측으로 침입하는 연장부(53b)를 갖는다. 한편, 하부 연장부들(55a)은 발광 다이오드의 안쪽에서 바깥쪽으로 향해 연장하고 있다. 또한, 하부 연장부들(55a)은 각각 발광 영역들 내에서 상기 연장부(53b)를 감싸도록 두 갈래로 갈라질 수 있다.
한편, 상기 상부 연장부들(53a)은 절연층(31)의 개구부들(31a)을 통해 상기 투명전극층(29)에 접속하며, 연결부들(53b)에 의해 제2 전극패드(53)에 접속된다. 상기 연결부들(53b)은 절연층(31)에 의해 투명전극층(29)으로부터 절연된다.
본 실시예에 있어서, 제1 전극패드(55)에서 제2 전극패드(53)로 연장하는 제1 하부 연장부(도 1의 35a)는 생략된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드는 도 5를 참조하여 설명한 발광 다이오드와 대체로 유사하나 하부 연장부들(65a) 및 상부 연장부들(63a)의 배치에 차이가 있다.
즉, 하부 연장부들(65a)이 발광 다이오드의 바깥쪽으로 연장된 후 내측으로 침입하고, 상부 연장부들(63a)은 각 투명전극층(29) 상에 두개의 연장부들을 포함하고, 이들 두개의 연장부들이 상기 내측으로 침입한 하부 연장부(65a)를 감싸도록 배치된다.
상기 상부 연장부들(63a)은 절연층(31)의 개구부들(31a)을 통해 투명전극층(29)에 접속하고, 연결부들(63b)에 의해 제2 전극패드(53)에 접속된다. 상기 연결부들(63b)은 절연층(31)에 의해 투명전극층(29)으로부터 절연된다.
앞에서 본 발명의 몇몇 실시예들에 대해 설명하지만, 전극패드들 및 연장부들의 배치에 대해서 다양한 실시예들 및 변형이 가능하다.
21: 기판, 23: 제1 도전형 반도체층, 25: 활성층,
27: 제2 도전형 반도체층, 29: 투명전극층, 31: 절연층,
31a: 개구부, 33, 43, 53: 제2 전극패드, 33a: 상부 연장부,
33b, 53b, 63b: 연결부, 35, 55: 제1 전극패드, 35a: 제1 하부 연장부,
35b: 제2 하부 연장부, 53b: 연장부, 55a, 65a: 하부 연장부,

Claims (13)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 위치하는 제1 도전형 반도체층;
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치하고, 제2 도전형 반도체층 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 개재된 활성층을 포함하는 메사;
    상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하며 상기 제2 도전형 반도체층에 접촉하는 투명전극층;
    상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극패드;
    상기 투명 전극층 및 상기 메사의 상면과 측면을 덮되, 상기 투명전극층 상부에 배치된 적어도 하나의 개구부를 갖는 절연층;
    상기 절연층 상에 위치하는 제2 전극패드;
    상기 투명 전극층 상에서 상기 투명 전극층에 접촉하는 상부 연장부; 및
    상기 제2 전극 패드를 상기 상부 연장부에 연결하는 연결부를 포함하고,
    상기 메사 측면은 상기 기판 면에 대해 30~70도의 경사각을 가지는 발광 다이오드.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결부는 상기 투명 전극층으로부터 이격되며,
    상기 제2 전극 패드는 차례로 상기 연결부, 상기 상부 연장부 및 상기 투명 전극층을 통해 상기 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 연결된 발광 다이오드.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연층은 상기 투명 전극층 상에 배치된 적어도 두 개의 개구부를 갖는 발광 다이오드.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 전극패드는 상기 투명전극층의 분리되어 노출된 제2 도전형 반도체층 상부에 위치하는 발광 다이오드.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연층은 상기 제2 전극패드와 상기 투명전극층 사이에 배치되어 상기 제2 전극 패드를 상기 투명 전극층으로부터 절연시키는 발광 다이오드.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명전극층은 분리된 적어도 두개의 영역들을 가지고,
    상기 적어도 두개의 영역들 상에 각각 상기 상부 연장부들이 전기적으로 접속된 발광 다이오드.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 전극패드는 상기 제2 전극패드에 대향하여 위치하는 발광 다이오드.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 전극패드에 접속되며, 상기 제2 전극패드를 향해 연장하며, 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 하부 연장부를 더 포함하는 발광 다이오드.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 하부 연장부의 단부는 상기 제1 전극패드보다 상기 제2 전극패드에 더 가까운 발광 다이오드.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제1 전극패드에서 연장하는 제2 하부 연장부를 더 포함하되, 상기 제2 하부 연장부는 상기 기판의 가장자리를 따라 연장하는 발광 다이오드.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 제1 하부 연장부와 상기 상부 연장부는 서로 평행한 발광 다이오드.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명전극층 및 상기 상부 연장부는 상기 제1 전극패드와 상기 제2 전극패드를 가로지르는 선에 대해 대칭 구조를 갖는 발광 다이오드.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 연장부는 상기 절연층의 개구부 바닥에 위치하는 발광 다이오드.
KR1020160053141A 2016-04-29 2016-04-29 전극패드들을 갖는 발광 다이오드 Active KR101649286B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160053141A KR101649286B1 (ko) 2016-04-29 2016-04-29 전극패드들을 갖는 발광 다이오드

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160053141A KR101649286B1 (ko) 2016-04-29 2016-04-29 전극패드들을 갖는 발광 다이오드

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100001089A Division KR101618799B1 (ko) 2010-01-07 2010-01-07 전극패드들을 갖는 발광 다이오드

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160053891A true KR20160053891A (ko) 2016-05-13
KR101649286B1 KR101649286B1 (ko) 2016-08-18

Family

ID=56023609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160053141A Active KR101649286B1 (ko) 2016-04-29 2016-04-29 전극패드들을 갖는 발광 다이오드

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101649286B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180061978A (ko) * 2016-11-30 2018-06-08 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치
CN109616562A (zh) * 2018-11-13 2019-04-12 厦门乾照光电股份有限公司 Led发光芯片

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030136965A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-24 Ming-Kwei Lee Semiconductor diode and method of manufacturing the same
EP1450414A2 (en) * 2003-02-19 2004-08-25 Nichia Corporation Nitride semiconductor device
JP2007049160A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Samsung Electro Mech Co Ltd 窒化物半導体発光素子
JP2008300719A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Nichia Corp 半導体発光素子およびその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030136965A1 (en) * 2002-01-23 2003-07-24 Ming-Kwei Lee Semiconductor diode and method of manufacturing the same
EP1450414A2 (en) * 2003-02-19 2004-08-25 Nichia Corporation Nitride semiconductor device
JP2007049160A (ja) * 2005-08-09 2007-02-22 Samsung Electro Mech Co Ltd 窒化物半導体発光素子
JP2008300719A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Nichia Corp 半導体発光素子およびその製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
미국특허공보 제6,650,018호

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180061978A (ko) * 2016-11-30 2018-06-08 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자 패키지 및 이를 포함하는 조명장치
CN109616562A (zh) * 2018-11-13 2019-04-12 厦门乾照光电股份有限公司 Led发光芯片

Also Published As

Publication number Publication date
KR101649286B1 (ko) 2016-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101055768B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
JP6574750B2 (ja) 発光ダイオード
KR20120015651A (ko) 개선된 광 추출 효율을 갖는 발광 다이오드
JP2010504640A (ja) 電流分散のための電極延長部を有する発光ダイオード
KR101625130B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101625122B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101649286B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101636034B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101712519B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101623952B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101615277B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101625131B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101337612B1 (ko) 개선된 광 추출 효율을 갖는 발광 다이오드
KR101623950B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101618799B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101618800B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101272705B1 (ko) 균일한 전류밀도 특성을 갖는 발광 다이오드
KR101615283B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101623951B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101625127B1 (ko) 전극패드들을 갖는 발광 다이오드
KR101106135B1 (ko) 균일한 전류밀도 특성을 갖는 발광 다이오드

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
PA0107 Divisional application

Comment text: Divisional Application of Patent

Patent event date: 20160429

Patent event code: PA01071R01D

Filing date: 20100107

Application number text: 1020100001089

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20160620

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20160811

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20160812

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190701

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210719

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230620

Start annual number: 8

End annual number: 8