発光素子及び発光素子パッケージ
【課題】工程安全性が向上して電気的に連結された複数の発光セルを含む発光素子、発光素子パッケージ、ライトユニットを提供する。
【解決手段】発光素子は、支持基板と、前記支持基板上に配置された、第１導電型の第１半導体層１１、前記第１半導体層の下の第１活性層１２、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層１３を有する第１発光構造物１０と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、前記支持基板上に配置された、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層の側面に接触して、前記第２金属層と電気的に連結されたコンタクト部とを備える。
【解決手段】発光素子は、支持基板と、前記支持基板上に配置された、第１導電型の第１半導体層１１、前記第１半導体層の下の第１活性層１２、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層１３を有する第１発光構造物１０と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、前記支持基板上に配置された、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層の側面に接触して、前記第２金属層と電気的に連結されたコンタクト部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施例は、発光素子、発光素子パッケージ及びライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子の一つとして発光ダイオード(ＬＥＤ:Light Emitting Diode)がたくさん使われている。発光ダイオードは、化合物半導体の特性を利用して電気信号を赤外線、可視光線、紫外線のような光の形態に変換する。
【０００３】
発光素子の光効率が増加されることによって表示装置、照明機器を含めた多様な分野に発光素子が適用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一実施例は、工程安全性が向上して電気的に連結された複数の発光セルを含む発光素子、発光素子パッケージ、ライトユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例による発光素子は、支持基板と、前記支持基板上に配置された第１発光構造物であって、第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、前記支持基板上に配置された第２発光構造物であって、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層の側面に接触して前記第２金属層と電気的に連結されたコンタクト部とを備える。
【０００６】
本発明の一実施例による発光素子は、第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層に電気的に連結して前記第２金属層に電気的に連結されたコンタクト部と、前記第１金属層と前記第２金属層とを電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第１活性層との間を電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第２半導体層との間を電気的に絶縁させる絶縁層とを備える。
【０００７】
本発明の一実施例による発光素子パッケージは、胴体と、前記胴体の上に配置された発光素子と、前記発光素子に電気的に連結された第１リード電極及び第２リード電極とを備える。前記発光素子は、支持基板と、前記支持基板上に配置された第１発光構造物であって、第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、前記支持基板上に配置された第２発光構造物であって、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層の側面に接触して前記第２金属層と電気的に連結されたコンタクト部とを備える。
【０００８】
本発明の一実施例による発光素子パッケージは、胴体と、前記胴体の上に配置された発光素子と、前記発光素子に電気的に連結された第１リード電極及び第２リード電極とを備える。前記発光素子は、第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下に第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層に電気的に連結して前記第２金属層に電気的に連結されたコンタクト部と、前記第１金属層と前記第２金属層とを電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第１活性層との間を電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第２半導体層との間を電気的に絶縁させる絶縁層とを備える。
【０００９】
本発明の一実施例によるライトユニットは、基板と、前記基板の上に配置された発光素子と、前記発光素子から提供される光が過ぎ去る光学部材とを備える。前記発光素子は、支持基板と、前記支持基板上に配置された第１発光構造物であって、第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、前記支持基板上に配置された第２発光構造物であって、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層の側面に接触して前記第２反射電極と電気的に連結されたコンタクト部とを備える。
【００１０】
本発明の一実施例によるライトユニットは、基板と、前記基板の上に配置された発光素子と、前記発光素子から提供される光が過ぎ去る光学部材とを備える。前記発光素子は、第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層に電気的に連結されて前記第２金属層に電気的に連結されたコンタクト部と、前記第１金属層と前記第２金属層とを電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第１活性層との間を電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第２半導体層との間を電気的に絶縁させる絶縁層とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施例による発光素子、発光素子パッケージ、ライトユニットは、工程安全性が向上して、電気的に連結された複数の発光セルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例による発光素子を示した図面である。
【図２】本発明の一実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図３】同じく、本発明の一実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図４】同じく、本発明の一実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図５】同じく、本発明の一実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図６】同じく、本発明の一実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図７】本発明の一実施例による発光素子の変形例を示した図面である。
【図８】同じく、本発明の一実施例による発光素子の変形例を示した図面である。
【図９】本発明の他の実施例による発光素子を示した図面である。
【図１０】本発明の他の実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図１１】同じく、本発明の他の実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図１２】同じく、本発明の他の実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図１３】同じく、本発明の他の実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図１４】同じく、本発明の他の実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図１５】同じく、本発明の他の実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図１６】本発明の他の実施例による発光素子の変形例を示した図面である。
【図１７】同じく、本発明の他の実施例による発光素子の変形例を示した図面である。
【図１８】同じく、本発明の他の実施例による発光素子の変形例を示した図面である。
【図１９】本発明の一実施例による発光素子パッケージを示した図面である。
【図２０】本発明の一実施例による表示装置を示した図面である。
【図２１】本発明の一実施例による表示装置の他の例を示した図面である。
【図２２】本発明の一実施例による照明装置を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターンまたは構造物らが基板、各層(膜)、領域、パッドまたはパターンらの“上/うえ(on)”にまたは“下/した(under)”に形成されることで記載する場合において、“上/うえ(on)”と“下/した(under)”は“直接(directly)”または“他の層を介して(indirectly)”形成されることをすべて含む。また、各層の上/うえまたは下/したに対する基準は図面を基準に説明する。
【００１４】
図面で各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張されるか、または省略されるか、または概略的に示されることができる。また、各構成要素の大きさは実際の大きさを全面的に反映するものではない。
【００１５】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施例による発光素子、発光素子パッケージ、ライトユニット及び発光素子製造方法に対して詳しく説明するようにする。
【００１６】
図１は、本発明の一実施例による発光素子を示した図面である。
【００１７】
本発明の一実施例による発光素子は、図１に示されるように、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７、電極８０を備えることができる。図１には、３個の発光構造物が配置された場合を示したが、別の実施例による発光素子は、２個の発光構造物を含むこともできて、また４個以上の発光構造物を含むこともできる。これら複数の発光構造物は電気的に連結されることができる。例えば、これら複数の発光構造物は電気的に直列構造で連結されることができる。第１発光構造物１０と第２発光構造物２０は、第１コンタクト部４３によって電気的に連結することができる。第２発光構造物２０と第３発光構造物３０は、第２コンタクト部５３によって電気的に連結することができる。複数の発光構造物は、支持基板７０上に配置することができる。
【００１８】
第１発光構造物１０は、第１導電型の第１半導体層１１、第１活性層１２、第２導電型の第２半導体層１３を有することができる。第１活性層１２は第１導電型の第１半導体層１１と第２導電型の第２半導体層１３との間に配置することができる。第１活性層１２は、第１導電型の第１半導体層１１の下に配置することができるし、第２導電型の第２半導体層１３は、第１活性層１２の下に配置することができる。
【００１９】
例として、第１導電型の第１半導体層１１が第１導電型ドーパントとしてｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層で形成されて、第２導電型の第２半導体層１３が第２導電型ドーパントとしてｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層で形成されることができる。また、第１導電型の第１半導体層１１がｐ型半導体層で形成されて、前記第２導電型の第２半導体層１３がｎ型半導体層で形成されることもできる。
【００２０】
第１導電型の第１半導体層１１は、例えば、ｎ型半導体層を含むことができる。第１導電型の第１半導体層１１は、ＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で具現されることができる。第１導電型の第１半導体層１１は、例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどで選択されることができるし、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントがドーピングされることができる。
【００２１】
第１活性層１２は、第１導電型の第１半導体層１１を通じて注入される電子(または、正孔)と第２導電型の第２半導体層１３を通じて注入される正孔(または、電子)がお互いに会って、第１活性層１２の形成物質によるエネルギーバンド(energy band)のバンドギャップ(band gap)差によって光を放出する層である。第１活性層１２は、単一量子井構造、多重量子井構造(ＭＱＷ:Multi Quantum Well)、量子点構造または量子線構造のうちの何れか一つで形成することができるが、これに限定されるものではない。
【００２２】
第１活性層１２は、例としてＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で具現されることができる。第１活性層１２が前多重量子井構造で具現された場合、第１活性層１２は複数の井戸層と複数の障壁層が積層されて具現されることができるし、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層/ＧａＮ障壁層の周期で具現されることができる。
【００２３】
第２導電型の第２半導体層１３は、例えば、ｐ型半導体層で具現されることができる。第２導電型の第２半導体層１３は、ＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で具現されることができる。第２導電型の第２半導体層１３は、例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択することができるし、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドーピングされることができる。
【００２４】
一方、第１導電型の第１半導体層１１がｐ型半導体層を含んで第２導電型の第２半導体層１３がｎ型半導体層を含むこともできる。また、第２導電型の第２半導体層１３の下にはｎ型またはｐ型半導体層を含む半導体層がさらに形成されることもできる。これによって、第１発光構造物１０はｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうちの少なくとも何れか一つを有することができる。また、第１導電型の第１半導体層１１及び第２導電型の第２半導体層１３内の不純物のドーピング濃度は、均一または不均一に形成することができる。すなわち、第１発光構造物１０の構造は多様に形成することができるし、これに限定しない。
【００２５】
また、第１導電型の第１半導体層１１と第１活性層１２との間には第１導電型ＩｎＧａＮ/ＧａＮスーパーラティス構造またはＩｎＧａＮ/ＩｎＧａＮスーパーラティス構造が形成されることもできる。また、第２導電型の第２半導体層１３と第１活性層１２との間には第２導電型のＡｌＧａＮ層が形成されることもできる。
【００２６】
そして、第２発光構造物２０は、第１導電型の第３半導体層２１、第２活性層２２、第２導電型の第４半導体層２３を有することができる。第２活性層２２は、第１導電型の第３半導体層２１と第２導電型の第４半導体層２３との間に配置することができる。第２活性層２２は第１導電型の第３半導体層２１の下に配置することができるし、第２導電型の第４半導体層２３は第２活性層２２の下に配置することができる。第２発光構造物２０は上で説明された第１発光構造物１０に準じて類似に形成することができる。
【００２７】
また、第３発光構造物３０は、第１導電型の第５半導体層３１、第３活性層３２、第２導電型の第６半導体層３３を有することができる。第３活性層３２は、第１導電型の第５半導体層３１と第２導電型の第６半導体層３３との間に配置することができる。第３活性層３２は第１導電型の第５半導体層３１の下に配置することができるし、第２導電型の第６半導体層３３は第３活性層３２の下に配置することができる。第３発光構造物３０は上で説明された第１発光構造物１０に準じて類似に形成することができる。
【００２８】
第１発光構造物１０下に第１オーミック接触層１５と第１反射電極１７が配置されることができる。第１発光構造物１０の下及び第１反射電極１７のまわりに第１金属層１９が配置されることができる。第１金属層１９は第１オーミック接触層１５のまわり及び第１反射電極１７の下に配置することができる。
【００２９】
第１オーミック接触層１５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１オーミック接触層１５は、例として、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００３０】
第１反射電極１７は、高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第１反射電極１７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第１反射電極１７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第１反射電極１７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【００３１】
第１オーミック接触層１５は、第１発光構造物１０とオーミック接触になるように形成することができる。また、第１反射電極１７は第１発光構造物１０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
【００３２】
第１金属層１９は、ボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第１反射電極１７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。第１金属層１９はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第１反射電極１７などに影響を及ぼすことを防止することができる。第１金属層１９は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。第１金属層１９は透明導電性酸化膜層で具現されることもできる。第１金属層１９はアイソレーション層またはチャンネル層で指称されることもできる。
【００３３】
また、第２発光構造物２０下に第２オーミック接触層２５と第２反射電極２７が配置されることができる。第２発光構造物２０の下及び第２反射電極２７のまわりに第２金属層２９が配置されることができる。第２金属層２９は、第２オーミック接触層２５のまわり及び第２反射電極２７の下に配置することができる。
【００３４】
第２オーミック接触層２５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２オーミック接触層２５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００３５】
第２反射電極２７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第２反射電極２７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第２反射電極２７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第２反射電極２７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【００３６】
第２オーミック接触層２５は第２発光構造物２０とオーミック接触になるように形成することができる。また、第２反射電極２７は第２発光構造物２０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
【００３７】
第２金属層２９はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第２反射電極２７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。第２金属層２９はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第２反射電極２７などに影響を及ぼすことを防止することができる。第２金属層２９は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。第２金属層２９は透明導電性酸化膜層で具現されることもできる。
【００３８】
また、第３発光構造物３０下に第３オーミック接触層３５と第３反射電極３７が配置されることができる。第３発光構造物３０の下及び第３反射電極３７のまわりに第３金属層３９が配置されることができる。第３金属層３９は第３オーミック接触層３５のまわり及び第３反射電極３７の下に配置することができる。
【００３９】
第３オーミック接触層３５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第３オーミック接触層３５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００４０】
第３反射電極３７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第３反射電極３７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第３反射電極３７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第３反射電極３７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【００４１】
第３オーミック接触層３５は第３発光構造物３０とオーミック接触になるように形成することができる。また、第３反射電極３７は第３発光構造物３０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
【００４２】
第３金属層３９はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第３反射電極３７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。第３金属層３９はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第３反射電極３７などに影響を及ぼすことを防止することができる。第３金属層３９は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００４３】
第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に第１コンタクト部４３が配置されることができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の側面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９の上部面に接触することができる。第２金属層２９は、第２反射電極２７及び第２オーミック接触層２５と電気的に連結されるので、第１コンタクト部４３は第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。これによって、第１導電型の第１半導体層１１は第１コンタクト部４３を通じて第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。
【００４４】
第１コンタクト部４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第１コンタクト部４３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成されることができる。第１コンタクト部４３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成されることができる。
【００４５】
第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１のＮ面(N face)に接触することができる。
【００４６】
第１コンタクト部４３と第２導電型の第２半導体層１３との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１絶縁層４１は第１導電型の第１半導体層１１下部に配置することができる。第１絶縁層４１は第１コンタクト部４３に接触して配置することができる。第１絶縁層４１の側面は第１コンタクト部４３に接触して配置することができる。第１絶縁層４１は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第１絶縁層４１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【００４７】
第２発光構造物２０と第３発光構造物３０との間に第２コンタクト部５３が配置されることができる。第２コンタクト部５３は、第１導電型の第３半導体層２１の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の側面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９の上部面に接触することができる。第３金属層３９は第３反射電極３７及び第３オーミック接触層３５と電気的に連結されるので、第２コンタクト部５３は第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。これによって、第１導電型の第３半導体層２１は第２コンタクト部５３を通じて第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。
【００４８】
第２コンタクト部５３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第２コンタクト部５３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２コンタクト部５３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００４９】
第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第３半導体層２１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１のＮ面(N face)に接触することができる。
【００５０】
第２コンタクト部５３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２絶縁層５１は、第１導電型の第３半導体層２１の下部に配置することができる。第２絶縁層５１は、第２コンタクト部５３に接触して配置することができる。第２絶縁層５１の側面は、第２コンタクト部５３に接触して配置することができる。第２絶縁層５１は、透光性または絶縁性材質で具現されることができる。第２絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような物質で形成することができる。
【００５１】
第２金属層２９及び第３金属層３９下に第３絶縁層４０が配置されることができる。第３絶縁層４０は酸化物または窒化物で具現されることができる。第３絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。また、第３絶縁層４０は、第１絶縁層４１下に接触して配置することができる。また、第３絶縁層４０は第２絶縁層５１下に接触して配置することができる。第３絶縁層４０の第１領域は、第１金属層１９と第２金属層２９との間に配置することができる。第３絶縁層４０の第２領域は、第２金属層２９と第３金属層３９との間に配置することができる。
【００５２】
第１金属層１９と第３絶縁層４０下に拡散障壁層５０、ボンディング層６０、支持部材７０が配置されることができる。
【００５３】
拡散障壁層５０はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。拡散障壁層５０はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７などに影響を及ぼすことを防止することができる。拡散障壁層５０はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００５４】
ボンディング層６０はバリア金属またはボンディング金属などを含んで、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｂ、ＰｄまたはＴａのうちの少なくとも一つを含むことができる。支持部材７０は実施例による発光素子を支持して、外部電極と電気的に連結されて第１発光構造物１０に電源を提供することができる。ボンディング層６０はシード層で具現されることもできる。
【００５５】
支持部材７０は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｕ-Ｗまたは不純物が注入された半導体基板(例:Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅなど)のうちの少なくとも何れか一つで形成することができる。また、支持部材７０は絶縁性物質で具現されることもできる。支持部材７０は、例えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2などの物質で具現されることもできる。
【００５６】
一方、第１導電型の第５半導体層３１上に電極８０が配置されることができる。電極８０は第１導電型の第５半導体層３１に電気的に連結されることができる。電極８０は第１導電型の第５半導体層３１上部面に接触することができる。
【００５７】
これによって、電極８０及び第１反射電極１７によって第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、及び第３発光構造物３０に電源が提供されることができるようになる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０は電気的に直列構造で連結される。これによって、電極８０及び第１反射電極１７を通じて電源が印加されれば第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０で光が提供されることができるようになる。
【００５８】
本発明の一実施例によれば、電極８０は多層構造で具現されることもできる。電極８０はオーミック接触層、中問層、上部層で具現されることができる。オーミック接触層は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎなどから選択された物質を含んでオーミック接触を具現することができる。中問層はＮｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現されることができる。上部層は、例えばＡｕを含むことができる。
【００５９】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に光抽出パターンが提供されることができる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に凹凸パターンが提供されることができる。これによって、本発明の一実施例によれば、外部光抽出効果を上昇させることができるようになる。
【００６０】
本発明の一実施例によれば、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面がＮ面で形成されることができるし、Ｇａ面で形成される場合に比べて表面粗さが大きいので、光抽出効率がさらに向上することができるようになる。また、電極８０と第１導電型の第５半導体層３１との間にアンドープＧａＮ層がさらに配置されることもできる。これによってＮ面に接した電極８０に対してアンドープＧａＮ層が一種のバランス抵抗役割を遂行することができるようになるし、動作電圧を変動させることができるようになる。
【００６１】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０上には保護層がさらに配置されることができる。保護層は、酸化物または窒化物で具現されることができる。保護層は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。保護層は第１発光構造物１０及び第３発光構造物３０のまわりに提供されることができる。
【００６２】
本発明の一実施例によれば、第１コンタクト部４３及び第２コンタクト部５３を通じて隣り合う発光構造物間に電気的に直列構造で連結されることができる。また、第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に別途の絶縁層が配置されないことによって、第１コンタクト部４３を形成するにおいて絶縁層を蝕刻する工程が必要ではなくなる。これによって第１コンタクト部４３を形成するにおいて製造安全性を高めることができるようになる。すなわち、絶縁層を形成するための工程及び絶縁層に対する蝕刻工程を経らなくても良いので、相対的に工程安全性を確保することができるようになる。
【００６３】
本発明の一実施例による発光素子は、複数の発光セルを含む。それぞれの発光セルは、反射電極、反射電極上の第２導電型半導体層、第２導電型半導体層の上の活性層、活性層の上の第１導電型半導体層を有することができる。また、複数の発光セルのうちで第１発光セルの第１導電型半導体層の側面に接触して、第１発光セルに隣接した第２発光セルの反射電極を電気的に連結するコンタクト部を備える。このとき、コンタクト部は第１発光セルの第１導電型半導体層の上部面に接触して第２発光セルの反射電極に電気的に連結されることができる。コンタクト部と第１発光セルの活性層との間及びコンタクト部と第１発光セルの第２導電型半導体層との間に絶縁層が配置されることができる。当該絶縁層は、第１発光セルの第１導電型半導体層の下部に配置することができる。そして、第２発光セルの第１導電型半導体層に電気的に連結された電極を備えることができる。これによって第１発光セルに含まれた反射電極と第２発光セルに含まれた電極に電源が提供されれば第１発光セルと第２発光セルは電気的に直列構造で連結されて光を発光することができるようになる。
【００６４】
そうすると、図２乃至図６を参照して、本発明の一実施例による発光素子製造方法を説明することにする。
【００６５】
本発明の一実施例による発光素子製造方法によれば、図２に示されるように、成長基板５上に、第１導電型半導体層１１a、活性層１２a、第２導電型半導体層１３aを形成する。第１導電型半導体層１１a、前記活性層１２a、第２導電型半導体層１３aは、発光構造物１０aで定義されることができる。
【００６６】
成長基板５は、例えば、サファイア基板(Ａｌ2Ｏ３)、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅのうちの少なくとも一つで形成することができるし、これに限定しない。第１導電型の第１半導体層１１と前記成長基板５との間にはバッファ層がさらに形成されることができる。
【００６７】
例として、第１導電型半導体層１１aが第１導電型ドーパントとしてｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層で形成されて、第２導電型半導体層１３aが第２導電型ドーパントとしてｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層で形成されることができる。また、第１導電型半導体層１１aがｐ型半導体層で形成されて、第２導電型半導体層１３aがｎ型半導体層で形成されることもできる。
【００６８】
第１導電型半導体層１１aは、例えば、ｎ型半導体層を含むことができる。第１導電型半導体層１１aは、ＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で形成することができる。第１導電型半導体層１１aは、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどから選択することができるし、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントがドーピングされることができる。
【００６９】
活性層１２aは第１導電型半導体層１１aを通じて注入される電子(または正孔)と第２導電型の半導体層１３aを通じて注入される正孔(または電子)がお互いに会って、活性層１２aの形成物質によるエネルギーバンド(energy band)のバンドギャップ(band gap)差によって光を放出する層である。活性層１２aは単一量子井構造、多重量子井構造(ＭＱＷ:Multi Quantum Well)、量子点構造または量子線構造のうちの何れか一つで形成することができるが、これに限定されるものではない。
【００７０】
活性層１２aはＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で形成することができる。活性層１２aが多重量子井構造で形成された場合、活性層１２aは複数の井戸層と複数の障壁層が積層されて形成されることができるし、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層/ＧａＮ障壁層の周期で形成されることができる。
【００７１】
第２導電型半導体層１３aは、例えば、ｐ型半導体層で具現されることができる。第２導電型半導体層１３aはＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で形成することができる。第２導電型半導体層１３aは、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどから選択することができるし、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドーピングされることができる。
【００７２】
一方、第１導電型半導体層１１aがｐ型半導体層を含んで、第２導電型半導体層１３aがｎ型半導体層を含むこともできる。また、第２導電型半導体層１３a上にはｎ型またはｐ型半導体層を含む半導体層がさらに形成されることもでき、これによって、発光構造物１０aは、ｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうちの少なくとも何れか一つを有することができる。また、第１導電型半導体層１１a及び第２導電型半導体層１３a内の不純物のドーピング濃度は、均一または不均一に形成することができる。すなわち、発光構造物１０aの構造は、多様に形成することができるし、これに限定しない。
【００７３】
また、第１導電型半導体層１１aと活性層１２aとの間には第１導電型ＩｎＧａＮ/ＧａＮスーパーラティス構造、または、ＩｎＧａＮ/ＩｎＧａＮスーパーラティス構造が形成されることもできる。また、第２導電型半導体層１３aと活性層１２aとの間には、第２導電型のＡｌＧａＮ層が形成されることもできる。
【００７４】
引き継いで、図３に示されるように、第２導電型半導体層１３aの第１領域の上に第１オーミック接触層１５、第１反射電極１７が形成される。また、第２導電型半導体層１３aの第２領域の上に第２オーミック接触層２５、第２反射電極２７が形成されて、第２導電型半導体層１３aの第３領域の上に第３オーミック接触層３５、第３反射電極３７が形成される。
【００７５】
第１オーミック接触層１５、第２オーミック接触層２５、第３オーミック接触層３５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１オーミック接触層１５、第２オーミック接触層２５、第３オーミック接触層３５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００７６】
第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成されることができる。また、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成されることができる。例えば、実施例で第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【００７７】
引き継いで、図４に示されるように、第２導電型の第２半導体層１３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第１絶縁層４１が形成される。第１絶縁層４１は第１活性層１２と第２活性層２２との間にも形成される。第１絶縁層４１の一部領域は第１オーミック接触層１５に接触して形成することができる。第１絶縁層４１は第１導電型半導体層１１a内部に接触して形成することができる。第１絶縁層４１は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第１絶縁層４１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【００７８】
また、第２導電型の第４半導体層２３と第２導電型の第６半導体層３３との間に第２絶縁層５１が形成される。第２絶縁層５１は第２活性層２２と第３活性層３２との間にも形成される。第２絶縁層５１の一部領域は第２オーミック接触層２５に接触して形成することができる。第２絶縁層５１は第１導電型半導体層１１a内部に接触して形成することができる。第２絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【００７９】
引き継いで、図５に示されるように、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７、第１絶縁層４１、第２絶縁層５１上に金属層を形成して、第３絶縁層４０を形成する。第３絶縁層４０によって金属層は、第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９に分離することができる。第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９は第３絶縁層４０によって電気的に絶縁されることができる。第３絶縁層４０は第１絶縁層４１上に接触して形成することができる。第３絶縁層４０は第２絶縁層５１上に接触して形成することができる。
【００８０】
第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９は、例として、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。また、第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９は透明導電性酸化膜で具現されることもできる。第３絶縁層４０は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第３絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【００８１】
第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９、第３絶縁層４０の形成工程は多様に変形されることができる。例えば、第３絶縁層４０は複数の工程を通じて形成されることもできる。また、第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９はそれぞれ別途の工程で形成されることもできる。
【００８２】
次に、図５に示されるように、第１金属層１９と第３絶縁層４０上に拡散障壁層５０、ボンディング層６０、支持部材７０を形成する。
【００８３】
拡散障壁層５０はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第１反射電極１７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。拡散障壁層５０はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第１反射電極１７などに影響を及ぼすことを防止することができる。拡散障壁層５０はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ物質のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００８４】
ボンディング層６０はバリア金属またはボンディング金属などを含んで、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＴａのうちの少なくとも一つを含むことができる。支持部材７０は実施例による発光素子を支持して、外部電極と電気的に連結されて第１反射電極１７に電源を提供することができる。
【００８５】
支持部材７０は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｕ-Ｗまたは不純物が注入された半導体基板(例:Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅなど)のうちの少なくとも何れか一つで形成することができる。また、支持部材７０は絶縁性物質で具現されることもできる。支持部材７０は、例えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2などの物質で具現されることもできる。
【００８６】
次に第１導電型半導体層１１aから成長基板５をとり除く。一つの例として、成長基板５はレーザーリフトオフ(ＬＬＯ: Laser Lift Off)工程によって除去することができる。レーザーリフトオフ工程(ＬＬＯ)は前記成長基板５の下面にレーザーを照射して、成長基板５と第１導電型半導体層１１aをお互いに剥離させる工程である。
【００８７】
引き継いで、図６に示されるように、アイソレーションエッチングを遂行して第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０を分離させる。アイソレーションエッチングは、例えば、ＩＣＰ(Inductively Coupled Plasma)のような乾式蝕刻によって実施されることができるが、これに限定しない。アイソレーションエッチングによって第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９の一部領域が露出することができるようになる。また、アイソレーションエッチングによって第１絶縁層４１の一部領域と第２絶縁層５１の一部領域が露出する。
【００８８】
次に、図６に示されるように、第１コンタクト部４３、第２コンタクト部５３が形成されることができる。第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に第１コンタクト部４３が形成されることができる。第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１と第２反射電極２７を電気的に連結する。第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の側面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。第１導電型の第１半導体層１１は第１コンタクト部４３を通じて第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。第１コンタクト部４３の一部領域は、第１絶縁層４１の側面に接触することができる。
【００８９】
第１コンタクト部４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第１コンタクト部４３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１コンタクト部４３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００９０】
第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１のＮ面(N face)に接触することができる。
【００９１】
第１コンタクト部４３と第２導電型の第２半導体層１３との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１絶縁層４１は、第１導電型の第１半導体層１１の下部に配置することができる。第１絶縁層４１の側面は、第１コンタクト部４３に接触して配置することができる。
【００９２】
また、第２発光構造物２０と第３発光構造物３０との間に第２コンタクト部５３が形成されることができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１と第３反射電極３７を電気的に連結する。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の側面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。第１導電型の第３半導体層２１は第２コンタクト部５３を通じて第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。第２コンタクト部５３の一部領域は、第２絶縁層５１の側面に接触することができる。
【００９３】
第２コンタクト部５３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第２コンタクト部５３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２コンタクト部５３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００９４】
第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第３半導体層２１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１のＮ面(N face)に接触することができる。
【００９５】
第２コンタクト部５３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２絶縁層５１は、第１導電型の第３半導体層２１の下部に配置することができる。第２絶縁層５１は、第２コンタクト部５３に接触して配置することができる。
【００９６】
また、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に光抽出パターンが提供されることができる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に凹凸パターンが提供されることができる。これによって、本発明の一実施例によれば、外部光抽出効果を上昇させることができるようになる。本発明の一実施例によれば、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面がＮ面で形成されることができるし、Ｇａ面で形成される場合に比べて表面粗さが大きいので、光抽出効率がさらに向上することができるようになる。
【００９７】
一方、第１導電型の第５半導体層３１上に電極８０が配置されることができる。電極８０は第１導電型の第５半導体層３１に電気的に連結されることができる。電極８０は、第１導電型の第５半導体層３１上部面に接触することができる。
【００９８】
これによって、電極８０及び第１反射電極１７によって第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、及び第３発光構造物３０に電源が提供されることができるようになる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０は電気的に直列構造で連結される。これによって、電極８０及び第１反射電極１７を通じて電源が印加されれば第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０で光が提供されることができるようになる。
【００９９】
本発明の一実施例によれば、電極８０は多層構造で具現されることもできる。電極８０はオーミック接触層、中問層、上部層で具現されることができる。オーミック接触層はＣｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎなどから選択された物質を含んでオーミック接触を具現することができる。中問層はＮｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現されることができる。上部層は、例えば、Ａｕを含むことができる。
【０１００】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０上には保護層がさらに配置されることができる。当該保護層は、酸化物または窒化物で具現されることができる。当該保護層は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3とのように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。当該保護層は第１発光構造物１０及び第３発光構造物３０のまわりに提供されることができる。
【０１０１】
本発明の一実施例によれば、第１コンタクト部４３及び第２コンタクト部５３を通じて隣り合う発光構造物間に電気的に直列構造で連結されることができる。また、第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に別途の絶縁層が配置されないことによって、第１コンタクト部４３を形成するにおいて絶縁層を蝕刻する工程が必要ではなくなる。これによって第１コンタクト部４３を形成するにおいて製造安全性を高めることができるようになる。すなわち、絶縁層を形成するための工程及び絶縁層に対する蝕刻工程を経らなくても良いので相対的に工程安全性を確保することができるようになる。
【０１０２】
一方、上で説明された各層の形成工程は一つの例示であり、その工程順序では多様に変形されることができる。
【０１０３】
図７は、本発明の一実施例による発光素子の他の例を示した図である。図７に示された実施例による発光素子を説明するにおいて、図１を参照して説明された部分と重複する部分に対しては説明を省略する。
【０１０４】
第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に第１コンタクト部４３が配置されることができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１と第２反射電極２７を電気的に連結する。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の側面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。第１導電型の第１半導体層１１は第１コンタクト部４３を通じて第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。
【０１０５】
第１コンタクト部４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第１コンタクト部４３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１コンタクト部４３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１０６】
第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０１０７】
第１コンタクト部４３と第２導電型の第２半導体層１３との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１絶縁層４１は、第１導電型の第１半導体層１１の下部に配置することができる。第１絶縁層４１は第１コンタクト部４３に接触して配置することができる。第１絶縁層４１は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第１絶縁層４１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【０１０８】
第２発光構造物２０と第３発光構造物３０との間に第２コンタクト部５３が配置されることができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１と第３反射電極３７を電気的に連結する。第２コンタクト部５３は、第１導電型の第３半導体層２１の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は、第１導電型の第３半導体層２１の側面に接触することができる。第２コンタクト部５３は、第３金属層３９に接触することができる。第２コンタクト部５３は、第３金属層３９の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は、第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。第１導電型の第３半導体層２１は、第２コンタクト部５３を通じて第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。
【０１０９】
第２コンタクト部５３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第２コンタクト部５３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２コンタクト部５３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１１０】
第２コンタクト部５３は、第１導電型の第３半導体層２１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第３半導体層２１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第２コンタクト部５３は、第１導電型の第３半導体層２１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０１１１】
第２コンタクト部５３と第２導電型の第４半導体層２３の間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２絶縁層５１は、第１導電型の第３半導体層２１の下部に配置することができる。第２絶縁層５１は、第２コンタクト部５３に接触して配置することができる。第２絶縁層５１は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第２絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【０１１２】
第２金属層２９及び第３金属層３９下に第３絶縁層４０が配置されることができる。第３絶縁層４０は酸化物または窒化物で具現されることができる。第２絶縁透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第３絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のような材質で形成することができる。また、第３絶縁層４０は第１絶縁層４１下に接触して配置することができる。前記接触された領域で、第３絶縁層４０の上面の面積は、第１絶縁層４１の下面面積と同じであることがある。また、第３絶縁層４０は第２絶縁層５１下に接触して配置することができる。前記接触された領域で第３絶縁層４０の上面の面積は第２絶縁層５１の下面面積と同じであることがある。第３絶縁層４０の一部領域は、第１金属層１９と第２金属層２９との間に配置することができる。また、第３絶縁層４０の他の一部領域は、第２金属層２９と第３金属層３９の間に配置することができる。
【０１１３】
図８は、本発明の一実施例による発光素子のまた他の例を示した図である。図８に示された実施例による発光素子を説明するにおいて、図１を参照して説明された部分と重複する部分については説明を省略する。
【０１１４】
本発明の一実施例による発光素子によれば、第１発光構造物１０下に第１オーミック反射電極１６が配置されることができる。第１オーミック反射電極１６は図１で説明された第１反射電極１７と第１オーミック接触層１５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第１オーミック反射電極１６は第２導電型の第２半導体層１３にオーミック接触されて、第１発光構造物１０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０１１５】
また、第２発光構造物２０下に第２オーミック反射電極２６が配置されることができる。第２オーミック反射電極２６は図１で説明された第２反射電極２７と第２オーミック接触層２５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第２オーミック反射電極２６は第２導電型の第４半導体層２３にオーミック接触されて、第２発光構造物２０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０１１６】
また、第３発光構造物３０下に第３オーミック反射電極３６が配置されることができる。第３オーミック反射電極３６は図１で説明された第３反射電極３７と第３オーミック接触層３５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第３オーミック反射電極３６は第２導電型の第６半導体層３３にオーミック接触されて、第３発光構造物３０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０１１７】
図９は、本発明の一実施例による発光素子を示した図である。
【０１１８】
本発明の一実施例による発光素子は、図９に示されるように、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７、電極８０を備えることができる。図９には、３個の発光構造物が配置された場合を示したが、他の実施例による発光素子は２個の発光構造物を含むこともでき、また４個以上の発光構造物を含むこともできる。
【０１１９】
これら複数の発光構造物は電気的に連結されることができる。例えば、これら複数の発光構造物は電気的に直列で連結されることができる。第１発光構造物１０と第２発光構造物２０は第１コンタクト部４３によって電気的に連結されることができる。第２発光構造物２０と第３発光構造物３０は第２コンタクト部５３によって電気的に連結されることができる。これら複数の発光構造物は支持基板７０上に配置されることができる。
【０１２０】
第１発光構造物１０は第１導電型の第１半導体層１１、第１活性層１２、第２導電型の第２半導体層１３を有することができる。第１活性層１２は第１導電型の第１半導体層１１と第２導電型の第２半導体層１３との間に配置されることができる。第１活性層１２は第１導電型の第１半導体層１１下に配置されることができるし、第２導電型の第２半導体層１３は第１活性層１２下に配置されることができる。
【０１２１】
例として、第１導電型の第１半導体層１１が第１導電型ドーパントとしてｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層で形成されて、第２導電型の第２半導体層１３が第２導電型ドーパントとしてｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層で形成されることができる。また、第１導電型の第１半導体層１１がｐ型半導体層で形成されて、第２導電型の第２半導体層１３がｎ型半導体層で形成されることもできる。
【０１２２】
第１導電型の第１半導体層１１は、例えば、ｎ型半導体層を含むことができる。第１導電型の第１半導体層１１は化合物半導体で具現されることができる。第１導電型の第１半導体層１１はII族-VI族化合物半導体、またはIII族-V族化合物半導体で具現されることができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１はＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で具現されることができる。第１導電型の第１半導体層１１は、例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択することができるし、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントがドーピングされることができる。
【０１２３】
第１活性層１２は第１導電型の第１半導体層１１を通じて注入される電子(または正孔)と第２導電型の第２半導体層１３を通じて注入される正孔(または電子)がお互いに会って、第１活性層１２の形成物質によるエネルギーバンド(energy band)のバンドギャップ(band gap)差によって光を放出する層である。第１活性層１２は単一井構造、多重井構造、量子点構造または量子線構造のうちの何れか一つで形成することができるが、これに限定されるものではない。
【０１２４】
第１活性層１２は化合物半導体で具現されることができる。第１活性層１２は、例としてＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で具現されることができる。第１活性層１２が前記多重井構造で具現された場合、第１活性層１２は複数の井戸層と複数の障壁層が積層されて具現されることができるし、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層/ＧａＮ障壁層の周期で具現されることができる。
【０１２５】
第２導電型の第２半導体層１３は、例えば、ｐ型半導体層で具現されることができる。第２導電型の第２半導体層１３は化合物半導体で具現されることができる。第２導電型の第２半導体層１３はII族-VI族化合物半導体、またはIII族-V族化合物半導体で具現されることができる。例えば、第２導電型の第２半導体層１３はＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で具現されることができる。第２導電型の第２半導体層１３は、例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択することができるし、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドーピングされることができる。
【０１２６】
一方、第１導電型の第１半導体層１１がｐ型半導体層を含んで第２導電型の第２半導体層１３がｎ型半導体層を含むこともできる。また、第２導電型の第２半導体層１３下にはｎ型またはｐ型半導体層を含む半導体層がさらに形成されることもできる。これによって、第１発光構造物１０はｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうちの少なくとも何れか一つを有することができる。また、第１導電型の第１半導体層１１及び第２導電型の第２半導体層１３内の不純物のドーピング濃度は、均一または不均一に形成することができる。すなわち、第１発光構造物１０の構造は多様に形成することができるし、これに限定しない。
【０１２７】
また、第１導電型の第１半導体層１１と第１活性層１２との間には第１導電型ＩｎＧａＮ/ＧａＮスーパーラティス構造またはＩｎＧａＮ/ＩｎＧａＮスーパーラティス構造が形成されることもできる。また、第２導電型の第２半導体層１３と第１活性層１２との間には第２導電型のＡｌＧａＮ層が形成されることもできる。
【０１２８】
そして、第２発光構造物２０は、第１導電型の第３半導体層２１、第２活性層２２、第２導電型の第４半導体層２３を有することができる。第２活性層２２は第１導電型の第３半導体層２１と第２導電型の第４半導体層２３との間に配置されることができる。第２活性層２２は第１導電型の第３半導体層２１下に配置されることができるし、第２導電型の第４半導体層２３は第２活性層２２下に配置されることができる。第２発光構造物２０は上で説明された第１発光構造物１０に準じて類似に形成されることができる。
【０１２９】
また、第３発光構造物３０は第１導電型の第５半導体層３１、第３活性層３２、第２導電型の第６半導体層３３を有することができる。第３活性層３２は第１導電型の第５半導体層３１と第２導電型の第６半導体層３３との間に配置されることができる。第３活性層３２は第１導電型の第５半導体層３１下に配置されることができるし、第２導電型の第６半導体層３３は第３活性層３２下に配置されることができる。第３発光構造物３０は上で説明された第１発光構造物１０に準じて類似に形成されることができる。
【０１３０】
第１発光構造物１０下に第１オーミック接触層１５と第１反射電極１７が配置されることができる。第１発光構造物１０の下及び第１反射電極１７のまわりに第１金属層１９が配置されることができる。第１金属層１９は、第１オーミック接触層１５のまわり及び第１反射電極１７の下に配置することができる。
【０１３１】
第１オーミック接触層１５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１オーミック接触層１５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１３２】
第１反射電極１７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第１反射電極１７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第１反射電極１７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第１反射電極１７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【０１３３】
第１オーミック接触層１５は第１発光構造物１０とオーミック接触になるように形成されることができる。また、第１反射電極１７は第１発光構造物１０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
【０１３４】
第１金属層１９はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第１反射電極１７方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。第１金属層１９はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第１反射電極１７などに影響を及ぼすことを防止することができる。第１金属層１９は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。第１金属層１９は透明導電性酸化膜層で具現されることもできる。第１金属層１９はアイソレーション層またはチャンネル層で指称されることもできる。
【０１３５】
また、第２発光構造物２０下に第２オーミック接触層２５と第２反射電極２７が配置されることができる。第２発光構造物２０下及び第２反射電極２７のまわりに第２金属層２９が配置されることができる。第２金属層２９は、第２オーミック接触層２５のまわり及び第２反射電極２７の下に配置することができる。
【０１３６】
第２オーミック接触層２５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２オーミック接触層２５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１３７】
第２反射電極２７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第２反射電極２７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第２反射電極２７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第２反射電極２７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【０１３８】
第２オーミック接触層２５は第２発光構造物２０とオーミック接触になるように形成されることができる。また、第２反射電極２７は第２発光構造物２０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
【０１３９】
第２金属層２９はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第２反射電極２７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。第２金属層２９はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第２反射電極２７などに影響を及ぼすことを防止することができる。第２金属層２９はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。第２金属層２９は透明導電性酸化膜層で具現されることもできる。
【０１４０】
また、第３発光構造物３０下に第３オーミック接触層３５と第３反射電極３７が配置されることができる。第３発光構造物３０の下及び第３反射電極３７のまわりに第３金属層３９が配置されることができる。第３金属層３９は、第３オーミック接触層３５のまわり及び第３反射電極３７の下に配置することができる。
【０１４１】
第３オーミック接触層３５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第３オーミック接触層３５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１４２】
第３反射電極３７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第３反射電極３７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第３反射電極３７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第３反射電極３７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【０１４３】
第３オーミック接触層３５は、第３発光構造物３０とオーミック接触になるように形成されることができる。また、第３反射電極３７は第３発光構造物３０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
【０１４４】
第３金属層３９はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第３反射電極３７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。第３金属層３９はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第３反射電極３７などに影響を及ぼすことを防止することができる。第３金属層３９は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【０１４５】
第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に第１コンタクト部４３が配置されることができる。第１コンタクト部４３は第１半導体層１１に電気的に連結されることができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に電気的に連結されることができる。第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１の側面に接触することができる。第１コンタクト部４３は、第２金属層２９に接触することができる。第１コンタクト部４３は、第２金属層２９の上部面に接触することができる。第２金属層２９は、第２反射電極２７及び第２オーミック接触層２５と電気的に連結されるので、第１コンタクト部４３は第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。これによって、第１導電型の第１半導体層１１は第１コンタクト部４３を通じて第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。
【０１４６】
第１コンタクト部４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第１コンタクト部４３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１コンタクト部４３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１４７】
第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０１４８】
第１コンタクト部４３と第２導電型の第２半導体層１３との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１絶縁層４１は、第１導電型の第１半導体層１１の下部に配置することができる。第１絶縁層４１は第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間を電気的に絶縁させることができる。第１絶縁層３１は第１コンタクト部４３と第２半導体層１３との間を電気的に絶縁させることができる。
【０１４９】
また、図１５に示されるように、第１絶縁層４１によって第２導電型の第２半導体層の第１領域１３ｂが平面で孤立するように形成されることができる。これによって、第１絶縁層４１によって第１絶縁層４１の一側に配置された第１領域１３ｂと第１絶縁層４１の他側に配置された第２導電型の第２半導体層１３が電気的に絶縁されることができるようになる。例えば、第１コンタクト部４３は第１領域１３ｂに接触することができるし、第１コンタクト部４３は第２導電型の第２半導体層１３と電気的に絶縁されることができるようになる。
【０１５０】
一方、第１コンタクト部４３に接触された第１領域１３ｂと第２導電型の第２半導体層１３を電気的に絶縁させる構造は多様に変形されることができる。例えば、第１絶縁層４１が第１発光構造物１０内に中心領域を囲む閉ループ形態で具現されることができる。ここで第１発光構造物１０の中心領域とは、第１導電型の第１半導体層１１、第１活性層１２、第２導電型の第２半導体層１３によって発光が発生される領域であることができる。これによって第１絶縁層４１を通じて第１発光構造物１０内の中心領域とまわり領域が電気的に絶縁されることができるようになる。これで、第１コンタクト部４３に接触された第１領域１３ｂは発光に寄与する第１活性層１２及び第２導電型の第２半導体層１３と電気的に絶縁されることができる。
【０１５１】
第１絶縁層４１は、第１発光構造物１０の第１半導体層１１の内部に配置することができる。第１コンタクト部４３と第１絶縁層４１は離隔されて配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１絶縁層４１との間に第１発光構造物１０をなす半導体層の一部領域が配置されることができる。第１絶縁層４１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。また、第１絶縁層４１は第３絶縁層４０と連結されることができる。すなわち、第１絶縁層４１は第３絶縁層４０から延長されて第１金属層１９、第２半導体層１３、第１活性層１２を貫通して第１半導体層１１の内部の一部領域と接して形成されることができる。
【０１５２】
第３絶縁層４０は、第１金属層１９と第２金属層２９を電気的に絶縁させることができる。
【０１５３】
第２発光構造物２０と第３発光構造物３０との間に第２コンタクト部５３が配置されることができる。第２コンタクト部５３は第３半導体層２１に電気的に連結されることができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９に電気的に連結されることができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の側面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９の上部面に接触することができる。第３金属層３９は第３反射電極３７及び第３オーミック接触層３５と電気的に連結されるので、第２コンタクト部５３は第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。これによって、第１導電型の第３半導体層２１は第２コンタクト部５３を通じて第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。
【０１５４】
第２コンタクト部５３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第２コンタクト部５３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２コンタクト部５３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１５５】
第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第３半導体層２１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０１５６】
第２コンタクト部５３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２絶縁層５１は、第１導電型の第３半導体層２１の下部に配置することができる。第２絶縁層４５は第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間を電気的に絶縁させることができる。第２絶縁層５１は第２コンタクト部５３と第４半導体層２３との間を電気的に絶縁させることができる。
【０１５７】
第２絶縁層５１は、第２発光構造物２０の第３半導体層２１の内部に配置することができる。第２コンタクト部５３と第２絶縁層５１は離隔されて配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２絶縁層５１との間に第２発光構造物２０を成す半導体層の一部領域が配置されることができる。第２絶縁層５１は透光性または絶縁性材質で具現されることができる。第２絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような物質で形成することができる。また、第２絶縁層５１は第３絶縁層４０と連結されることができる。第３絶縁層４０は第２金属層２９と第３金属層３９を電気的に絶縁させることができる。
【０１５８】
一方、図１５を参照して第１絶縁層４１の機能及び配置に対して説明されたところと類似に第２絶縁層５１が具現されることができる。すなわち、第２絶縁層５１によって第２導電型の第４半導体層２３の第１領域が平面で孤立するように形成されることができる。
【０１５９】
これによって、第２絶縁層５１によって第２絶縁層５１の一側に配置された第４半導体層２３の第１領域と第２絶縁層５１の他側に配置された第２導電型の第４半導体層２３の第２領域が電気的に絶縁されることができるようになる。例えば、第２コンタクト部５３は第１領域に接触することができるし、第２コンタクト部５３は第２導電型の第４半導体層２３と電気的に絶縁されることができるようになる。
【０１６０】
一方、第２コンタクト部５３に接触された第４半導体層２３の第１領域と第４半導体層２３の第２領域を電気的に絶縁させる構造は多様に変形されることができる。例えば、第２絶縁層５１が第２発光構造物２０内に中心領域を囲む閉ループ形態で具現されることができる。
【０１６１】
ここで、第２発光構造物２０の中心領域とは、第１導電型の第３半導体層２１、第２活性層２２、第２導電型の第４半導体層２３によって発光が発生される領域であることができる。これによって第２絶縁層５１を通じて第２発光構造物２０内の中心領域とまわり領域が電気的に絶縁されることができるようになる。これで、第２コンタクト部５３に接触された第１領域は発光に寄与する第２活性層２２及び第２導電型の第４半導体層２３と電気的に絶縁されることができる。
【０１６２】
第２金属層２９及び第３金属層３９下に第３絶縁層４０が配置されることができる。第３絶縁層４０は酸化物または窒化物で具現されることができる。第３絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。また、第３絶縁層４０は第１絶縁層４１下に接触して配置することができる。また、第３絶縁層４０は第２絶縁層５１下に接触して配置することができる。第３絶縁層４０の第１領域、すなわち、第１絶縁層４１で延長された領域は第１金属層１９と第２金属層２９との間に配置されることができる。第３絶縁層４０の第２領域、すなわち第２絶縁層５１で延長された領域は第２金属層２９と第３金属層３９との間に配置されることができる。
【０１６３】
第１金属層１９と第３絶縁層４０下に拡散障壁層５０、ボンディング層６０、支持部材７０が配置されることができる。
【０１６４】
拡散障壁層５０はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。拡散障壁層５０はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７などに影響を及ぼすことを防止することができる。拡散障壁層５０はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【０１６５】
ボンディング層６０はバリア金属またはボンディング金属などを含んで、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｂ、ＰｄまたはＴａのうちの少なくとも一つを含むことができる。支持部材７０は実施例による発光素子を支持して、外部電極と電気的に連結されて第１発光構造物１０に電源を提供することができる。ボンディング層６０はシード層で具現されることもできる。
【０１６６】
ボンディング層６０下に支持部材７０が配置されることができる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の下に支持部材７０が配置されることができる。支持部材７０は伝導性物質を含むことができる。支持部材７０は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｕ-Ｗまたは不純物が注入された半導体基板(例:Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅなど)のうちの少なくとも何れか一つで形成することができる。また、支持部材７０は絶縁性物質で具現されることもできる。支持部材７０は、例えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2などの物質で具現されることもできる。
【０１６７】
一方、第１導電型の第５半導体層３１上に電極８０が配置されることができる。電極８０は第１導電型の第５半導体層３１に電気的に連結されることができる。電極８０は第１導電型の第５半導体層３１上部面に接触することができる。
【０１６８】
これによって、電極８０及び第１反射電極１７によって第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、及び第３発光構造物３０に電源が提供されることができるようになる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０は電気的に直列構造で連結される。これによって、電極８０及び第１反射電極１７を通じて電源が印加されれば第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０で光が提供されることができるようになる。
【０１６９】
本発明の一実施例によれば、電極８０は多層構造で具現されることもできる。電極８０はオーミック接触層、中問層、上部層で具現されることができる。オーミック接触層はＣｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎなどから選択された物質を含んでオーミック接触を具現することができる。中問層はＮｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現されることができる。上部層は、例えば、Ａｕを含むことができる。
【０１７０】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に光抽出パターンが提供されることができる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に凹凸パターンが提供されることができる。これによって実施例によれば外部光抽出効果を上昇させることができるようになる。
【０１７１】
一方、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０に光抽出パターンを形成するにおいて、例として、ＰＥＣ(Photo Electric Chemical)エッチング工程が適用されることができる。ＰＥＣエッチング工程を適用するときに発光構造物のまわり及び下部に絶縁層が存在する場合、ＰＥＣ工程で絶縁によって蝕刻が進行される現象が発生されることができる。この時、絶縁によって蝕刻が進行される場合、各発光構造物をなす半導体層、特に、各活性層が損傷されることもある。また、絶縁層に沿って蝕刻が進行される場合発光構造物と絶縁層との間に剥離現象が現われることができるし、これによってショート(short)などが発生されて、電気的な信頼性が低下されることができる短所がある。しかし、本発明の一実施例によれば、各発光構造物まわり及び下部に絶縁層が存在しないのでＰＥＣエッチング工程を遂行する場合にも各発光構造物が損傷されることを防止することができるようになる。
【０１７２】
本発明の一実施例によれば、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面がＮ面で形成されることができるし、Ｇａ面で形成される場合に比べて表面粗さが大きいので、光抽出効率がさらに向上することができるようになる。また、電極８０と第１導電型の第５半導体層３１との間にアンドープＧａＮ層がさらに配置されることもできる。これによってＮ面に接した電極８０に対してアンドープＧａＮ層が一種のバランス抵抗役割を遂行することができるようになるし、動作電圧を変動させることができるようになる。
【０１７３】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０上には保護層がさらに配置されることができる。当該保護層は、酸化物または窒化物で具現されることができる。当該保護層は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。当該保護層は第１発光構造物１０及び第３発光構造物３０のまわりに提供されることができる。
【０１７４】
本発明の一実施例によれば、第１コンタクト部４３及び第２コンタクト部５３を通じて隣り合う発光構造物間に電気的に直列構造で連結されることができる。また、第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に別途の絶縁層が配置されないことによって、第１コンタクト部４３を形成するにおいて、絶縁層を蝕刻する工程が必要ではなくなる。これによって第１コンタクト部４３を形成するにおいて、製造安全性を高めることができるようになる。すなわち、絶縁層を形成するための工程及び絶縁層に対する蝕刻工程を経らなくても良いので、相対的に工程安全性を確保することができるようになる。
【０１７５】
一方、以上の説明では各発光構造物間の電気的な連結のために第１コンタクト部４３と第２コンタクト部５３が提供された場合を基準に説明した。しかし、本発明の一実施例において、第１発光構造物１０の第１半導体層１１と第２発光構造物２０の第４半導体層２３は、第２金属層２９によって電気的に連結されることができる。これによって、第１コンタクト部４３が選択的に除去されることもできる。また、実施例において第２発光構造物２０の第３半導体層２１と第３発光構造物２０の第６半導体層３３は、第３金属層３９によって電気的に連結されることができる。これによって、第２コンタクト部５３が選択的に除去されることもできる。
【０１７６】
本発明の一実施例による発光素子は、複数の発光セルを含む。それぞれの発光セルは金属層、金属層の上の第２導電型半導体層、第２導電型半導体層の上の活性層、活性層の上の第１導電型半導体層を有することができる。また、本発明の一実施例による発光素子は、複数の発光セルのうちで第１発光セルの第１導電型半導体層の側面に接触して第１発光セルに隣接した第２発光セルの金属層に電気的に連結されたコンタクト部を備えることができる。
【０１７７】
このとき、コンタクト部は、第１発光セルの第１導電型半導体層の上部面に接触して第２発光セルの金属層の上部面に接触することができる。また、本発明の一実施例による発光素子によれば、コンタクト部と第１発光セルの活性層との間及びコンタクト部と第１発光セルの第２導電型半導体層との間に絶縁層が配置されることができる。
【０１７８】
当該絶縁層は、コンタクト部と第１発光セルの活性層との間を電気的に絶縁させることができる。当該絶縁層は、コンタクト部と第１発光セルの第２導電型半導体層との間を電気的に絶縁させることができる。当該絶縁層は、第１発光セルの金属層と第２発光セルの金属層を電気的に絶縁させて、一部領域が第１発光セルの第１導電型半導体層内部に配置されることができる。そして、第２発光セルの第１導電型半導体層に電気的に連結された電極を含むことができる。これによって第１発光セルに含まれた前記金属層と第２発光セルに含まれた前記電極に電源が提供されれば第１発光セルと第２発光セルは電気的に直列構造で連結されて光を発光することができるようになる。 それでは、図１０乃至図１５を参照して、本発明の一実施例による発光素子製造方法を説明することにする。
【０１７９】
本発明の一実施例による発光素子製造方法によれば、図１０に示されるように、基板５上に第１導電型半導体層１１a、活性層１２a、第２導電型半導体層１３aを形成する。第１導電型半導体層１１a、活性層１２a、第２導電型半導体層１３aは発光構造物１０aで定義されることができる。
【０１８０】
基板５は、例えば、サファイア基板(Ａｌ2Ｏ３)、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅのうちの少なくとも一つで形成することができるし、これに限定しない。第１導電型の第１半導体層１１と基板５との間にはバッファ層がさらに形成されることができる。
【０１８１】
例として、第１導電型半導体層１１aが第１導電型ドーパントとしてｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層で形成されて、第２導電型半導体層１３aが第２導電型ドーパントとしてｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層で形成されることができる。また、第１導電型半導体層１１aがｐ型半導体層で形成されて、第２導電型半導体層１３aがｎ型半導体層で形成されることもできる。
【０１８２】
第１導電型半導体層１１aは、例えば、ｎ型半導体層を含むことができる。第１導電型半導体層１１aはＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で形成することができる。第１導電型半導体層１１aは、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどから選択することができるし、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントがドーピングされることができる。
【０１８３】
活性層１２aは、第１導電型半導体層１１aを通じて注入される電子(または正孔)と第２導電型半導体層１３aを通じて注入される正孔(または電子)がお互いに会って、活性層１２aの形成物質によるエネルギーバンド(energy band)のバンドギャップ(band gap)差によって光を放出する層である。活性層１２aは単一井構造、多重井構造、量子点構造または量子線構造のうちの何れか一つで形成することができるが、これに限定されるものではない。
【０１８４】
活性層１２aは、ＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で形成することができる。活性層１２aが多重井構造で形成された場合、活性層１２aは複数の井戸層と複数の障壁層が積層されて形成されることができるし、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層/ＧａＮ障壁層の周期で形成されることができる。
【０１８５】
第２導電型半導体層１３aは、例えば、ｐ型半導体層で具現されることができる。第２導電型半導体層１３aはＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で形成することができる。第２導電型半導体層１３aは、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどから選択することができるし、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドーピングされることができる。
【０１８６】
一方、第１導電型半導体層１１aがｐ型半導体層を含んで第２導電型半導体層１３aがｎ型半導体層を含むこともできる。また、第２導電型半導体層１３a上にはｎ型またはｐ型半導体層を含む半導体層がさらに形成されることもでき、これによって、発光構造物１０aはｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうちの少なくとも何れか一つを有することができる。また、第１導電型半導体層１１a及び第２導電型半導体層１３a内の不純物のドーピング濃度は、均一または不均一に形成することができる。すなわち、発光構造物１０aの構造は多様に形成することができるし、これに限定しない。
【０１８７】
また、第１導電型半導体層１１aと活性層１２aとの間には第１導電型ＩｎＧａＮ/ＧａＮスーパーラティス構造またはＩｎＧａＮ/ＩｎＧａＮスーパーラティス構造が形成されることもできる。また、第２導電型半導体層１３aと活性層１２aとの間には第２導電型のＡｌＧａＮ層が形成されることもできる。
【０１８８】
引き継いで、図１１に示されるように、第２導電型半導体層１３aの第１領域の上に第１オーミック接触層１５、第１反射電極１７が形成される。また、第２導電型半導体層１３aの第２領域の上に第２オーミック接触層２５、第２反射電極２７が形成されて、第２導電型半導体層１３aの第３領域の上に第３オーミック接触層３５、第３反射電極３７が形成される。
【０１８９】
第１オーミック接触層１５、第２オーミック接触層２５、第３オーミック接触層３５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１オーミック接触層１５、第２オーミック接触層２５、第３オーミック接触層３５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１９０】
第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【０１９１】
引き継いで、図１２に示されるように、第２導電型の第２半導体層１３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第１絶縁層４１が形成される。第１絶縁層４１は第１活性層１２と第２活性層２２との間にも形成される。第１絶縁層４１の一部領域は第１オーミック接触層１５に接触して形成することができる。第１絶縁層４１は第１導電型半導体層１１aの内部に接触して形成することができる。第１絶縁層４１は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第１絶縁層４１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【０１９２】
また、第２導電型の第４半導体層２３と第２導電型の第６半導体層３３との間に第２絶縁層５１が形成される。第２絶縁層５１は第２活性層２２と第３活性層３２との間にも形成される。第２絶縁層５１の一部領域は第２オーミック接触層２５に接触して形成することができる。第２絶縁層５１は第１導電型半導体層１１aの内部に接触して形成することができる。第２絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【０１９３】
引き継いで、図１３に示されるように、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７、第１絶縁層４１、第２絶縁層５１上に金属層を形成して、第３絶縁層４０を形成する。第３絶縁層４０によって、金属層は第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９に分離することができる。第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９は第３絶縁層４０によって電気的に絶縁されることができる。第３絶縁層４０は第１絶縁層４１上に接触して形成することができる。第３絶縁層４０は第２絶縁層５１上に接触して形成することができる。
【０１９４】
第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９は、例として、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。また、第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９は透明導電性酸化膜で具現されることもできる。第３絶縁層４０は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第３絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【０１９５】
第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９、第３絶縁層４０の形成工程は多様に変形されることができる。例えば、第３絶縁層４０は複数の工程を通じて形成されることもできる。また、第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９はそれぞれ別途の工程で形成されることもできる。
【０１９６】
次に、図１３に示されるように、第１金属層１９と第３絶縁層４０上に拡散障壁層５０、ボンディング層６０、支持部材７０を形成する。
【０１９７】
拡散障壁層５０は、ボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第１反射電極１７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。拡散障壁層５０はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第１反射電極１７などに影響を及ぼすことを防止することができる。拡散障壁層５０はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ物質のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【０１９８】
ボンディング層６０はバリア金属またはボンディング金属などを含んで、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＴａのうちの少なくとも一つを含むことができる。支持部材７０は実施例による発光素子を支持して、外部電極と電気的に連結されて第１反射電極１７に電源を提供することができる。
【０１９９】
支持部材７０は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｕ-Ｗまたは不純物が注入された半導体基板(例:Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅなど)のうちの少なくとも何れか一つで形成することができる。また、支持部材７０は絶縁性物質で具現されることもできる。支持部材７０は、例えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2などの物質で具現されることもできる。
【０２００】
次に、第１導電型半導体層１１aから基板５をとり除く。一つの例として、基板５はレーザーリフトオフ(ＬＬＯ:Laser Lift Off)工程によって除去することができる。レーザーリフトオフ工程(ＬＬＯ)は前記基板５の下面にレーザーを照射して、基板５と第１導電型半導体層１１aをお互いに剥離させる工程である。
【０２０１】
引き継いで、図１４に示されるように、アイソレーションエッチングを遂行して第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０を分離させる。アイソレーションエッチングは、例えば、ＩＣＰ(Inductively Coupled Plasma)のような乾式蝕刻によって実施されることができるが、これに限定しない。アイソレーションエッチングによって第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９の一部領域が露出することができるようになる。この時、アイソレーションエッチングによって第１絶縁層４１と第２絶縁層５１が外部に露出しないように工程が進行されることができる。
【０２０２】
次に、図１４に示されるように、第１コンタクト部４３、第２コンタクト部５３が形成されることができる。第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に第１コンタクト部４３が形成されることができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１と第２反射電極２７を電気的に連結する。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の側面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。第１導電型の第１半導体層１１は第１コンタクト部４３を通じて第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。
【０２０３】
第１コンタクト部４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第１コンタクト部４３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１コンタクト部４３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０２０４】
第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０２０５】
第１コンタクト部４３と第２導電型の第２半導体層１３との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１絶縁層４１は第１導電型の第１半導体層１１の下部に配置することができる。
【０２０６】
また、第２発光構造物２０と第３発光構造物３０との間に第２コンタクト部５３が形成されることができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１と第３反射電極３７を電気的に連結する。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の側面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。第１導電型の第３半導体層２１は第２コンタクト部５３を通じて第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。
【０２０７】
第２コンタクト部５３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第２コンタクト部５３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２コンタクト部５３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０２０８】
第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第３半導体層２１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０２０９】
第２コンタクト部５３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２絶縁層５１は第１導電型の第３半導体層２１の下部に配置することができる。
【０２１０】
また、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に光抽出パターンが提供されることができる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に凹凸パターンが提供されることができる。これによって、本発明の一実施例によれば、外部光抽出効果を上昇させることができるようになる。本発明の一実施例によれば、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面がＮ面で形成されることができるし、Ｇａ面で形成される場合に比べて表面粗さが大きいので光抽出効率がさらに向上することができるようになる。
【０２１１】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０に光抽出パターンを形成するにおいて、例としてＰＥＣ(Photo Electric Chemical)エッチング工程が適用されることができる。ＰＥＣエッチング工程を適用するときに発光構造物のまわり及び下部に絶縁層が存在する場合、ＰＥＣ工程で絶縁によって蝕刻が進行される現象が発生されることができる。この時、絶縁によって蝕刻が進行される場合、各発光構造物らをなす半導体層、特に各活性層が損傷されることもできる。また、絶縁層に沿って蝕刻が進行される場合剥離現象が現われることがあるし、これによってショート(short)などが発生されて電気的な信頼性が低下されることができる短所がある。しかし、本発明の一実施例によれば、各発光構造物まわり及び下部に絶縁層が存在しないので、ＰＥＣエッチング工程を遂行する場合にも各発光構造物らが損傷されることを防止することができるようになる。
【０２１２】
一方、第１導電型の第５半導体層３１上に電極８０が配置されることができる。前記電極８０は第１導電型の第５半導体層３１に電気的に連結されることができる。前記電極８０は第１導電型の第５半導体層３１上部面に接触することができる。
【０２１３】
これによって、電極８０及び第１反射電極１７によって第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、及び第３発光構造物３０に電源が提供されることができるようになる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０は電気的に直列構造で連結される。これによって、電極８０及び第１反射電極１７を通じて電源が印加されれば第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０で光が提供されることができるようになる。
【０２１４】
本発明の一実施例によれば、電極８０は多層構造で具現されることもできる。電極８０はオーミック接触層、中問層、上部層で具現されることができる。オーミック接触層はＣｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎなどから選択された物質を含んでオーミック接触を具現することができる。中問層はＮｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現されることができる。上部層は、例えばＡｕを含むことができる。
【０２１５】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０上には保護層がさらに配置されることができる。保護層は酸化物または窒化物で具現されることができる。保護層は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。保護層は第１発光構造物１０及び第３発光構造物３０のまわりに提供されることができる。
【０２１６】
本発明の一実施例によれば、第１コンタクト部４３及び第２コンタクト部５３を通じて隣り合う発光構造物の間に電気的に直列構造で連結されることができる。また、第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に別途の絶縁層が配置されないことによって、第１コンタクト部４３を形成するにおいて絶縁層を蝕刻する工程が必要ではなくなる。これによって第１コンタクト部４３を形成するにおいて製造安全性を高めることができるようになる。すなわち、絶縁層を形成するための工程及び絶縁層に対する蝕刻工程を経らなくても良いので相対的に工程安全性を確保することができるようになる。
【０２１７】
一方、上で説明された各層の形成工程は一つの例示であり、その工程順序では多様に変形されることができる。
【０２１８】
また、図１５に示されるように、第１絶縁層４１によって第２導電型の第２半導体層の第１領域１３ｂが平面で孤立されるように形成されることができる。これによって、第１絶縁層４１によって第１絶縁層４１の一側に配置された第１領域１３ｂと第１絶縁層４１の他側に配置された第２導電型の第２半導体層１３が電気的に絶縁されることができるようになる。例えば、第１コンタクト部４３は第１領域１３ｂに接触することができるし、第１コンタクト部４３は第２導電型の第２半導体層１３と電気的に絶縁されることができるようになる。
【０２１９】
一方、第１コンタクト部４３に接触された第１領域１３ｂと第２導電型の第２半導体層１３を電気的に絶縁させる構造は多様に変形されることができる。例えば、第１絶縁層４１が第１発光層１０内に中心領域を囲む閉ループ形態で具現されることができる。ここで、第１発光層１０の中心領域とは、第１導電型の第１半導体層１１、第１活性層１２、第２導電型の第２半導体層１３によって発光が発生される領域であることができる。これによって第１絶縁層４１を通じて第１発光層１０内の中心領域とまわり領域が電気的に絶縁されることができるようになる。これで、第１コンタクト部４３に接触された第１領域１３ｂは発光に寄与する第１活性層１２及び第２導電型の第２半導体層１３と電気的に絶縁されることができる。
【０２２０】
図１６は、本発明の一実施例による発光素子の他の例を示した図面である。図１６に示された実施例による発光素子を説明するにおいて、図９を参照して説明された部分と重複する部分については説明を省略する。
【０２２１】
第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に第１コンタクト部４３が配置されることができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１に電気的に連結されることができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に電気的に連結されることができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の側面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９の上部面に接触することができる。第２金属層２９は第２反射電極２７及び第２オーミック接触層２５と電気的に連結されるので、第１コンタクト部４３は第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。これによって、第１導電型の第１半導体層１１は第１コンタクト部４３を通じて第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。
【０２２２】
第１コンタクト部４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第１コンタクト部４３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１コンタクト部４３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０２２３】
第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０２２４】
第１コンタクト部４３と第２導電型の第２半導体層１３との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１絶縁層４１は第１導電型の第１半導体層１１の下部に配置することができる。第１絶縁層４１は第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間を電気的に絶縁させることができる。第１絶縁層３１は第１コンタクト部４３と第２半導体層１３との間を電気的に絶縁させることができる。
【０２２５】
第１絶縁層４１は、第１発光構造物１０の第１半導体層１１の内部に配置することができる。第１コンタクト部４３と第１絶縁層４１は離隔して配置することができる。第１コンタクト部４３と第１絶縁層４１との間に第２金属層２９の一部領域が配置されることができる。第２金属層２９の一部領域は第１半導体層１１に接触することができる。第２金属層２９の一部領域は第１半導体層１１の下面に接触することができる。
【０２２６】
第１絶縁層４１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。また、第１絶縁層４１は第３絶縁層４０と連結されることができる。第３絶縁層４０は第１金属層１９と第２金属層２９を電気的に絶縁させることができる。
【０２２７】
第２発光構造物２０と第３発光構造物３０との間に第２コンタクト部５３が配置されることができる。第２コンタクト部５３は第３半導体層２１に電気的に連結されることができる。第２コンタクト部５３は、第３金属層３９に電気的に連結されることができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の側面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９の上部面に接触することができる。第３金属層３９は第３反射電極３７及び第３オーミック接触層３５と電気的に連結されるので、第２コンタクト部５３は第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。これによって、第１導電型の第３半導体層２１は第２コンタクト部５３を通じて第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。
【０２２８】
第２コンタクト部５３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第２コンタクト部５３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２コンタクト部５３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０２２９】
第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第３半導体層２１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０２３０】
第２コンタクト部５３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２絶縁層５１は第１導電型の第３半導体層２１の下部に配置することができる。第２絶縁層４５は第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間を電気的に絶縁させることができる。第２絶縁層５１は第２コンタクト部５３と第４半導体層２３との間を電気的に絶縁させることができる。
【０２３１】
第２絶縁層５１は第２発光構造物２０の第３半導体層２１の内部に配置することができる。第２コンタクト部５３と第２絶縁層５１は離隔されて配置されることができる。第２絶縁層５１と第２コンタクト部４３との間に第３金属層３９の一部領域が配置されることができる。第３金属層３９の一部領域は第３半導体層２１に接触することができる。第３金属層３９の一部領域は第３半導体層２１の下面に接触することができる。
【０２３２】
第２絶縁層５１は透光性または絶縁性材質で具現されることができる。第２絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような物質で形成することができる。また、第２絶縁層５１は第３絶縁層４０と連結されることができる。第３絶縁層４０は第２金属層２９と第３金属層３９を電気的に絶縁させることができる。
【０２３３】
第２金属層２９及び第３金属層３９下に第３絶縁層４０が配置されることができる。第３絶縁層４０は酸化物または窒化物で具現されることができる。第３絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。また、第３絶縁層４０は第１絶縁層４１下に接触して配置することができる。また、第３絶縁層４０は第２絶縁層５１下に接触して配置することができる。第３絶縁層４０の第１領域は第１金属層１９と第２金属層２９との間に配置されることができる。第３絶縁層４０の第２領域は第２金属層２９と第３金属層３９との間に配置されることができる。
【０２３４】
図１７は、本発明の一実施例による発光素子のまた他の例を示した図である。図１７に示された実施例による発光素子を説明するにおいて、図９を参照して説明された部分と重複する部分については説明を省略する。
【０２３５】
本発明の一実施例による発光素子によれば、第１発光構造物１０下に第１オーミック反射電極１６が配置されることができる。第１オーミック反射電極１６は図１で説明された第１反射電極１７と第１オーミック接触層１５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第１オーミック反射電極１６は第２導電型の第２半導体層１３にオーミック接触されて、第１発光構造物１０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０２３６】
また、第２発光構造物２０下に第２オーミック反射電極２６が配置されることができる。第２オーミック反射電極２６は図９で説明された第２反射電極２７と第２オーミック接触層２５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第２オーミック反射電極２６は第２導電型の第４半導体層２３にオーミック接触されて、第２発光構造物２０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０２３７】
また、第３発光構造物３０下に第３オーミック反射電極３６が配置されることができる。第３オーミック反射電極３６は図９で説明された第３反射電極３７と第３オーミック接触層３５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第３オーミック反射電極３６は第２導電型の第６半導体層３３にオーミック接触されて、第３発光構造物３０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０２３８】
図１８は、本発明の一実施例による発光素子のまた他の例を示した図である。図１８に示された実施例による発光素子を説明するにおいて、図１６を参照して説明された部分と重複する部分については説明を省略する。
【０２３９】
本発明の一実施例による発光素子によれば、第１発光構造物１０下に第１オーミック反射電極１６が配置されることができる。第１オーミック反射電極１６は図１６で説明された第１反射電極１７と第１オーミック接触層１５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第１オーミック反射電極１６は第２導電型の第２半導体層１３にオーミック接触されて、第１発光構造物１０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０２４０】
また、第２発光構造物２０下に第２オーミック反射電極２６が配置されることができる。第２オーミック反射電極２６は図１６で説明された第２反射電極２７と第２オーミック接触層２５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第２オーミック反射電極２６は第２導電型の第４半導体層２３にオーミック接触されて、第２発光構造物２０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０２４１】
また、第３発光構造物３０下に第３オーミック反射電極３６が配置されることができる。第３オーミック反射電極３６は図１６で説明された第３反射電極３７と第３オーミック接触層３５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第３オーミック反射電極３６は第２導電型の第６半導体層３３にオーミック接触されて、第３発光構造物３０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０２４２】
図１９は、本発明の一実施例による発光素子が適用された発光素子パッケージを示した図である。
【０２４３】
図１９を参照すれば、本発明の一実施例による発光素子パッケージは、胴体１２０と、胴体１２０に配置された第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２と、胴体１２０に提供されて、第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２と電気的に連結される実施例による発光素子１００と、発光素子１００を囲むモールディング部材１４０とを備える。
【０２４４】
胴体１２０は、シリコン材質、合成樹脂材質、または金属材質を含んで形成することができるし、発光素子１００の周りに傾斜面が形成されることができる。
【０２４５】
第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２は、お互いに電気的に分離して、発光素子１００に電源を提供する。また、第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２は、発光素子１００で発生された光を反射させて光効率を増加させることができるし、発光素子１００で発生された熱を外部に排出させる役割をすることもできる。
【０２４６】
発光素子１００は、胴体１２０上に配置するか、または第１リード電極１３１または第２リード電極１３２上に配置することができる。
【０２４７】
発光素子１００は、第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２とワイヤ方式、フリップチップ方式またはダイボンディング方式のうちの何れか一つによって電気的に連結されることもできる。
【０２４８】
モールディング部材１４０は、発光素子１００を囲んで発光素子１００を保護することができる。また、モールディング部材１４０には蛍光体が含まれて、発光素子１００から放出された光の波長を変化させることができる。
【０２４９】
本発明の一実施例による発光素子または発光素子パッケージは、複数個が基板の上にアレイされることができるし、発光素子パッケージの光経路上に光学部材であるレンズ、導光板、プリズムシート、拡散シートなどが配置されることができる。このような発光素子パッケージ、基板、光学部材はライトユニットで機能することができる。ライトユニットはトップビューまたはサイドビュータイプで具現されて、携帯端末機及びノートブックコンピューターなどの表示装置に提供されるか、または照明装置及び指示装置などに多様に適用されることができる。また他の実施例は、上述した実施例に記載した発光素子または発光素子パッケージを含む照明装置で具現されることができる。例えば、照明装置はランプ、街灯、電光板、ヘッドライトを含むことができる。
【０２５０】
本発明の一実施例による発光素子は、ライトユニットに適用されることができる。ライトユニットは複数の発光素子がアレイされた構造を含んで、図２０及び図２１に示された表示装置、図２２に示された照明装置を含むことができる。
【０２５１】
図２０を参照すれば、本発明の一実施例による表示装置１０００は、導光板１０４１と、導光板１０４１に光を提供する発光モジュール１０３１と、導光板１０４１下の反射部材１０２２と、導光板１０４１上の光学シート１０５１と、光学シート１０５１上の表示パネル１０６１と、導光板１０４１、発光モジュール１０３１及び反射部材１０２２を収納するボトムカバー１０１１とを備えることができるが、これに限定されない。
【０２５２】
ボトムカバー１０１１、反射シート１０２２、導光板１０４１、光学シート１０５１はライトユニット１０５０で定義されることができる。
【０２５３】
導光板１０４１は、光を拡散させて面光源化させる役割をする。導光板１０４１は透明な材質でなされて、例えば、ＰＭＭＡ(Polymethyl methacrylate)のようなアクリル樹脂系列、ＰＥＴ(poly ethylene terephthlate)、ＰＣ(poly carbonate)、ＣＯＣ(cyclo olefin copolymer)及びＰＥＮ(poly ethylene naphthalate)樹脂のうちで一つを含むことができる。
【０２５４】
発光モジュール１０３１は、導光板１０４１の少なくとも一側面に光を提供して、究極的には表示装置の光源として作用するようになる。
【０２５５】
発光モジュール１０３１は、少なくとも一つが提供されることができるし、導光板１０４１の一側面で直接または間接的に光を提供することができる。発光モジュール１０３１は、基板１０３３と上で説明された実施例による発光素子１００を含むことができる。発光素子１００は基板１０３３上に所定間隔でアレイされることができる。
【０２５６】
基板１０３３は回路パターンを含む印刷回路基板(ＰＣＢ、Printed Circuit Board)であることがある。但し、基板１０３３は一般ＰＣＢのみならず、メタルコアＰＣＢ(ＭＣＰＣＢ、Metal Core ＰＣＢ)、軟性ＰＣＢ(ＦＰＣＢ、Flexible ＰＣＢ)などを含むこともでき、これに対して限定しない。発光素子１００はボトムカバー１０１１の側面または放熱プレートの上に提供される場合、基板１０３３は除去されることができる。ここで、放熱プレートの一部はボトムカバー１０１１の上面に接触することができる。
【０２５７】
そして、複数の発光素子１００は、光が放出される出射面が導光板１０４１と所定距離が離隔されるように搭載されることができるし、これに限定しない。発光素子１００は導光板１０４１の一側面である入光部に光を直接または間接的に提供することができ、これに限定しない。
【０２５８】
導光板１０４１下には反射部材１０２２が配置されることができる。反射部材１０２２は導光板１０４１の下面に入射された光を反射させて上に向けるようにすることで、ライトユニット１０５０の輝度を向上させることができる。反射部材１０２２は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成することができるが、これに限定しない。反射部材１０２２はボトムカバー１０１１の上面であることができ、これに限定しない。
【０２５９】
ボトムカバー１０１１は導光板１０４１、発光モジュール１０３１及び反射部材１０２２などを収納することができる。このために、ボトムカバー１０１１は上面が開口されたボックス(box)形状を有する収納部１０１２が具備されることができるし、これに限定しない。ボトムカバー１０１１はトップカバーと結合されることができ、これに限定しない。
【０２６０】
ボトムカバー１０１１は、金属材質または樹脂材質で形成することができ、プレス成形または圧出成形などの工程を利用して製造することができる。また、ボトムカバー１０１１は熱伝導性が良い金属または非金属材料を含むことができ、これに限定しない。
【０２６１】
表示パネル１０６１は、例えば、ＬＣＤパネルとして、お互いに対向される透明な材質の第１及び第２基板、そして第１及び第２基板の間に介された液晶層を含む。表示パネル１０６１の少なくとも一面には偏光板が付着することができ、このような偏光板の付着構造に限定しない。表示パネル１０６１は光学シート１０５１を通過した光によって情報を表示するようになる。このような表示装置１０００は各種携帯端末機、ノートブックコンピューターのモニター、ラップトップコンピューターのモニター、テレビなどに適用されることができる。
【０２６２】
光学シート１０５１は、表示パネル１０６１と導光板１０４１との間に配置されて、少なくとも一枚の透光性シートを含む。光学シート１０５１は、例えば、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートなどのようなシートのうちの少なくとも一つを含むことができる。拡散シートは入射される光を拡散させてくれて、前記水平または/及び垂直プリズムシートは入射される光を表示領域に集光させてくれて、輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させてくれる。また、表示パネル１０６１上には保護シートが配置されることができ、これに限定しない。
【０２６３】
ここで、発光モジュール１０３１の光経路上には光学部材として、導光板１０４１、及び光学シート１０５１を含むことができ、これに限定しない。
【０２６４】
図２１は、本発明の一実施例による表示装置の他の例を示した図である。
【０２６５】
図２１を参照すれば、表示装置１１００は、ボトムカバー１１５２、開示発光素子１００がアレイされた基板１０２０、光学部材１１５４、及び表示パネル１１５５を備える。
【０２６６】
基板１０２０と発光素子１００は、発光モジュール１０６０で定義されることができる。ボトムカバー１１５２、少なくとも一つの発光モジュール１０６０、光学部材１１５４はライトユニットで定義されることができる。
【０２６７】
ボトムカバー１１５２には収納部１１５３を具備することができ、これに限定しない。
【０２６８】
ここで、光学部材１１５４はレンズ、導光板、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートなどで少なくとも一つを含むことができる。導光板はＰＣ材質またはＰＭＭＡ(Polymethyl methacrylate)材質でなされることができ、このような導光板は除去されることができる。拡散シートは入射される光を拡散させてくれて、水平及び垂直プリズムシートは入射される光を表示領域に集光させてくれて、輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させてくれる。
【０２６９】
光学部材１１５４は、発光モジュール１０６０上に配置されて、発光モジュール１０６０から放出された光を面光源するか、または拡散、集光などを遂行するようになる。
【０２７０】
図２２は、本発明の一実施例による照明装置の斜視図である。
【０２７１】
図２２を参照すれば、照明装置１５００は、ケース１５１０と、ケース１５１０に設置された発光モジュール１５３０と、ケース１５１０に設置されて、外部電源から電源の提供を受ける連結端子１５２０とを備えることができる。
【０２７２】
ケース１５１０は、放熱特性が良好な材質で形成されることができ、例えば、金属材質または樹脂材質で形成されることができる。
【０２７３】
発光モジュール１５３０は、基板１５３２と、基板１５３２に提供される実施例による発光素子１００を含むことができる。発光素子１００は、複数個がマトリックス形態または所定間隔で離隔されてアレイされることができる。
【０２７４】
基板１５３２は、絶縁体に回路パターンが印刷されたものであることができるし、例えば、一般印刷回路基板(ＰＣＢ:Printed Circuit Board)、メタルコア(Metal Core)ＰＣＢ、軟性(Flexible)ＰＣＢ、セラミックスＰＣＢ、ＦＲ-４基板などを含むことができる。
【０２７５】
また、基板１５３２は光を効率的に反射する材質で形成されるか、または表面の光を効率的に反射するカラー、例えば白色、シルバーなどのコーティング層になることがある。
【０２７６】
基板１５３２には少なくとも一つの発光素子１００が配置されることができる。発光素子１００のそれぞれは、少なくとも一つのＬＥＤ(Light Emitting Diode)チップを含むことができる。ＬＥＤチップは赤色、緑色、青色または白色の有色光をそれぞれ発光する有色発光ダイオード及び紫外線(ＵＶ、Ultra Violet)を発光するＵＶ発光ダイオードを含むことができる。
【０２７７】
発光モジュール１５３０は、色感及び輝度を得るために多様な発光素子１００の組合を有するように配置されることができる。例えば、高演色性(ＣＲＩ)を確保するために白色発光ダイオード、赤色発光ダイオード及び緑色発光ダイオードを組み合わせて配置することができる。
【０２７８】
連結端子１５２０は、発光モジュール１５３０と電気的に連結されて電源を供給することができる。連結端子１５２０はソケット方式で外部電源に結合されるが、これに限定しない。例えば、連結端子１５２０はピン(pin)形態で形成されて外部電源に挿入されるか、または配線によって外部電源に連結されることもできるものである。
【０２７９】
本発明の一実施例で発光素子１００がパッケージングされた後、基板に搭載されて発光モジュールで具現されるか、またはＬＥＤチップ形態で搭載されてパッケージングして発光モジュールで具現されることができる。
【０２８０】
以上で実施例に説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施例に含まれて、必ず一つの実施例のみに限定されるものではない。延いては、各実施例で例示された特徴、構造、効果などは、実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に係る内容は本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
【０２８１】
また、以上で実施例を中心に説明したが、これは単に例示であるだけで本発明を限定するものではなくて、本発明が属する分野の通常の知識を持った者なら本実施例の本質的な特性を脱しない範囲で以上に例示されないさまざまの変形と応用が可能であることが分かることができるであろう。例えば、実施例で具体的に現われた各構成要素は変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る差異らは添付された請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
【符号の説明】
【０２８２】
１０ 第１発光構造物
１１ 第１半導体層
１２ 第１活性層
１３ 第２半導体層
１５ 第１オーミック接触層
１７ 第１反射電極
１９ 第１金属層
２０ 第２発光構造物
２１ 第３半導体層
２２ 第２活性層
２３ 第４半導体層
２５ 第２オーミック接触層
２７ 第２反射電極
２９ 第２金属層
３０ 第３発光構造物
３１ 第５半導体層
３２ 第３活性層
３３ 第６半導体層
３５ 第３オーミック接触層
３７ 第３反射電極
３９ 第３金属層
４０ 第３絶縁層
４１ 第１絶縁層
４３ 第１コンタクト部
５０ 拡散障壁層
５１ 第２絶縁層
５３ 第２コンタクト部
６０ ボンディング層
７０ 支持部材
８０ 電極
【技術分野】
【０００１】
本発明の一実施例は、発光素子、発光素子パッケージ及びライトユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子の一つとして発光ダイオード(ＬＥＤ:Light Emitting Diode)がたくさん使われている。発光ダイオードは、化合物半導体の特性を利用して電気信号を赤外線、可視光線、紫外線のような光の形態に変換する。
【０００３】
発光素子の光効率が増加されることによって表示装置、照明機器を含めた多様な分野に発光素子が適用されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の一実施例は、工程安全性が向上して電気的に連結された複数の発光セルを含む発光素子、発光素子パッケージ、ライトユニットを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例による発光素子は、支持基板と、前記支持基板上に配置された第１発光構造物であって、第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、前記支持基板上に配置された第２発光構造物であって、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層の側面に接触して前記第２金属層と電気的に連結されたコンタクト部とを備える。
【０００６】
本発明の一実施例による発光素子は、第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層に電気的に連結して前記第２金属層に電気的に連結されたコンタクト部と、前記第１金属層と前記第２金属層とを電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第１活性層との間を電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第２半導体層との間を電気的に絶縁させる絶縁層とを備える。
【０００７】
本発明の一実施例による発光素子パッケージは、胴体と、前記胴体の上に配置された発光素子と、前記発光素子に電気的に連結された第１リード電極及び第２リード電極とを備える。前記発光素子は、支持基板と、前記支持基板上に配置された第１発光構造物であって、第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、前記支持基板上に配置された第２発光構造物であって、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層の側面に接触して前記第２金属層と電気的に連結されたコンタクト部とを備える。
【０００８】
本発明の一実施例による発光素子パッケージは、胴体と、前記胴体の上に配置された発光素子と、前記発光素子に電気的に連結された第１リード電極及び第２リード電極とを備える。前記発光素子は、第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下に第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層に電気的に連結して前記第２金属層に電気的に連結されたコンタクト部と、前記第１金属層と前記第２金属層とを電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第１活性層との間を電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第２半導体層との間を電気的に絶縁させる絶縁層とを備える。
【０００９】
本発明の一実施例によるライトユニットは、基板と、前記基板の上に配置された発光素子と、前記発光素子から提供される光が過ぎ去る光学部材とを備える。前記発光素子は、支持基板と、前記支持基板上に配置された第１発光構造物であって、第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、前記支持基板上に配置された第２発光構造物であって、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層の側面に接触して前記第２反射電極と電気的に連結されたコンタクト部とを備える。
【００１０】
本発明の一実施例によるライトユニットは、基板と、前記基板の上に配置された発光素子と、前記発光素子から提供される光が過ぎ去る光学部材とを備える。前記発光素子は、第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、前記第１発光構造物の下の第１金属層と、第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、前記第２発光構造物の下の第２金属層と、前記第１半導体層に電気的に連結されて前記第２金属層に電気的に連結されたコンタクト部と、前記第１金属層と前記第２金属層とを電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第１活性層との間を電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第２半導体層との間を電気的に絶縁させる絶縁層とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の一実施例による発光素子、発光素子パッケージ、ライトユニットは、工程安全性が向上して、電気的に連結された複数の発光セルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例による発光素子を示した図面である。
【図２】本発明の一実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図３】同じく、本発明の一実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図４】同じく、本発明の一実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図５】同じく、本発明の一実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図６】同じく、本発明の一実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図７】本発明の一実施例による発光素子の変形例を示した図面である。
【図８】同じく、本発明の一実施例による発光素子の変形例を示した図面である。
【図９】本発明の他の実施例による発光素子を示した図面である。
【図１０】本発明の他の実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図１１】同じく、本発明の他の実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図１２】同じく、本発明の他の実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図１３】同じく、本発明の他の実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図１４】同じく、本発明の他の実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図１５】同じく、本発明の他の実施例による発光素子製造方法を示した図面である。
【図１６】本発明の他の実施例による発光素子の変形例を示した図面である。
【図１７】同じく、本発明の他の実施例による発光素子の変形例を示した図面である。
【図１８】同じく、本発明の他の実施例による発光素子の変形例を示した図面である。
【図１９】本発明の一実施例による発光素子パッケージを示した図面である。
【図２０】本発明の一実施例による表示装置を示した図面である。
【図２１】本発明の一実施例による表示装置の他の例を示した図面である。
【図２２】本発明の一実施例による照明装置を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施例の説明において、各層(膜)、領域、パターンまたは構造物らが基板、各層(膜)、領域、パッドまたはパターンらの“上/うえ(on)”にまたは“下/した(under)”に形成されることで記載する場合において、“上/うえ(on)”と“下/した(under)”は“直接(directly)”または“他の層を介して(indirectly)”形成されることをすべて含む。また、各層の上/うえまたは下/したに対する基準は図面を基準に説明する。
【００１４】
図面で各層の厚さや大きさは、説明の便宜及び明確性のために誇張されるか、または省略されるか、または概略的に示されることができる。また、各構成要素の大きさは実際の大きさを全面的に反映するものではない。
【００１５】
以下、添付された図面を参照して本発明の実施例による発光素子、発光素子パッケージ、ライトユニット及び発光素子製造方法に対して詳しく説明するようにする。
【００１６】
図１は、本発明の一実施例による発光素子を示した図面である。
【００１７】
本発明の一実施例による発光素子は、図１に示されるように、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７、電極８０を備えることができる。図１には、３個の発光構造物が配置された場合を示したが、別の実施例による発光素子は、２個の発光構造物を含むこともできて、また４個以上の発光構造物を含むこともできる。これら複数の発光構造物は電気的に連結されることができる。例えば、これら複数の発光構造物は電気的に直列構造で連結されることができる。第１発光構造物１０と第２発光構造物２０は、第１コンタクト部４３によって電気的に連結することができる。第２発光構造物２０と第３発光構造物３０は、第２コンタクト部５３によって電気的に連結することができる。複数の発光構造物は、支持基板７０上に配置することができる。
【００１８】
第１発光構造物１０は、第１導電型の第１半導体層１１、第１活性層１２、第２導電型の第２半導体層１３を有することができる。第１活性層１２は第１導電型の第１半導体層１１と第２導電型の第２半導体層１３との間に配置することができる。第１活性層１２は、第１導電型の第１半導体層１１の下に配置することができるし、第２導電型の第２半導体層１３は、第１活性層１２の下に配置することができる。
【００１９】
例として、第１導電型の第１半導体層１１が第１導電型ドーパントとしてｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層で形成されて、第２導電型の第２半導体層１３が第２導電型ドーパントとしてｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層で形成されることができる。また、第１導電型の第１半導体層１１がｐ型半導体層で形成されて、前記第２導電型の第２半導体層１３がｎ型半導体層で形成されることもできる。
【００２０】
第１導電型の第１半導体層１１は、例えば、ｎ型半導体層を含むことができる。第１導電型の第１半導体層１１は、ＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で具現されることができる。第１導電型の第１半導体層１１は、例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどで選択されることができるし、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントがドーピングされることができる。
【００２１】
第１活性層１２は、第１導電型の第１半導体層１１を通じて注入される電子(または、正孔)と第２導電型の第２半導体層１３を通じて注入される正孔(または、電子)がお互いに会って、第１活性層１２の形成物質によるエネルギーバンド(energy band)のバンドギャップ(band gap)差によって光を放出する層である。第１活性層１２は、単一量子井構造、多重量子井構造(ＭＱＷ:Multi Quantum Well)、量子点構造または量子線構造のうちの何れか一つで形成することができるが、これに限定されるものではない。
【００２２】
第１活性層１２は、例としてＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で具現されることができる。第１活性層１２が前多重量子井構造で具現された場合、第１活性層１２は複数の井戸層と複数の障壁層が積層されて具現されることができるし、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層/ＧａＮ障壁層の周期で具現されることができる。
【００２３】
第２導電型の第２半導体層１３は、例えば、ｐ型半導体層で具現されることができる。第２導電型の第２半導体層１３は、ＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で具現されることができる。第２導電型の第２半導体層１３は、例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択することができるし、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドーピングされることができる。
【００２４】
一方、第１導電型の第１半導体層１１がｐ型半導体層を含んで第２導電型の第２半導体層１３がｎ型半導体層を含むこともできる。また、第２導電型の第２半導体層１３の下にはｎ型またはｐ型半導体層を含む半導体層がさらに形成されることもできる。これによって、第１発光構造物１０はｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうちの少なくとも何れか一つを有することができる。また、第１導電型の第１半導体層１１及び第２導電型の第２半導体層１３内の不純物のドーピング濃度は、均一または不均一に形成することができる。すなわち、第１発光構造物１０の構造は多様に形成することができるし、これに限定しない。
【００２５】
また、第１導電型の第１半導体層１１と第１活性層１２との間には第１導電型ＩｎＧａＮ/ＧａＮスーパーラティス構造またはＩｎＧａＮ/ＩｎＧａＮスーパーラティス構造が形成されることもできる。また、第２導電型の第２半導体層１３と第１活性層１２との間には第２導電型のＡｌＧａＮ層が形成されることもできる。
【００２６】
そして、第２発光構造物２０は、第１導電型の第３半導体層２１、第２活性層２２、第２導電型の第４半導体層２３を有することができる。第２活性層２２は、第１導電型の第３半導体層２１と第２導電型の第４半導体層２３との間に配置することができる。第２活性層２２は第１導電型の第３半導体層２１の下に配置することができるし、第２導電型の第４半導体層２３は第２活性層２２の下に配置することができる。第２発光構造物２０は上で説明された第１発光構造物１０に準じて類似に形成することができる。
【００２７】
また、第３発光構造物３０は、第１導電型の第５半導体層３１、第３活性層３２、第２導電型の第６半導体層３３を有することができる。第３活性層３２は、第１導電型の第５半導体層３１と第２導電型の第６半導体層３３との間に配置することができる。第３活性層３２は第１導電型の第５半導体層３１の下に配置することができるし、第２導電型の第６半導体層３３は第３活性層３２の下に配置することができる。第３発光構造物３０は上で説明された第１発光構造物１０に準じて類似に形成することができる。
【００２８】
第１発光構造物１０下に第１オーミック接触層１５と第１反射電極１７が配置されることができる。第１発光構造物１０の下及び第１反射電極１７のまわりに第１金属層１９が配置されることができる。第１金属層１９は第１オーミック接触層１５のまわり及び第１反射電極１７の下に配置することができる。
【００２９】
第１オーミック接触層１５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１オーミック接触層１５は、例として、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００３０】
第１反射電極１７は、高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第１反射電極１７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第１反射電極１７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第１反射電極１７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【００３１】
第１オーミック接触層１５は、第１発光構造物１０とオーミック接触になるように形成することができる。また、第１反射電極１７は第１発光構造物１０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
【００３２】
第１金属層１９は、ボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第１反射電極１７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。第１金属層１９はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第１反射電極１７などに影響を及ぼすことを防止することができる。第１金属層１９は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。第１金属層１９は透明導電性酸化膜層で具現されることもできる。第１金属層１９はアイソレーション層またはチャンネル層で指称されることもできる。
【００３３】
また、第２発光構造物２０下に第２オーミック接触層２５と第２反射電極２７が配置されることができる。第２発光構造物２０の下及び第２反射電極２７のまわりに第２金属層２９が配置されることができる。第２金属層２９は、第２オーミック接触層２５のまわり及び第２反射電極２７の下に配置することができる。
【００３４】
第２オーミック接触層２５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２オーミック接触層２５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００３５】
第２反射電極２７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第２反射電極２７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第２反射電極２７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第２反射電極２７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【００３６】
第２オーミック接触層２５は第２発光構造物２０とオーミック接触になるように形成することができる。また、第２反射電極２７は第２発光構造物２０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
【００３７】
第２金属層２９はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第２反射電極２７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。第２金属層２９はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第２反射電極２７などに影響を及ぼすことを防止することができる。第２金属層２９は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。第２金属層２９は透明導電性酸化膜層で具現されることもできる。
【００３８】
また、第３発光構造物３０下に第３オーミック接触層３５と第３反射電極３７が配置されることができる。第３発光構造物３０の下及び第３反射電極３７のまわりに第３金属層３９が配置されることができる。第３金属層３９は第３オーミック接触層３５のまわり及び第３反射電極３７の下に配置することができる。
【００３９】
第３オーミック接触層３５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第３オーミック接触層３５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００４０】
第３反射電極３７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第３反射電極３７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第３反射電極３７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第３反射電極３７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【００４１】
第３オーミック接触層３５は第３発光構造物３０とオーミック接触になるように形成することができる。また、第３反射電極３７は第３発光構造物３０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
【００４２】
第３金属層３９はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第３反射電極３７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。第３金属層３９はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第３反射電極３７などに影響を及ぼすことを防止することができる。第３金属層３９は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００４３】
第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に第１コンタクト部４３が配置されることができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の側面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９の上部面に接触することができる。第２金属層２９は、第２反射電極２７及び第２オーミック接触層２５と電気的に連結されるので、第１コンタクト部４３は第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。これによって、第１導電型の第１半導体層１１は第１コンタクト部４３を通じて第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。
【００４４】
第１コンタクト部４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第１コンタクト部４３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成されることができる。第１コンタクト部４３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成されることができる。
【００４５】
第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１のＮ面(N face)に接触することができる。
【００４６】
第１コンタクト部４３と第２導電型の第２半導体層１３との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１絶縁層４１は第１導電型の第１半導体層１１下部に配置することができる。第１絶縁層４１は第１コンタクト部４３に接触して配置することができる。第１絶縁層４１の側面は第１コンタクト部４３に接触して配置することができる。第１絶縁層４１は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第１絶縁層４１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【００４７】
第２発光構造物２０と第３発光構造物３０との間に第２コンタクト部５３が配置されることができる。第２コンタクト部５３は、第１導電型の第３半導体層２１の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の側面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９の上部面に接触することができる。第３金属層３９は第３反射電極３７及び第３オーミック接触層３５と電気的に連結されるので、第２コンタクト部５３は第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。これによって、第１導電型の第３半導体層２１は第２コンタクト部５３を通じて第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。
【００４８】
第２コンタクト部５３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第２コンタクト部５３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２コンタクト部５３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００４９】
第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第３半導体層２１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１のＮ面(N face)に接触することができる。
【００５０】
第２コンタクト部５３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２絶縁層５１は、第１導電型の第３半導体層２１の下部に配置することができる。第２絶縁層５１は、第２コンタクト部５３に接触して配置することができる。第２絶縁層５１の側面は、第２コンタクト部５３に接触して配置することができる。第２絶縁層５１は、透光性または絶縁性材質で具現されることができる。第２絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような物質で形成することができる。
【００５１】
第２金属層２９及び第３金属層３９下に第３絶縁層４０が配置されることができる。第３絶縁層４０は酸化物または窒化物で具現されることができる。第３絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。また、第３絶縁層４０は、第１絶縁層４１下に接触して配置することができる。また、第３絶縁層４０は第２絶縁層５１下に接触して配置することができる。第３絶縁層４０の第１領域は、第１金属層１９と第２金属層２９との間に配置することができる。第３絶縁層４０の第２領域は、第２金属層２９と第３金属層３９との間に配置することができる。
【００５２】
第１金属層１９と第３絶縁層４０下に拡散障壁層５０、ボンディング層６０、支持部材７０が配置されることができる。
【００５３】
拡散障壁層５０はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。拡散障壁層５０はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７などに影響を及ぼすことを防止することができる。拡散障壁層５０はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００５４】
ボンディング層６０はバリア金属またはボンディング金属などを含んで、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｂ、ＰｄまたはＴａのうちの少なくとも一つを含むことができる。支持部材７０は実施例による発光素子を支持して、外部電極と電気的に連結されて第１発光構造物１０に電源を提供することができる。ボンディング層６０はシード層で具現されることもできる。
【００５５】
支持部材７０は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｕ-Ｗまたは不純物が注入された半導体基板(例:Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅなど)のうちの少なくとも何れか一つで形成することができる。また、支持部材７０は絶縁性物質で具現されることもできる。支持部材７０は、例えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2などの物質で具現されることもできる。
【００５６】
一方、第１導電型の第５半導体層３１上に電極８０が配置されることができる。電極８０は第１導電型の第５半導体層３１に電気的に連結されることができる。電極８０は第１導電型の第５半導体層３１上部面に接触することができる。
【００５７】
これによって、電極８０及び第１反射電極１７によって第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、及び第３発光構造物３０に電源が提供されることができるようになる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０は電気的に直列構造で連結される。これによって、電極８０及び第１反射電極１７を通じて電源が印加されれば第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０で光が提供されることができるようになる。
【００５８】
本発明の一実施例によれば、電極８０は多層構造で具現されることもできる。電極８０はオーミック接触層、中問層、上部層で具現されることができる。オーミック接触層は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎなどから選択された物質を含んでオーミック接触を具現することができる。中問層はＮｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現されることができる。上部層は、例えばＡｕを含むことができる。
【００５９】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に光抽出パターンが提供されることができる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に凹凸パターンが提供されることができる。これによって、本発明の一実施例によれば、外部光抽出効果を上昇させることができるようになる。
【００６０】
本発明の一実施例によれば、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面がＮ面で形成されることができるし、Ｇａ面で形成される場合に比べて表面粗さが大きいので、光抽出効率がさらに向上することができるようになる。また、電極８０と第１導電型の第５半導体層３１との間にアンドープＧａＮ層がさらに配置されることもできる。これによってＮ面に接した電極８０に対してアンドープＧａＮ層が一種のバランス抵抗役割を遂行することができるようになるし、動作電圧を変動させることができるようになる。
【００６１】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０上には保護層がさらに配置されることができる。保護層は、酸化物または窒化物で具現されることができる。保護層は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。保護層は第１発光構造物１０及び第３発光構造物３０のまわりに提供されることができる。
【００６２】
本発明の一実施例によれば、第１コンタクト部４３及び第２コンタクト部５３を通じて隣り合う発光構造物間に電気的に直列構造で連結されることができる。また、第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に別途の絶縁層が配置されないことによって、第１コンタクト部４３を形成するにおいて絶縁層を蝕刻する工程が必要ではなくなる。これによって第１コンタクト部４３を形成するにおいて製造安全性を高めることができるようになる。すなわち、絶縁層を形成するための工程及び絶縁層に対する蝕刻工程を経らなくても良いので、相対的に工程安全性を確保することができるようになる。
【００６３】
本発明の一実施例による発光素子は、複数の発光セルを含む。それぞれの発光セルは、反射電極、反射電極上の第２導電型半導体層、第２導電型半導体層の上の活性層、活性層の上の第１導電型半導体層を有することができる。また、複数の発光セルのうちで第１発光セルの第１導電型半導体層の側面に接触して、第１発光セルに隣接した第２発光セルの反射電極を電気的に連結するコンタクト部を備える。このとき、コンタクト部は第１発光セルの第１導電型半導体層の上部面に接触して第２発光セルの反射電極に電気的に連結されることができる。コンタクト部と第１発光セルの活性層との間及びコンタクト部と第１発光セルの第２導電型半導体層との間に絶縁層が配置されることができる。当該絶縁層は、第１発光セルの第１導電型半導体層の下部に配置することができる。そして、第２発光セルの第１導電型半導体層に電気的に連結された電極を備えることができる。これによって第１発光セルに含まれた反射電極と第２発光セルに含まれた電極に電源が提供されれば第１発光セルと第２発光セルは電気的に直列構造で連結されて光を発光することができるようになる。
【００６４】
そうすると、図２乃至図６を参照して、本発明の一実施例による発光素子製造方法を説明することにする。
【００６５】
本発明の一実施例による発光素子製造方法によれば、図２に示されるように、成長基板５上に、第１導電型半導体層１１a、活性層１２a、第２導電型半導体層１３aを形成する。第１導電型半導体層１１a、前記活性層１２a、第２導電型半導体層１３aは、発光構造物１０aで定義されることができる。
【００６６】
成長基板５は、例えば、サファイア基板(Ａｌ2Ｏ３)、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅのうちの少なくとも一つで形成することができるし、これに限定しない。第１導電型の第１半導体層１１と前記成長基板５との間にはバッファ層がさらに形成されることができる。
【００６７】
例として、第１導電型半導体層１１aが第１導電型ドーパントとしてｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層で形成されて、第２導電型半導体層１３aが第２導電型ドーパントとしてｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層で形成されることができる。また、第１導電型半導体層１１aがｐ型半導体層で形成されて、第２導電型半導体層１３aがｎ型半導体層で形成されることもできる。
【００６８】
第１導電型半導体層１１aは、例えば、ｎ型半導体層を含むことができる。第１導電型半導体層１１aは、ＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で形成することができる。第１導電型半導体層１１aは、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどから選択することができるし、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントがドーピングされることができる。
【００６９】
活性層１２aは第１導電型半導体層１１aを通じて注入される電子(または正孔)と第２導電型の半導体層１３aを通じて注入される正孔(または電子)がお互いに会って、活性層１２aの形成物質によるエネルギーバンド(energy band)のバンドギャップ(band gap)差によって光を放出する層である。活性層１２aは単一量子井構造、多重量子井構造(ＭＱＷ:Multi Quantum Well)、量子点構造または量子線構造のうちの何れか一つで形成することができるが、これに限定されるものではない。
【００７０】
活性層１２aはＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で形成することができる。活性層１２aが多重量子井構造で形成された場合、活性層１２aは複数の井戸層と複数の障壁層が積層されて形成されることができるし、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層/ＧａＮ障壁層の周期で形成されることができる。
【００７１】
第２導電型半導体層１３aは、例えば、ｐ型半導体層で具現されることができる。第２導電型半導体層１３aはＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で形成することができる。第２導電型半導体層１３aは、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどから選択することができるし、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドーピングされることができる。
【００７２】
一方、第１導電型半導体層１１aがｐ型半導体層を含んで、第２導電型半導体層１３aがｎ型半導体層を含むこともできる。また、第２導電型半導体層１３a上にはｎ型またはｐ型半導体層を含む半導体層がさらに形成されることもでき、これによって、発光構造物１０aは、ｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうちの少なくとも何れか一つを有することができる。また、第１導電型半導体層１１a及び第２導電型半導体層１３a内の不純物のドーピング濃度は、均一または不均一に形成することができる。すなわち、発光構造物１０aの構造は、多様に形成することができるし、これに限定しない。
【００７３】
また、第１導電型半導体層１１aと活性層１２aとの間には第１導電型ＩｎＧａＮ/ＧａＮスーパーラティス構造、または、ＩｎＧａＮ/ＩｎＧａＮスーパーラティス構造が形成されることもできる。また、第２導電型半導体層１３aと活性層１２aとの間には、第２導電型のＡｌＧａＮ層が形成されることもできる。
【００７４】
引き継いで、図３に示されるように、第２導電型半導体層１３aの第１領域の上に第１オーミック接触層１５、第１反射電極１７が形成される。また、第２導電型半導体層１３aの第２領域の上に第２オーミック接触層２５、第２反射電極２７が形成されて、第２導電型半導体層１３aの第３領域の上に第３オーミック接触層３５、第３反射電極３７が形成される。
【００７５】
第１オーミック接触層１５、第２オーミック接触層２５、第３オーミック接触層３５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１オーミック接触層１５、第２オーミック接触層２５、第３オーミック接触層３５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００７６】
第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成されることができる。また、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成されることができる。例えば、実施例で第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【００７７】
引き継いで、図４に示されるように、第２導電型の第２半導体層１３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第１絶縁層４１が形成される。第１絶縁層４１は第１活性層１２と第２活性層２２との間にも形成される。第１絶縁層４１の一部領域は第１オーミック接触層１５に接触して形成することができる。第１絶縁層４１は第１導電型半導体層１１a内部に接触して形成することができる。第１絶縁層４１は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第１絶縁層４１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【００７８】
また、第２導電型の第４半導体層２３と第２導電型の第６半導体層３３との間に第２絶縁層５１が形成される。第２絶縁層５１は第２活性層２２と第３活性層３２との間にも形成される。第２絶縁層５１の一部領域は第２オーミック接触層２５に接触して形成することができる。第２絶縁層５１は第１導電型半導体層１１a内部に接触して形成することができる。第２絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【００７９】
引き継いで、図５に示されるように、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７、第１絶縁層４１、第２絶縁層５１上に金属層を形成して、第３絶縁層４０を形成する。第３絶縁層４０によって金属層は、第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９に分離することができる。第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９は第３絶縁層４０によって電気的に絶縁されることができる。第３絶縁層４０は第１絶縁層４１上に接触して形成することができる。第３絶縁層４０は第２絶縁層５１上に接触して形成することができる。
【００８０】
第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９は、例として、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。また、第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９は透明導電性酸化膜で具現されることもできる。第３絶縁層４０は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第３絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【００８１】
第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９、第３絶縁層４０の形成工程は多様に変形されることができる。例えば、第３絶縁層４０は複数の工程を通じて形成されることもできる。また、第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９はそれぞれ別途の工程で形成されることもできる。
【００８２】
次に、図５に示されるように、第１金属層１９と第３絶縁層４０上に拡散障壁層５０、ボンディング層６０、支持部材７０を形成する。
【００８３】
拡散障壁層５０はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第１反射電極１７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。拡散障壁層５０はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第１反射電極１７などに影響を及ぼすことを防止することができる。拡散障壁層５０はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ物質のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【００８４】
ボンディング層６０はバリア金属またはボンディング金属などを含んで、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＴａのうちの少なくとも一つを含むことができる。支持部材７０は実施例による発光素子を支持して、外部電極と電気的に連結されて第１反射電極１７に電源を提供することができる。
【００８５】
支持部材７０は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｕ-Ｗまたは不純物が注入された半導体基板(例:Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅなど)のうちの少なくとも何れか一つで形成することができる。また、支持部材７０は絶縁性物質で具現されることもできる。支持部材７０は、例えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2などの物質で具現されることもできる。
【００８６】
次に第１導電型半導体層１１aから成長基板５をとり除く。一つの例として、成長基板５はレーザーリフトオフ(ＬＬＯ: Laser Lift Off)工程によって除去することができる。レーザーリフトオフ工程(ＬＬＯ)は前記成長基板５の下面にレーザーを照射して、成長基板５と第１導電型半導体層１１aをお互いに剥離させる工程である。
【００８７】
引き継いで、図６に示されるように、アイソレーションエッチングを遂行して第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０を分離させる。アイソレーションエッチングは、例えば、ＩＣＰ(Inductively Coupled Plasma)のような乾式蝕刻によって実施されることができるが、これに限定しない。アイソレーションエッチングによって第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９の一部領域が露出することができるようになる。また、アイソレーションエッチングによって第１絶縁層４１の一部領域と第２絶縁層５１の一部領域が露出する。
【００８８】
次に、図６に示されるように、第１コンタクト部４３、第２コンタクト部５３が形成されることができる。第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に第１コンタクト部４３が形成されることができる。第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１と第２反射電極２７を電気的に連結する。第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の側面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。第１導電型の第１半導体層１１は第１コンタクト部４３を通じて第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。第１コンタクト部４３の一部領域は、第１絶縁層４１の側面に接触することができる。
【００８９】
第１コンタクト部４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第１コンタクト部４３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１コンタクト部４３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００９０】
第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１のＮ面(N face)に接触することができる。
【００９１】
第１コンタクト部４３と第２導電型の第２半導体層１３との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１絶縁層４１は、第１導電型の第１半導体層１１の下部に配置することができる。第１絶縁層４１の側面は、第１コンタクト部４３に接触して配置することができる。
【００９２】
また、第２発光構造物２０と第３発光構造物３０との間に第２コンタクト部５３が形成されることができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１と第３反射電極３７を電気的に連結する。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の側面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。第１導電型の第３半導体層２１は第２コンタクト部５３を通じて第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。第２コンタクト部５３の一部領域は、第２絶縁層５１の側面に接触することができる。
【００９３】
第２コンタクト部５３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第２コンタクト部５３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２コンタクト部５３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【００９４】
第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第３半導体層２１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１のＮ面(N face)に接触することができる。
【００９５】
第２コンタクト部５３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２絶縁層５１は、第１導電型の第３半導体層２１の下部に配置することができる。第２絶縁層５１は、第２コンタクト部５３に接触して配置することができる。
【００９６】
また、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に光抽出パターンが提供されることができる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に凹凸パターンが提供されることができる。これによって、本発明の一実施例によれば、外部光抽出効果を上昇させることができるようになる。本発明の一実施例によれば、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面がＮ面で形成されることができるし、Ｇａ面で形成される場合に比べて表面粗さが大きいので、光抽出効率がさらに向上することができるようになる。
【００９７】
一方、第１導電型の第５半導体層３１上に電極８０が配置されることができる。電極８０は第１導電型の第５半導体層３１に電気的に連結されることができる。電極８０は、第１導電型の第５半導体層３１上部面に接触することができる。
【００９８】
これによって、電極８０及び第１反射電極１７によって第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、及び第３発光構造物３０に電源が提供されることができるようになる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０は電気的に直列構造で連結される。これによって、電極８０及び第１反射電極１７を通じて電源が印加されれば第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０で光が提供されることができるようになる。
【００９９】
本発明の一実施例によれば、電極８０は多層構造で具現されることもできる。電極８０はオーミック接触層、中問層、上部層で具現されることができる。オーミック接触層はＣｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎなどから選択された物質を含んでオーミック接触を具現することができる。中問層はＮｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現されることができる。上部層は、例えば、Ａｕを含むことができる。
【０１００】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０上には保護層がさらに配置されることができる。当該保護層は、酸化物または窒化物で具現されることができる。当該保護層は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3とのように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。当該保護層は第１発光構造物１０及び第３発光構造物３０のまわりに提供されることができる。
【０１０１】
本発明の一実施例によれば、第１コンタクト部４３及び第２コンタクト部５３を通じて隣り合う発光構造物間に電気的に直列構造で連結されることができる。また、第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に別途の絶縁層が配置されないことによって、第１コンタクト部４３を形成するにおいて絶縁層を蝕刻する工程が必要ではなくなる。これによって第１コンタクト部４３を形成するにおいて製造安全性を高めることができるようになる。すなわち、絶縁層を形成するための工程及び絶縁層に対する蝕刻工程を経らなくても良いので相対的に工程安全性を確保することができるようになる。
【０１０２】
一方、上で説明された各層の形成工程は一つの例示であり、その工程順序では多様に変形されることができる。
【０１０３】
図７は、本発明の一実施例による発光素子の他の例を示した図である。図７に示された実施例による発光素子を説明するにおいて、図１を参照して説明された部分と重複する部分に対しては説明を省略する。
【０１０４】
第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に第１コンタクト部４３が配置されることができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１と第２反射電極２７を電気的に連結する。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の側面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。第１導電型の第１半導体層１１は第１コンタクト部４３を通じて第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。
【０１０５】
第１コンタクト部４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第１コンタクト部４３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１コンタクト部４３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１０６】
第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０１０７】
第１コンタクト部４３と第２導電型の第２半導体層１３との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１絶縁層４１は、第１導電型の第１半導体層１１の下部に配置することができる。第１絶縁層４１は第１コンタクト部４３に接触して配置することができる。第１絶縁層４１は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第１絶縁層４１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【０１０８】
第２発光構造物２０と第３発光構造物３０との間に第２コンタクト部５３が配置されることができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１と第３反射電極３７を電気的に連結する。第２コンタクト部５３は、第１導電型の第３半導体層２１の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は、第１導電型の第３半導体層２１の側面に接触することができる。第２コンタクト部５３は、第３金属層３９に接触することができる。第２コンタクト部５３は、第３金属層３９の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は、第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。第１導電型の第３半導体層２１は、第２コンタクト部５３を通じて第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。
【０１０９】
第２コンタクト部５３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第２コンタクト部５３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２コンタクト部５３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１１０】
第２コンタクト部５３は、第１導電型の第３半導体層２１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第３半導体層２１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第２コンタクト部５３は、第１導電型の第３半導体層２１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０１１１】
第２コンタクト部５３と第２導電型の第４半導体層２３の間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２絶縁層５１は、第１導電型の第３半導体層２１の下部に配置することができる。第２絶縁層５１は、第２コンタクト部５３に接触して配置することができる。第２絶縁層５１は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第２絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【０１１２】
第２金属層２９及び第３金属層３９下に第３絶縁層４０が配置されることができる。第３絶縁層４０は酸化物または窒化物で具現されることができる。第２絶縁透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第３絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のような材質で形成することができる。また、第３絶縁層４０は第１絶縁層４１下に接触して配置することができる。前記接触された領域で、第３絶縁層４０の上面の面積は、第１絶縁層４１の下面面積と同じであることがある。また、第３絶縁層４０は第２絶縁層５１下に接触して配置することができる。前記接触された領域で第３絶縁層４０の上面の面積は第２絶縁層５１の下面面積と同じであることがある。第３絶縁層４０の一部領域は、第１金属層１９と第２金属層２９との間に配置することができる。また、第３絶縁層４０の他の一部領域は、第２金属層２９と第３金属層３９の間に配置することができる。
【０１１３】
図８は、本発明の一実施例による発光素子のまた他の例を示した図である。図８に示された実施例による発光素子を説明するにおいて、図１を参照して説明された部分と重複する部分については説明を省略する。
【０１１４】
本発明の一実施例による発光素子によれば、第１発光構造物１０下に第１オーミック反射電極１６が配置されることができる。第１オーミック反射電極１６は図１で説明された第１反射電極１７と第１オーミック接触層１５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第１オーミック反射電極１６は第２導電型の第２半導体層１３にオーミック接触されて、第１発光構造物１０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０１１５】
また、第２発光構造物２０下に第２オーミック反射電極２６が配置されることができる。第２オーミック反射電極２６は図１で説明された第２反射電極２７と第２オーミック接触層２５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第２オーミック反射電極２６は第２導電型の第４半導体層２３にオーミック接触されて、第２発光構造物２０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０１１６】
また、第３発光構造物３０下に第３オーミック反射電極３６が配置されることができる。第３オーミック反射電極３６は図１で説明された第３反射電極３７と第３オーミック接触層３５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第３オーミック反射電極３６は第２導電型の第６半導体層３３にオーミック接触されて、第３発光構造物３０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０１１７】
図９は、本発明の一実施例による発光素子を示した図である。
【０１１８】
本発明の一実施例による発光素子は、図９に示されるように、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７、電極８０を備えることができる。図９には、３個の発光構造物が配置された場合を示したが、他の実施例による発光素子は２個の発光構造物を含むこともでき、また４個以上の発光構造物を含むこともできる。
【０１１９】
これら複数の発光構造物は電気的に連結されることができる。例えば、これら複数の発光構造物は電気的に直列で連結されることができる。第１発光構造物１０と第２発光構造物２０は第１コンタクト部４３によって電気的に連結されることができる。第２発光構造物２０と第３発光構造物３０は第２コンタクト部５３によって電気的に連結されることができる。これら複数の発光構造物は支持基板７０上に配置されることができる。
【０１２０】
第１発光構造物１０は第１導電型の第１半導体層１１、第１活性層１２、第２導電型の第２半導体層１３を有することができる。第１活性層１２は第１導電型の第１半導体層１１と第２導電型の第２半導体層１３との間に配置されることができる。第１活性層１２は第１導電型の第１半導体層１１下に配置されることができるし、第２導電型の第２半導体層１３は第１活性層１２下に配置されることができる。
【０１２１】
例として、第１導電型の第１半導体層１１が第１導電型ドーパントとしてｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層で形成されて、第２導電型の第２半導体層１３が第２導電型ドーパントとしてｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層で形成されることができる。また、第１導電型の第１半導体層１１がｐ型半導体層で形成されて、第２導電型の第２半導体層１３がｎ型半導体層で形成されることもできる。
【０１２２】
第１導電型の第１半導体層１１は、例えば、ｎ型半導体層を含むことができる。第１導電型の第１半導体層１１は化合物半導体で具現されることができる。第１導電型の第１半導体層１１はII族-VI族化合物半導体、またはIII族-V族化合物半導体で具現されることができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１はＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で具現されることができる。第１導電型の第１半導体層１１は、例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択することができるし、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントがドーピングされることができる。
【０１２３】
第１活性層１２は第１導電型の第１半導体層１１を通じて注入される電子(または正孔)と第２導電型の第２半導体層１３を通じて注入される正孔(または電子)がお互いに会って、第１活性層１２の形成物質によるエネルギーバンド(energy band)のバンドギャップ(band gap)差によって光を放出する層である。第１活性層１２は単一井構造、多重井構造、量子点構造または量子線構造のうちの何れか一つで形成することができるが、これに限定されるものではない。
【０１２４】
第１活性層１２は化合物半導体で具現されることができる。第１活性層１２は、例としてＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で具現されることができる。第１活性層１２が前記多重井構造で具現された場合、第１活性層１２は複数の井戸層と複数の障壁層が積層されて具現されることができるし、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層/ＧａＮ障壁層の周期で具現されることができる。
【０１２５】
第２導電型の第２半導体層１３は、例えば、ｐ型半導体層で具現されることができる。第２導電型の第２半導体層１３は化合物半導体で具現されることができる。第２導電型の第２半導体層１３はII族-VI族化合物半導体、またはIII族-V族化合物半導体で具現されることができる。例えば、第２導電型の第２半導体層１３はＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で具現されることができる。第２導電型の第２半導体層１３は、例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択することができるし、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドーピングされることができる。
【０１２６】
一方、第１導電型の第１半導体層１１がｐ型半導体層を含んで第２導電型の第２半導体層１３がｎ型半導体層を含むこともできる。また、第２導電型の第２半導体層１３下にはｎ型またはｐ型半導体層を含む半導体層がさらに形成されることもできる。これによって、第１発光構造物１０はｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうちの少なくとも何れか一つを有することができる。また、第１導電型の第１半導体層１１及び第２導電型の第２半導体層１３内の不純物のドーピング濃度は、均一または不均一に形成することができる。すなわち、第１発光構造物１０の構造は多様に形成することができるし、これに限定しない。
【０１２７】
また、第１導電型の第１半導体層１１と第１活性層１２との間には第１導電型ＩｎＧａＮ/ＧａＮスーパーラティス構造またはＩｎＧａＮ/ＩｎＧａＮスーパーラティス構造が形成されることもできる。また、第２導電型の第２半導体層１３と第１活性層１２との間には第２導電型のＡｌＧａＮ層が形成されることもできる。
【０１２８】
そして、第２発光構造物２０は、第１導電型の第３半導体層２１、第２活性層２２、第２導電型の第４半導体層２３を有することができる。第２活性層２２は第１導電型の第３半導体層２１と第２導電型の第４半導体層２３との間に配置されることができる。第２活性層２２は第１導電型の第３半導体層２１下に配置されることができるし、第２導電型の第４半導体層２３は第２活性層２２下に配置されることができる。第２発光構造物２０は上で説明された第１発光構造物１０に準じて類似に形成されることができる。
【０１２９】
また、第３発光構造物３０は第１導電型の第５半導体層３１、第３活性層３２、第２導電型の第６半導体層３３を有することができる。第３活性層３２は第１導電型の第５半導体層３１と第２導電型の第６半導体層３３との間に配置されることができる。第３活性層３２は第１導電型の第５半導体層３１下に配置されることができるし、第２導電型の第６半導体層３３は第３活性層３２下に配置されることができる。第３発光構造物３０は上で説明された第１発光構造物１０に準じて類似に形成されることができる。
【０１３０】
第１発光構造物１０下に第１オーミック接触層１５と第１反射電極１７が配置されることができる。第１発光構造物１０の下及び第１反射電極１７のまわりに第１金属層１９が配置されることができる。第１金属層１９は、第１オーミック接触層１５のまわり及び第１反射電極１７の下に配置することができる。
【０１３１】
第１オーミック接触層１５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１オーミック接触層１５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１３２】
第１反射電極１７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第１反射電極１７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第１反射電極１７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第１反射電極１７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【０１３３】
第１オーミック接触層１５は第１発光構造物１０とオーミック接触になるように形成されることができる。また、第１反射電極１７は第１発光構造物１０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
【０１３４】
第１金属層１９はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第１反射電極１７方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。第１金属層１９はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第１反射電極１７などに影響を及ぼすことを防止することができる。第１金属層１９は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。第１金属層１９は透明導電性酸化膜層で具現されることもできる。第１金属層１９はアイソレーション層またはチャンネル層で指称されることもできる。
【０１３５】
また、第２発光構造物２０下に第２オーミック接触層２５と第２反射電極２７が配置されることができる。第２発光構造物２０下及び第２反射電極２７のまわりに第２金属層２９が配置されることができる。第２金属層２９は、第２オーミック接触層２５のまわり及び第２反射電極２７の下に配置することができる。
【０１３６】
第２オーミック接触層２５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２オーミック接触層２５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１３７】
第２反射電極２７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第２反射電極２７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第２反射電極２７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第２反射電極２７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【０１３８】
第２オーミック接触層２５は第２発光構造物２０とオーミック接触になるように形成されることができる。また、第２反射電極２７は第２発光構造物２０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
【０１３９】
第２金属層２９はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第２反射電極２７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。第２金属層２９はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第２反射電極２７などに影響を及ぼすことを防止することができる。第２金属層２９はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。第２金属層２９は透明導電性酸化膜層で具現されることもできる。
【０１４０】
また、第３発光構造物３０下に第３オーミック接触層３５と第３反射電極３７が配置されることができる。第３発光構造物３０の下及び第３反射電極３７のまわりに第３金属層３９が配置されることができる。第３金属層３９は、第３オーミック接触層３５のまわり及び第３反射電極３７の下に配置することができる。
【０１４１】
第３オーミック接触層３５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第３オーミック接触層３５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１４２】
第３反射電極３７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第３反射電極３７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第３反射電極３７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第３反射電極３７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【０１４３】
第３オーミック接触層３５は、第３発光構造物３０とオーミック接触になるように形成されることができる。また、第３反射電極３７は第３発光構造物３０から入射される光を反射させて外部に抽出される光量を増加させる機能を遂行することができる。
【０１４４】
第３金属層３９はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第３反射電極３７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。第３金属層３９はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第３反射電極３７などに影響を及ぼすことを防止することができる。第３金属層３９は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【０１４５】
第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に第１コンタクト部４３が配置されることができる。第１コンタクト部４３は第１半導体層１１に電気的に連結されることができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に電気的に連結されることができる。第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１の側面に接触することができる。第１コンタクト部４３は、第２金属層２９に接触することができる。第１コンタクト部４３は、第２金属層２９の上部面に接触することができる。第２金属層２９は、第２反射電極２７及び第２オーミック接触層２５と電気的に連結されるので、第１コンタクト部４３は第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。これによって、第１導電型の第１半導体層１１は第１コンタクト部４３を通じて第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。
【０１４６】
第１コンタクト部４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第１コンタクト部４３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１コンタクト部４３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１４７】
第１コンタクト部４３は、第１導電型の第１半導体層１１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０１４８】
第１コンタクト部４３と第２導電型の第２半導体層１３との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１絶縁層４１は、第１導電型の第１半導体層１１の下部に配置することができる。第１絶縁層４１は第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間を電気的に絶縁させることができる。第１絶縁層３１は第１コンタクト部４３と第２半導体層１３との間を電気的に絶縁させることができる。
【０１４９】
また、図１５に示されるように、第１絶縁層４１によって第２導電型の第２半導体層の第１領域１３ｂが平面で孤立するように形成されることができる。これによって、第１絶縁層４１によって第１絶縁層４１の一側に配置された第１領域１３ｂと第１絶縁層４１の他側に配置された第２導電型の第２半導体層１３が電気的に絶縁されることができるようになる。例えば、第１コンタクト部４３は第１領域１３ｂに接触することができるし、第１コンタクト部４３は第２導電型の第２半導体層１３と電気的に絶縁されることができるようになる。
【０１５０】
一方、第１コンタクト部４３に接触された第１領域１３ｂと第２導電型の第２半導体層１３を電気的に絶縁させる構造は多様に変形されることができる。例えば、第１絶縁層４１が第１発光構造物１０内に中心領域を囲む閉ループ形態で具現されることができる。ここで第１発光構造物１０の中心領域とは、第１導電型の第１半導体層１１、第１活性層１２、第２導電型の第２半導体層１３によって発光が発生される領域であることができる。これによって第１絶縁層４１を通じて第１発光構造物１０内の中心領域とまわり領域が電気的に絶縁されることができるようになる。これで、第１コンタクト部４３に接触された第１領域１３ｂは発光に寄与する第１活性層１２及び第２導電型の第２半導体層１３と電気的に絶縁されることができる。
【０１５１】
第１絶縁層４１は、第１発光構造物１０の第１半導体層１１の内部に配置することができる。第１コンタクト部４３と第１絶縁層４１は離隔されて配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１絶縁層４１との間に第１発光構造物１０をなす半導体層の一部領域が配置されることができる。第１絶縁層４１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。また、第１絶縁層４１は第３絶縁層４０と連結されることができる。すなわち、第１絶縁層４１は第３絶縁層４０から延長されて第１金属層１９、第２半導体層１３、第１活性層１２を貫通して第１半導体層１１の内部の一部領域と接して形成されることができる。
【０１５２】
第３絶縁層４０は、第１金属層１９と第２金属層２９を電気的に絶縁させることができる。
【０１５３】
第２発光構造物２０と第３発光構造物３０との間に第２コンタクト部５３が配置されることができる。第２コンタクト部５３は第３半導体層２１に電気的に連結されることができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９に電気的に連結されることができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の側面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９の上部面に接触することができる。第３金属層３９は第３反射電極３７及び第３オーミック接触層３５と電気的に連結されるので、第２コンタクト部５３は第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。これによって、第１導電型の第３半導体層２１は第２コンタクト部５３を通じて第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。
【０１５４】
第２コンタクト部５３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第２コンタクト部５３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２コンタクト部５３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１５５】
第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第３半導体層２１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０１５６】
第２コンタクト部５３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２絶縁層５１は、第１導電型の第３半導体層２１の下部に配置することができる。第２絶縁層４５は第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間を電気的に絶縁させることができる。第２絶縁層５１は第２コンタクト部５３と第４半導体層２３との間を電気的に絶縁させることができる。
【０１５７】
第２絶縁層５１は、第２発光構造物２０の第３半導体層２１の内部に配置することができる。第２コンタクト部５３と第２絶縁層５１は離隔されて配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２絶縁層５１との間に第２発光構造物２０を成す半導体層の一部領域が配置されることができる。第２絶縁層５１は透光性または絶縁性材質で具現されることができる。第２絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような物質で形成することができる。また、第２絶縁層５１は第３絶縁層４０と連結されることができる。第３絶縁層４０は第２金属層２９と第３金属層３９を電気的に絶縁させることができる。
【０１５８】
一方、図１５を参照して第１絶縁層４１の機能及び配置に対して説明されたところと類似に第２絶縁層５１が具現されることができる。すなわち、第２絶縁層５１によって第２導電型の第４半導体層２３の第１領域が平面で孤立するように形成されることができる。
【０１５９】
これによって、第２絶縁層５１によって第２絶縁層５１の一側に配置された第４半導体層２３の第１領域と第２絶縁層５１の他側に配置された第２導電型の第４半導体層２３の第２領域が電気的に絶縁されることができるようになる。例えば、第２コンタクト部５３は第１領域に接触することができるし、第２コンタクト部５３は第２導電型の第４半導体層２３と電気的に絶縁されることができるようになる。
【０１６０】
一方、第２コンタクト部５３に接触された第４半導体層２３の第１領域と第４半導体層２３の第２領域を電気的に絶縁させる構造は多様に変形されることができる。例えば、第２絶縁層５１が第２発光構造物２０内に中心領域を囲む閉ループ形態で具現されることができる。
【０１６１】
ここで、第２発光構造物２０の中心領域とは、第１導電型の第３半導体層２１、第２活性層２２、第２導電型の第４半導体層２３によって発光が発生される領域であることができる。これによって第２絶縁層５１を通じて第２発光構造物２０内の中心領域とまわり領域が電気的に絶縁されることができるようになる。これで、第２コンタクト部５３に接触された第１領域は発光に寄与する第２活性層２２及び第２導電型の第４半導体層２３と電気的に絶縁されることができる。
【０１６２】
第２金属層２９及び第３金属層３９下に第３絶縁層４０が配置されることができる。第３絶縁層４０は酸化物または窒化物で具現されることができる。第３絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。また、第３絶縁層４０は第１絶縁層４１下に接触して配置することができる。また、第３絶縁層４０は第２絶縁層５１下に接触して配置することができる。第３絶縁層４０の第１領域、すなわち、第１絶縁層４１で延長された領域は第１金属層１９と第２金属層２９との間に配置されることができる。第３絶縁層４０の第２領域、すなわち第２絶縁層５１で延長された領域は第２金属層２９と第３金属層３９との間に配置されることができる。
【０１６３】
第１金属層１９と第３絶縁層４０下に拡散障壁層５０、ボンディング層６０、支持部材７０が配置されることができる。
【０１６４】
拡散障壁層５０はボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。拡散障壁層５０はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７などに影響を及ぼすことを防止することができる。拡散障壁層５０はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉのうちの少なくとも一つを含むことができる。
【０１６５】
ボンディング層６０はバリア金属またはボンディング金属などを含んで、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｂ、ＰｄまたはＴａのうちの少なくとも一つを含むことができる。支持部材７０は実施例による発光素子を支持して、外部電極と電気的に連結されて第１発光構造物１０に電源を提供することができる。ボンディング層６０はシード層で具現されることもできる。
【０１６６】
ボンディング層６０下に支持部材７０が配置されることができる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の下に支持部材７０が配置されることができる。支持部材７０は伝導性物質を含むことができる。支持部材７０は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｕ-Ｗまたは不純物が注入された半導体基板(例:Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅなど)のうちの少なくとも何れか一つで形成することができる。また、支持部材７０は絶縁性物質で具現されることもできる。支持部材７０は、例えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2などの物質で具現されることもできる。
【０１６７】
一方、第１導電型の第５半導体層３１上に電極８０が配置されることができる。電極８０は第１導電型の第５半導体層３１に電気的に連結されることができる。電極８０は第１導電型の第５半導体層３１上部面に接触することができる。
【０１６８】
これによって、電極８０及び第１反射電極１７によって第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、及び第３発光構造物３０に電源が提供されることができるようになる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０は電気的に直列構造で連結される。これによって、電極８０及び第１反射電極１７を通じて電源が印加されれば第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０で光が提供されることができるようになる。
【０１６９】
本発明の一実施例によれば、電極８０は多層構造で具現されることもできる。電極８０はオーミック接触層、中問層、上部層で具現されることができる。オーミック接触層はＣｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎなどから選択された物質を含んでオーミック接触を具現することができる。中問層はＮｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現されることができる。上部層は、例えば、Ａｕを含むことができる。
【０１７０】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に光抽出パターンが提供されることができる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に凹凸パターンが提供されることができる。これによって実施例によれば外部光抽出効果を上昇させることができるようになる。
【０１７１】
一方、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０に光抽出パターンを形成するにおいて、例として、ＰＥＣ(Photo Electric Chemical)エッチング工程が適用されることができる。ＰＥＣエッチング工程を適用するときに発光構造物のまわり及び下部に絶縁層が存在する場合、ＰＥＣ工程で絶縁によって蝕刻が進行される現象が発生されることができる。この時、絶縁によって蝕刻が進行される場合、各発光構造物をなす半導体層、特に、各活性層が損傷されることもある。また、絶縁層に沿って蝕刻が進行される場合発光構造物と絶縁層との間に剥離現象が現われることができるし、これによってショート(short)などが発生されて、電気的な信頼性が低下されることができる短所がある。しかし、本発明の一実施例によれば、各発光構造物まわり及び下部に絶縁層が存在しないのでＰＥＣエッチング工程を遂行する場合にも各発光構造物が損傷されることを防止することができるようになる。
【０１７２】
本発明の一実施例によれば、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面がＮ面で形成されることができるし、Ｇａ面で形成される場合に比べて表面粗さが大きいので、光抽出効率がさらに向上することができるようになる。また、電極８０と第１導電型の第５半導体層３１との間にアンドープＧａＮ層がさらに配置されることもできる。これによってＮ面に接した電極８０に対してアンドープＧａＮ層が一種のバランス抵抗役割を遂行することができるようになるし、動作電圧を変動させることができるようになる。
【０１７３】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０上には保護層がさらに配置されることができる。当該保護層は、酸化物または窒化物で具現されることができる。当該保護層は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。当該保護層は第１発光構造物１０及び第３発光構造物３０のまわりに提供されることができる。
【０１７４】
本発明の一実施例によれば、第１コンタクト部４３及び第２コンタクト部５３を通じて隣り合う発光構造物間に電気的に直列構造で連結されることができる。また、第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に別途の絶縁層が配置されないことによって、第１コンタクト部４３を形成するにおいて、絶縁層を蝕刻する工程が必要ではなくなる。これによって第１コンタクト部４３を形成するにおいて、製造安全性を高めることができるようになる。すなわち、絶縁層を形成するための工程及び絶縁層に対する蝕刻工程を経らなくても良いので、相対的に工程安全性を確保することができるようになる。
【０１７５】
一方、以上の説明では各発光構造物間の電気的な連結のために第１コンタクト部４３と第２コンタクト部５３が提供された場合を基準に説明した。しかし、本発明の一実施例において、第１発光構造物１０の第１半導体層１１と第２発光構造物２０の第４半導体層２３は、第２金属層２９によって電気的に連結されることができる。これによって、第１コンタクト部４３が選択的に除去されることもできる。また、実施例において第２発光構造物２０の第３半導体層２１と第３発光構造物２０の第６半導体層３３は、第３金属層３９によって電気的に連結されることができる。これによって、第２コンタクト部５３が選択的に除去されることもできる。
【０１７６】
本発明の一実施例による発光素子は、複数の発光セルを含む。それぞれの発光セルは金属層、金属層の上の第２導電型半導体層、第２導電型半導体層の上の活性層、活性層の上の第１導電型半導体層を有することができる。また、本発明の一実施例による発光素子は、複数の発光セルのうちで第１発光セルの第１導電型半導体層の側面に接触して第１発光セルに隣接した第２発光セルの金属層に電気的に連結されたコンタクト部を備えることができる。
【０１７７】
このとき、コンタクト部は、第１発光セルの第１導電型半導体層の上部面に接触して第２発光セルの金属層の上部面に接触することができる。また、本発明の一実施例による発光素子によれば、コンタクト部と第１発光セルの活性層との間及びコンタクト部と第１発光セルの第２導電型半導体層との間に絶縁層が配置されることができる。
【０１７８】
当該絶縁層は、コンタクト部と第１発光セルの活性層との間を電気的に絶縁させることができる。当該絶縁層は、コンタクト部と第１発光セルの第２導電型半導体層との間を電気的に絶縁させることができる。当該絶縁層は、第１発光セルの金属層と第２発光セルの金属層を電気的に絶縁させて、一部領域が第１発光セルの第１導電型半導体層内部に配置されることができる。そして、第２発光セルの第１導電型半導体層に電気的に連結された電極を含むことができる。これによって第１発光セルに含まれた前記金属層と第２発光セルに含まれた前記電極に電源が提供されれば第１発光セルと第２発光セルは電気的に直列構造で連結されて光を発光することができるようになる。 それでは、図１０乃至図１５を参照して、本発明の一実施例による発光素子製造方法を説明することにする。
【０１７９】
本発明の一実施例による発光素子製造方法によれば、図１０に示されるように、基板５上に第１導電型半導体層１１a、活性層１２a、第２導電型半導体層１３aを形成する。第１導電型半導体層１１a、活性層１２a、第２導電型半導体層１３aは発光構造物１０aで定義されることができる。
【０１８０】
基板５は、例えば、サファイア基板(Ａｌ2Ｏ３)、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅのうちの少なくとも一つで形成することができるし、これに限定しない。第１導電型の第１半導体層１１と基板５との間にはバッファ層がさらに形成されることができる。
【０１８１】
例として、第１導電型半導体層１１aが第１導電型ドーパントとしてｎ型ドーパントが添加されたｎ型半導体層で形成されて、第２導電型半導体層１３aが第２導電型ドーパントとしてｐ型ドーパントが添加されたｐ型半導体層で形成されることができる。また、第１導電型半導体層１１aがｐ型半導体層で形成されて、第２導電型半導体層１３aがｎ型半導体層で形成されることもできる。
【０１８２】
第１導電型半導体層１１aは、例えば、ｎ型半導体層を含むことができる。第１導電型半導体層１１aはＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で形成することができる。第１導電型半導体層１１aは、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどから選択することができるし、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントがドーピングされることができる。
【０１８３】
活性層１２aは、第１導電型半導体層１１aを通じて注入される電子(または正孔)と第２導電型半導体層１３aを通じて注入される正孔(または電子)がお互いに会って、活性層１２aの形成物質によるエネルギーバンド(energy band)のバンドギャップ(band gap)差によって光を放出する層である。活性層１２aは単一井構造、多重井構造、量子点構造または量子線構造のうちの何れか一つで形成することができるが、これに限定されるものではない。
【０１８４】
活性層１２aは、ＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で形成することができる。活性層１２aが多重井構造で形成された場合、活性層１２aは複数の井戸層と複数の障壁層が積層されて形成されることができるし、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層/ＧａＮ障壁層の周期で形成されることができる。
【０１８５】
第２導電型半導体層１３aは、例えば、ｐ型半導体層で具現されることができる。第２導電型半導体層１３aはＩｎｘＡｌｙＧａ1-x-yＮ(０≦x≦１、０≦y≦１、０≦x+y≦１)の組成式を有する半導体材料で形成することができる。第２導電型半導体層１３aは、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどから選択することができるし、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドーピングされることができる。
【０１８６】
一方、第１導電型半導体層１１aがｐ型半導体層を含んで第２導電型半導体層１３aがｎ型半導体層を含むこともできる。また、第２導電型半導体層１３a上にはｎ型またはｐ型半導体層を含む半導体層がさらに形成されることもでき、これによって、発光構造物１０aはｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうちの少なくとも何れか一つを有することができる。また、第１導電型半導体層１１a及び第２導電型半導体層１３a内の不純物のドーピング濃度は、均一または不均一に形成することができる。すなわち、発光構造物１０aの構造は多様に形成することができるし、これに限定しない。
【０１８７】
また、第１導電型半導体層１１aと活性層１２aとの間には第１導電型ＩｎＧａＮ/ＧａＮスーパーラティス構造またはＩｎＧａＮ/ＩｎＧａＮスーパーラティス構造が形成されることもできる。また、第２導電型半導体層１３aと活性層１２aとの間には第２導電型のＡｌＧａＮ層が形成されることもできる。
【０１８８】
引き継いで、図１１に示されるように、第２導電型半導体層１３aの第１領域の上に第１オーミック接触層１５、第１反射電極１７が形成される。また、第２導電型半導体層１３aの第２領域の上に第２オーミック接触層２５、第２反射電極２７が形成されて、第２導電型半導体層１３aの第３領域の上に第３オーミック接触層３５、第３反射電極３７が形成される。
【０１８９】
第１オーミック接触層１５、第２オーミック接触層２５、第３オーミック接触層３５は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１オーミック接触層１５、第２オーミック接触層２５、第３オーミック接触層３５は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯ、Ｐｔ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０１９０】
第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７は高反射率を有する金属材質で形成することができる。例えば、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうちの少なくとも一つを含む金属または合金で形成することができる。また、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７は、金属または合金と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)などの透光性伝導性物質を利用して多層で形成することができる。例えば、実施例で第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ-Ｐｄ-Ｃｕ合金、またはＡｇ-Ｃｕ合金のうちの少なくとも何れか一つを含むことができる。
【０１９１】
引き継いで、図１２に示されるように、第２導電型の第２半導体層１３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第１絶縁層４１が形成される。第１絶縁層４１は第１活性層１２と第２活性層２２との間にも形成される。第１絶縁層４１の一部領域は第１オーミック接触層１５に接触して形成することができる。第１絶縁層４１は第１導電型半導体層１１aの内部に接触して形成することができる。第１絶縁層４１は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第１絶縁層４１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【０１９２】
また、第２導電型の第４半導体層２３と第２導電型の第６半導体層３３との間に第２絶縁層５１が形成される。第２絶縁層５１は第２活性層２２と第３活性層３２との間にも形成される。第２絶縁層５１の一部領域は第２オーミック接触層２５に接触して形成することができる。第２絶縁層５１は第１導電型半導体層１１aの内部に接触して形成することができる。第２絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【０１９３】
引き継いで、図１３に示されるように、第１反射電極１７、第２反射電極２７、第３反射電極３７、第１絶縁層４１、第２絶縁層５１上に金属層を形成して、第３絶縁層４０を形成する。第３絶縁層４０によって、金属層は第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９に分離することができる。第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９は第３絶縁層４０によって電気的に絶縁されることができる。第３絶縁層４０は第１絶縁層４１上に接触して形成することができる。第３絶縁層４０は第２絶縁層５１上に接触して形成することができる。
【０１９４】
第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９は、例として、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｃｒのうちの少なくとも一つを含むことができる。また、第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９は透明導電性酸化膜で具現されることもできる。第３絶縁層４０は透光性または絶縁性物質で具現されることができる。第３絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。
【０１９５】
第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９、第３絶縁層４０の形成工程は多様に変形されることができる。例えば、第３絶縁層４０は複数の工程を通じて形成されることもできる。また、第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９はそれぞれ別途の工程で形成されることもできる。
【０１９６】
次に、図１３に示されるように、第１金属層１９と第３絶縁層４０上に拡散障壁層５０、ボンディング層６０、支持部材７０を形成する。
【０１９７】
拡散障壁層５０は、ボンディング層６０が提供される工程でボンディング層６０に含まれた物質が第１反射電極１７の方向に拡散することを防止する機能を遂行することができる。拡散障壁層５０はボンディング層６０に含まれたスズ(Ｓｎ)などの物質が第１反射電極１７などに影響を及ぼすことを防止することができる。拡散障壁層５０はＣｕ、Ｎｉ、Ｔｉ-Ｗ、Ｗ、Ｐｔ物質のうちの少なくとも一つを含むことができる。
【０１９８】
ボンディング層６０はバリア金属またはボンディング金属などを含んで、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、ＡｇまたはＴａのうちの少なくとも一つを含むことができる。支持部材７０は実施例による発光素子を支持して、外部電極と電気的に連結されて第１反射電極１７に電源を提供することができる。
【０１９９】
支持部材７０は、例えば、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｃｕ-Ｗまたは不純物が注入された半導体基板(例:Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＳｉＣ、ＳｉＧｅなど)のうちの少なくとも何れか一つで形成することができる。また、支持部材７０は絶縁性物質で具現されることもできる。支持部材７０は、例えばＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2などの物質で具現されることもできる。
【０２００】
次に、第１導電型半導体層１１aから基板５をとり除く。一つの例として、基板５はレーザーリフトオフ(ＬＬＯ:Laser Lift Off)工程によって除去することができる。レーザーリフトオフ工程(ＬＬＯ)は前記基板５の下面にレーザーを照射して、基板５と第１導電型半導体層１１aをお互いに剥離させる工程である。
【０２０１】
引き継いで、図１４に示されるように、アイソレーションエッチングを遂行して第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０を分離させる。アイソレーションエッチングは、例えば、ＩＣＰ(Inductively Coupled Plasma)のような乾式蝕刻によって実施されることができるが、これに限定しない。アイソレーションエッチングによって第１金属層１９、第２金属層２９、第３金属層３９の一部領域が露出することができるようになる。この時、アイソレーションエッチングによって第１絶縁層４１と第２絶縁層５１が外部に露出しないように工程が進行されることができる。
【０２０２】
次に、図１４に示されるように、第１コンタクト部４３、第２コンタクト部５３が形成されることができる。第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に第１コンタクト部４３が形成されることができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１と第２反射電極２７を電気的に連結する。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の側面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。第１導電型の第１半導体層１１は第１コンタクト部４３を通じて第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。
【０２０３】
第１コンタクト部４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第１コンタクト部４３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１コンタクト部４３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０２０４】
第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０２０５】
第１コンタクト部４３と第２導電型の第２半導体層１３との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１絶縁層４１は第１導電型の第１半導体層１１の下部に配置することができる。
【０２０６】
また、第２発光構造物２０と第３発光構造物３０との間に第２コンタクト部５３が形成されることができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１と第３反射電極３７を電気的に連結する。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の側面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。第１導電型の第３半導体層２１は第２コンタクト部５３を通じて第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。
【０２０７】
第２コンタクト部５３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第２コンタクト部５３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２コンタクト部５３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０２０８】
第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第３半導体層２１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０２０９】
第２コンタクト部５３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２絶縁層５１は第１導電型の第３半導体層２１の下部に配置することができる。
【０２１０】
また、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に光抽出パターンが提供されることができる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面に凹凸パターンが提供されることができる。これによって、本発明の一実施例によれば、外部光抽出効果を上昇させることができるようになる。本発明の一実施例によれば、第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０の上部面がＮ面で形成されることができるし、Ｇａ面で形成される場合に比べて表面粗さが大きいので光抽出効率がさらに向上することができるようになる。
【０２１１】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０に光抽出パターンを形成するにおいて、例としてＰＥＣ(Photo Electric Chemical)エッチング工程が適用されることができる。ＰＥＣエッチング工程を適用するときに発光構造物のまわり及び下部に絶縁層が存在する場合、ＰＥＣ工程で絶縁によって蝕刻が進行される現象が発生されることができる。この時、絶縁によって蝕刻が進行される場合、各発光構造物らをなす半導体層、特に各活性層が損傷されることもできる。また、絶縁層に沿って蝕刻が進行される場合剥離現象が現われることがあるし、これによってショート(short)などが発生されて電気的な信頼性が低下されることができる短所がある。しかし、本発明の一実施例によれば、各発光構造物まわり及び下部に絶縁層が存在しないので、ＰＥＣエッチング工程を遂行する場合にも各発光構造物らが損傷されることを防止することができるようになる。
【０２１２】
一方、第１導電型の第５半導体層３１上に電極８０が配置されることができる。前記電極８０は第１導電型の第５半導体層３１に電気的に連結されることができる。前記電極８０は第１導電型の第５半導体層３１上部面に接触することができる。
【０２１３】
これによって、電極８０及び第１反射電極１７によって第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、及び第３発光構造物３０に電源が提供されることができるようになる。第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０は電気的に直列構造で連結される。これによって、電極８０及び第１反射電極１７を通じて電源が印加されれば第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０で光が提供されることができるようになる。
【０２１４】
本発明の一実施例によれば、電極８０は多層構造で具現されることもできる。電極８０はオーミック接触層、中問層、上部層で具現されることができる。オーミック接触層はＣｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎなどから選択された物質を含んでオーミック接触を具現することができる。中問層はＮｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現されることができる。上部層は、例えばＡｕを含むことができる。
【０２１５】
第１発光構造物１０、第２発光構造物２０、第３発光構造物３０上には保護層がさらに配置されることができる。保護層は酸化物または窒化物で具現されることができる。保護層は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。保護層は第１発光構造物１０及び第３発光構造物３０のまわりに提供されることができる。
【０２１６】
本発明の一実施例によれば、第１コンタクト部４３及び第２コンタクト部５３を通じて隣り合う発光構造物の間に電気的に直列構造で連結されることができる。また、第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に別途の絶縁層が配置されないことによって、第１コンタクト部４３を形成するにおいて絶縁層を蝕刻する工程が必要ではなくなる。これによって第１コンタクト部４３を形成するにおいて製造安全性を高めることができるようになる。すなわち、絶縁層を形成するための工程及び絶縁層に対する蝕刻工程を経らなくても良いので相対的に工程安全性を確保することができるようになる。
【０２１７】
一方、上で説明された各層の形成工程は一つの例示であり、その工程順序では多様に変形されることができる。
【０２１８】
また、図１５に示されるように、第１絶縁層４１によって第２導電型の第２半導体層の第１領域１３ｂが平面で孤立されるように形成されることができる。これによって、第１絶縁層４１によって第１絶縁層４１の一側に配置された第１領域１３ｂと第１絶縁層４１の他側に配置された第２導電型の第２半導体層１３が電気的に絶縁されることができるようになる。例えば、第１コンタクト部４３は第１領域１３ｂに接触することができるし、第１コンタクト部４３は第２導電型の第２半導体層１３と電気的に絶縁されることができるようになる。
【０２１９】
一方、第１コンタクト部４３に接触された第１領域１３ｂと第２導電型の第２半導体層１３を電気的に絶縁させる構造は多様に変形されることができる。例えば、第１絶縁層４１が第１発光層１０内に中心領域を囲む閉ループ形態で具現されることができる。ここで、第１発光層１０の中心領域とは、第１導電型の第１半導体層１１、第１活性層１２、第２導電型の第２半導体層１３によって発光が発生される領域であることができる。これによって第１絶縁層４１を通じて第１発光層１０内の中心領域とまわり領域が電気的に絶縁されることができるようになる。これで、第１コンタクト部４３に接触された第１領域１３ｂは発光に寄与する第１活性層１２及び第２導電型の第２半導体層１３と電気的に絶縁されることができる。
【０２２０】
図１６は、本発明の一実施例による発光素子の他の例を示した図面である。図１６に示された実施例による発光素子を説明するにおいて、図９を参照して説明された部分と重複する部分については説明を省略する。
【０２２１】
第１発光構造物１０と第２発光構造物２０との間に第１コンタクト部４３が配置されることができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１に電気的に連結されることができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に電気的に連結されることができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の上部面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１の側面に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９に接触することができる。第１コンタクト部４３は第２金属層２９の上部面に接触することができる。第２金属層２９は第２反射電極２７及び第２オーミック接触層２５と電気的に連結されるので、第１コンタクト部４３は第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。これによって、第１導電型の第１半導体層１１は第１コンタクト部４３を通じて第２導電型の第４半導体層２３に電気的に連結されることができる。
【０２２２】
第１コンタクト部４３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第１コンタクト部４３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第１コンタクト部４３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０２２３】
第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第１半導体層１１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第１コンタクト部４３は第１導電型の第１半導体層１１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０２２４】
第１コンタクト部４３と第２導電型の第２半導体層１３との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間に第１絶縁層４１が配置されることができる。第１絶縁層４１は第１導電型の第１半導体層１１の下部に配置することができる。第１絶縁層４１は第１コンタクト部４３と第１活性層１２との間を電気的に絶縁させることができる。第１絶縁層３１は第１コンタクト部４３と第２半導体層１３との間を電気的に絶縁させることができる。
【０２２５】
第１絶縁層４１は、第１発光構造物１０の第１半導体層１１の内部に配置することができる。第１コンタクト部４３と第１絶縁層４１は離隔して配置することができる。第１コンタクト部４３と第１絶縁層４１との間に第２金属層２９の一部領域が配置されることができる。第２金属層２９の一部領域は第１半導体層１１に接触することができる。第２金属層２９の一部領域は第１半導体層１１の下面に接触することができる。
【０２２６】
第１絶縁層４１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような材質で形成することができる。また、第１絶縁層４１は第３絶縁層４０と連結されることができる。第３絶縁層４０は第１金属層１９と第２金属層２９を電気的に絶縁させることができる。
【０２２７】
第２発光構造物２０と第３発光構造物３０との間に第２コンタクト部５３が配置されることができる。第２コンタクト部５３は第３半導体層２１に電気的に連結されることができる。第２コンタクト部５３は、第３金属層３９に電気的に連結されることができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の上部面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１の側面に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９に接触することができる。第２コンタクト部５３は第３金属層３９の上部面に接触することができる。第３金属層３９は第３反射電極３７及び第３オーミック接触層３５と電気的に連結されるので、第２コンタクト部５３は第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。これによって、第１導電型の第３半導体層２１は第２コンタクト部５３を通じて第２導電型の第６半導体層３３に電気的に連結されることができる。
【０２２８】
第２コンタクト部５３は、例えばＣｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｖ、Ａｇのうちから選択された少なくとも一つの物質で具現されることができる。また、第２コンタクト部５３は、例えば、透明導電性酸化膜層で形成することができる。第２コンタクト部５３は、例としてＩＴＯ(Indium Tin Oxide)、ＩＺＯ(Indium Zinc Oxide)、ＡＺＯ(Aluminum Zinc Oxide)、ＡＧＺＯ(Aluminum Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＴＯ(Indium Zinc Tin Oxide)、ＩＡＺＯ(Indium Aluminum Zinc Oxide)、ＩＧＺＯ(Indium Gallium Zinc Oxide)、ＩＧＴＯ(Indium Gallium Tin Oxide)、ＡＴＯ(Antimony Tin Oxide)、ＧＺＯ(Gallium Zinc Oxide)、ＩＺＯＮ(ＩＺＯ Nitride)、ＺｎＯ、ＩｒＯｘ、ＲｕＯｘ、ＮｉＯのうちから選択された少なくとも一つの物質で形成することができる。
【０２２９】
第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１上部面に接触することができる。例えば、第１導電型の第３半導体層２１がＧａＮ層を含んで具現されることができる。このとき、半導体層の成長方向及び蝕刻方向を考慮すれば、第２コンタクト部５３は第１導電型の第３半導体層２１のＮ面(N face)に接触することができる。
【０２３０】
第２コンタクト部５３と第２導電型の第４半導体層２３との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間に第２絶縁層５１が配置されることができる。第２絶縁層５１は第１導電型の第３半導体層２１の下部に配置することができる。第２絶縁層４５は第２コンタクト部５３と第２活性層２２との間を電気的に絶縁させることができる。第２絶縁層５１は第２コンタクト部５３と第４半導体層２３との間を電気的に絶縁させることができる。
【０２３１】
第２絶縁層５１は第２発光構造物２０の第３半導体層２１の内部に配置することができる。第２コンタクト部５３と第２絶縁層５１は離隔されて配置されることができる。第２絶縁層５１と第２コンタクト部４３との間に第３金属層３９の一部領域が配置されることができる。第３金属層３９の一部領域は第３半導体層２１に接触することができる。第３金属層３９の一部領域は第３半導体層２１の下面に接触することができる。
【０２３２】
第２絶縁層５１は透光性または絶縁性材質で具現されることができる。第２絶縁層５１は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＡｌＮのような物質で形成することができる。また、第２絶縁層５１は第３絶縁層４０と連結されることができる。第３絶縁層４０は第２金属層２９と第３金属層３９を電気的に絶縁させることができる。
【０２３３】
第２金属層２９及び第３金属層３９下に第３絶縁層４０が配置されることができる。第３絶縁層４０は酸化物または窒化物で具現されることができる。第３絶縁層４０は、例えば、ＳｉＯ2、ＳｉＯｘ、ＳｉＯｘＮｙ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3のように透光性及び絶縁性を有する材質で形成することができる。また、第３絶縁層４０は第１絶縁層４１下に接触して配置することができる。また、第３絶縁層４０は第２絶縁層５１下に接触して配置することができる。第３絶縁層４０の第１領域は第１金属層１９と第２金属層２９との間に配置されることができる。第３絶縁層４０の第２領域は第２金属層２９と第３金属層３９との間に配置されることができる。
【０２３４】
図１７は、本発明の一実施例による発光素子のまた他の例を示した図である。図１７に示された実施例による発光素子を説明するにおいて、図９を参照して説明された部分と重複する部分については説明を省略する。
【０２３５】
本発明の一実施例による発光素子によれば、第１発光構造物１０下に第１オーミック反射電極１６が配置されることができる。第１オーミック反射電極１６は図１で説明された第１反射電極１７と第１オーミック接触層１５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第１オーミック反射電極１６は第２導電型の第２半導体層１３にオーミック接触されて、第１発光構造物１０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０２３６】
また、第２発光構造物２０下に第２オーミック反射電極２６が配置されることができる。第２オーミック反射電極２６は図９で説明された第２反射電極２７と第２オーミック接触層２５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第２オーミック反射電極２６は第２導電型の第４半導体層２３にオーミック接触されて、第２発光構造物２０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０２３７】
また、第３発光構造物３０下に第３オーミック反射電極３６が配置されることができる。第３オーミック反射電極３６は図９で説明された第３反射電極３７と第３オーミック接触層３５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第３オーミック反射電極３６は第２導電型の第６半導体層３３にオーミック接触されて、第３発光構造物３０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０２３８】
図１８は、本発明の一実施例による発光素子のまた他の例を示した図である。図１８に示された実施例による発光素子を説明するにおいて、図１６を参照して説明された部分と重複する部分については説明を省略する。
【０２３９】
本発明の一実施例による発光素子によれば、第１発光構造物１０下に第１オーミック反射電極１６が配置されることができる。第１オーミック反射電極１６は図１６で説明された第１反射電極１７と第１オーミック接触層１５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第１オーミック反射電極１６は第２導電型の第２半導体層１３にオーミック接触されて、第１発光構造物１０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０２４０】
また、第２発光構造物２０下に第２オーミック反射電極２６が配置されることができる。第２オーミック反射電極２６は図１６で説明された第２反射電極２７と第２オーミック接触層２５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第２オーミック反射電極２６は第２導電型の第４半導体層２３にオーミック接触されて、第２発光構造物２０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０２４１】
また、第３発光構造物３０下に第３オーミック反射電極３６が配置されることができる。第３オーミック反射電極３６は図１６で説明された第３反射電極３７と第３オーミック接触層３５の機能をすべて遂行するように具現されることができる。これによって第３オーミック反射電極３６は第２導電型の第６半導体層３３にオーミック接触されて、第３発光構造物３０から入射される光を反射させる機能を遂行することができる。
【０２４２】
図１９は、本発明の一実施例による発光素子が適用された発光素子パッケージを示した図である。
【０２４３】
図１９を参照すれば、本発明の一実施例による発光素子パッケージは、胴体１２０と、胴体１２０に配置された第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２と、胴体１２０に提供されて、第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２と電気的に連結される実施例による発光素子１００と、発光素子１００を囲むモールディング部材１４０とを備える。
【０２４４】
胴体１２０は、シリコン材質、合成樹脂材質、または金属材質を含んで形成することができるし、発光素子１００の周りに傾斜面が形成されることができる。
【０２４５】
第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２は、お互いに電気的に分離して、発光素子１００に電源を提供する。また、第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２は、発光素子１００で発生された光を反射させて光効率を増加させることができるし、発光素子１００で発生された熱を外部に排出させる役割をすることもできる。
【０２４６】
発光素子１００は、胴体１２０上に配置するか、または第１リード電極１３１または第２リード電極１３２上に配置することができる。
【０２４７】
発光素子１００は、第１リード電極１３１及び第２リード電極１３２とワイヤ方式、フリップチップ方式またはダイボンディング方式のうちの何れか一つによって電気的に連結されることもできる。
【０２４８】
モールディング部材１４０は、発光素子１００を囲んで発光素子１００を保護することができる。また、モールディング部材１４０には蛍光体が含まれて、発光素子１００から放出された光の波長を変化させることができる。
【０２４９】
本発明の一実施例による発光素子または発光素子パッケージは、複数個が基板の上にアレイされることができるし、発光素子パッケージの光経路上に光学部材であるレンズ、導光板、プリズムシート、拡散シートなどが配置されることができる。このような発光素子パッケージ、基板、光学部材はライトユニットで機能することができる。ライトユニットはトップビューまたはサイドビュータイプで具現されて、携帯端末機及びノートブックコンピューターなどの表示装置に提供されるか、または照明装置及び指示装置などに多様に適用されることができる。また他の実施例は、上述した実施例に記載した発光素子または発光素子パッケージを含む照明装置で具現されることができる。例えば、照明装置はランプ、街灯、電光板、ヘッドライトを含むことができる。
【０２５０】
本発明の一実施例による発光素子は、ライトユニットに適用されることができる。ライトユニットは複数の発光素子がアレイされた構造を含んで、図２０及び図２１に示された表示装置、図２２に示された照明装置を含むことができる。
【０２５１】
図２０を参照すれば、本発明の一実施例による表示装置１０００は、導光板１０４１と、導光板１０４１に光を提供する発光モジュール１０３１と、導光板１０４１下の反射部材１０２２と、導光板１０４１上の光学シート１０５１と、光学シート１０５１上の表示パネル１０６１と、導光板１０４１、発光モジュール１０３１及び反射部材１０２２を収納するボトムカバー１０１１とを備えることができるが、これに限定されない。
【０２５２】
ボトムカバー１０１１、反射シート１０２２、導光板１０４１、光学シート１０５１はライトユニット１０５０で定義されることができる。
【０２５３】
導光板１０４１は、光を拡散させて面光源化させる役割をする。導光板１０４１は透明な材質でなされて、例えば、ＰＭＭＡ(Polymethyl methacrylate)のようなアクリル樹脂系列、ＰＥＴ(poly ethylene terephthlate)、ＰＣ(poly carbonate)、ＣＯＣ(cyclo olefin copolymer)及びＰＥＮ(poly ethylene naphthalate)樹脂のうちで一つを含むことができる。
【０２５４】
発光モジュール１０３１は、導光板１０４１の少なくとも一側面に光を提供して、究極的には表示装置の光源として作用するようになる。
【０２５５】
発光モジュール１０３１は、少なくとも一つが提供されることができるし、導光板１０４１の一側面で直接または間接的に光を提供することができる。発光モジュール１０３１は、基板１０３３と上で説明された実施例による発光素子１００を含むことができる。発光素子１００は基板１０３３上に所定間隔でアレイされることができる。
【０２５６】
基板１０３３は回路パターンを含む印刷回路基板(ＰＣＢ、Printed Circuit Board)であることがある。但し、基板１０３３は一般ＰＣＢのみならず、メタルコアＰＣＢ(ＭＣＰＣＢ、Metal Core ＰＣＢ)、軟性ＰＣＢ(ＦＰＣＢ、Flexible ＰＣＢ)などを含むこともでき、これに対して限定しない。発光素子１００はボトムカバー１０１１の側面または放熱プレートの上に提供される場合、基板１０３３は除去されることができる。ここで、放熱プレートの一部はボトムカバー１０１１の上面に接触することができる。
【０２５７】
そして、複数の発光素子１００は、光が放出される出射面が導光板１０４１と所定距離が離隔されるように搭載されることができるし、これに限定しない。発光素子１００は導光板１０４１の一側面である入光部に光を直接または間接的に提供することができ、これに限定しない。
【０２５８】
導光板１０４１下には反射部材１０２２が配置されることができる。反射部材１０２２は導光板１０４１の下面に入射された光を反射させて上に向けるようにすることで、ライトユニット１０５０の輝度を向上させることができる。反射部材１０２２は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成することができるが、これに限定しない。反射部材１０２２はボトムカバー１０１１の上面であることができ、これに限定しない。
【０２５９】
ボトムカバー１０１１は導光板１０４１、発光モジュール１０３１及び反射部材１０２２などを収納することができる。このために、ボトムカバー１０１１は上面が開口されたボックス(box)形状を有する収納部１０１２が具備されることができるし、これに限定しない。ボトムカバー１０１１はトップカバーと結合されることができ、これに限定しない。
【０２６０】
ボトムカバー１０１１は、金属材質または樹脂材質で形成することができ、プレス成形または圧出成形などの工程を利用して製造することができる。また、ボトムカバー１０１１は熱伝導性が良い金属または非金属材料を含むことができ、これに限定しない。
【０２６１】
表示パネル１０６１は、例えば、ＬＣＤパネルとして、お互いに対向される透明な材質の第１及び第２基板、そして第１及び第２基板の間に介された液晶層を含む。表示パネル１０６１の少なくとも一面には偏光板が付着することができ、このような偏光板の付着構造に限定しない。表示パネル１０６１は光学シート１０５１を通過した光によって情報を表示するようになる。このような表示装置１０００は各種携帯端末機、ノートブックコンピューターのモニター、ラップトップコンピューターのモニター、テレビなどに適用されることができる。
【０２６２】
光学シート１０５１は、表示パネル１０６１と導光板１０４１との間に配置されて、少なくとも一枚の透光性シートを含む。光学シート１０５１は、例えば、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートなどのようなシートのうちの少なくとも一つを含むことができる。拡散シートは入射される光を拡散させてくれて、前記水平または/及び垂直プリズムシートは入射される光を表示領域に集光させてくれて、輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させてくれる。また、表示パネル１０６１上には保護シートが配置されることができ、これに限定しない。
【０２６３】
ここで、発光モジュール１０３１の光経路上には光学部材として、導光板１０４１、及び光学シート１０５１を含むことができ、これに限定しない。
【０２６４】
図２１は、本発明の一実施例による表示装置の他の例を示した図である。
【０２６５】
図２１を参照すれば、表示装置１１００は、ボトムカバー１１５２、開示発光素子１００がアレイされた基板１０２０、光学部材１１５４、及び表示パネル１１５５を備える。
【０２６６】
基板１０２０と発光素子１００は、発光モジュール１０６０で定義されることができる。ボトムカバー１１５２、少なくとも一つの発光モジュール１０６０、光学部材１１５４はライトユニットで定義されることができる。
【０２６７】
ボトムカバー１１５２には収納部１１５３を具備することができ、これに限定しない。
【０２６８】
ここで、光学部材１１５４はレンズ、導光板、拡散シート、水平及び垂直プリズムシート、及び輝度強化シートなどで少なくとも一つを含むことができる。導光板はＰＣ材質またはＰＭＭＡ(Polymethyl methacrylate)材質でなされることができ、このような導光板は除去されることができる。拡散シートは入射される光を拡散させてくれて、水平及び垂直プリズムシートは入射される光を表示領域に集光させてくれて、輝度強化シートは損失される光を再使用して輝度を向上させてくれる。
【０２６９】
光学部材１１５４は、発光モジュール１０６０上に配置されて、発光モジュール１０６０から放出された光を面光源するか、または拡散、集光などを遂行するようになる。
【０２７０】
図２２は、本発明の一実施例による照明装置の斜視図である。
【０２７１】
図２２を参照すれば、照明装置１５００は、ケース１５１０と、ケース１５１０に設置された発光モジュール１５３０と、ケース１５１０に設置されて、外部電源から電源の提供を受ける連結端子１５２０とを備えることができる。
【０２７２】
ケース１５１０は、放熱特性が良好な材質で形成されることができ、例えば、金属材質または樹脂材質で形成されることができる。
【０２７３】
発光モジュール１５３０は、基板１５３２と、基板１５３２に提供される実施例による発光素子１００を含むことができる。発光素子１００は、複数個がマトリックス形態または所定間隔で離隔されてアレイされることができる。
【０２７４】
基板１５３２は、絶縁体に回路パターンが印刷されたものであることができるし、例えば、一般印刷回路基板(ＰＣＢ:Printed Circuit Board)、メタルコア(Metal Core)ＰＣＢ、軟性(Flexible)ＰＣＢ、セラミックスＰＣＢ、ＦＲ-４基板などを含むことができる。
【０２７５】
また、基板１５３２は光を効率的に反射する材質で形成されるか、または表面の光を効率的に反射するカラー、例えば白色、シルバーなどのコーティング層になることがある。
【０２７６】
基板１５３２には少なくとも一つの発光素子１００が配置されることができる。発光素子１００のそれぞれは、少なくとも一つのＬＥＤ(Light Emitting Diode)チップを含むことができる。ＬＥＤチップは赤色、緑色、青色または白色の有色光をそれぞれ発光する有色発光ダイオード及び紫外線(ＵＶ、Ultra Violet)を発光するＵＶ発光ダイオードを含むことができる。
【０２７７】
発光モジュール１５３０は、色感及び輝度を得るために多様な発光素子１００の組合を有するように配置されることができる。例えば、高演色性(ＣＲＩ)を確保するために白色発光ダイオード、赤色発光ダイオード及び緑色発光ダイオードを組み合わせて配置することができる。
【０２７８】
連結端子１５２０は、発光モジュール１５３０と電気的に連結されて電源を供給することができる。連結端子１５２０はソケット方式で外部電源に結合されるが、これに限定しない。例えば、連結端子１５２０はピン(pin)形態で形成されて外部電源に挿入されるか、または配線によって外部電源に連結されることもできるものである。
【０２７９】
本発明の一実施例で発光素子１００がパッケージングされた後、基板に搭載されて発光モジュールで具現されるか、またはＬＥＤチップ形態で搭載されてパッケージングして発光モジュールで具現されることができる。
【０２８０】
以上で実施例に説明された特徴、構造、効果などは本発明の少なくとも一つの実施例に含まれて、必ず一つの実施例のみに限定されるものではない。延いては、各実施例で例示された特徴、構造、効果などは、実施例が属する分野の通常の知識を有する者によって他の実施例に対しても組合または変形されて実施可能である。したがって、このような組合と変形に係る内容は本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
【０２８１】
また、以上で実施例を中心に説明したが、これは単に例示であるだけで本発明を限定するものではなくて、本発明が属する分野の通常の知識を持った者なら本実施例の本質的な特性を脱しない範囲で以上に例示されないさまざまの変形と応用が可能であることが分かることができるであろう。例えば、実施例で具体的に現われた各構成要素は変形して実施することができるものである。そして、このような変形と応用に係る差異らは添付された請求範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
【符号の説明】
【０２８２】
１０ 第１発光構造物
１１ 第１半導体層
１２ 第１活性層
１３ 第２半導体層
１５ 第１オーミック接触層
１７ 第１反射電極
１９ 第１金属層
２０ 第２発光構造物
２１ 第３半導体層
２２ 第２活性層
２３ 第４半導体層
２５ 第２オーミック接触層
２７ 第２反射電極
２９ 第２金属層
３０ 第３発光構造物
３１ 第５半導体層
３２ 第３活性層
３３ 第６半導体層
３５ 第３オーミック接触層
３７ 第３反射電極
３９ 第３金属層
４０ 第３絶縁層
４１ 第１絶縁層
４３ 第１コンタクト部
５０ 拡散障壁層
５１ 第２絶縁層
５３ 第２コンタクト部
６０ ボンディング層
７０ 支持部材
８０ 電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、
前記第１発光構造物の下の第１金属層と、
第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、
前記第２発光構造物の下の第２金属層と、
前記第１半導体層の側面に接触して前記第２金属層と電気的に連結されたコンタクト部と
を備える発光素子。
【請求項２】
前記第１金属層と前記第２金属層を電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第１活性層との間を電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第２半導体層との間を電気的に絶縁させる絶縁層をさらに備える、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記絶縁層は、一部領域が前記第１発光構造物の前記第１半導体層の内部に配置されている、請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記コンタクト部と前記絶縁層は離隔配置されている、請求項２又は３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記コンタクト部と前記絶縁との間に前記第１発光構造物をなす半導体層の一部領域が配置されている、請求項２乃至４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記コンタクト部と前記絶縁層との間に前記第２金属層の一部領域が配置されている、請求項２乃至４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項７】
前記コンタクト部と前記第１活性層との間及び前記コンタクト部と前記第２導電型の第２半導体層との間に配置された絶縁層を備える、請求項１に記載の発光素子。
【請求項８】
前記絶縁層は前記第１導電型の前記第１半導体層の下部に配置されている、請求項７に記載の発光素子。
【請求項９】
前記コンタクト部は、前記第２金属層の上部面に接触している、請求項１乃至８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
前記コンタクト部は前記第１導電型の第１半導体層の上部面に接触している、請求項１乃至９のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１１】
前記第１反射電極と前記第２導電型の第２半導体層との間に第１オーミック接触層が配置されて、前記第２反射電極と前記第２導電型の第４半導体層との間に第２オーミック接触層が配置されている、請求項１乃至１０のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１２】
前記第１金属層は、前記第１オーミック接触層のまわり及び前記第１反射電極の下に配置されている、請求項１１に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記第２金属層は、前記第２オーミック接触層のまわり及び前記第２反射電極の下に配置されている、請求項１２に記載の発光素子。
【請求項１４】
胴体と、
前記胴体の上に配置されて、請求項１乃至１３のいずれかに記載の発光素子と、
前記発光素子に電気的に連結された第１リード電極及び第２リード電極と
を備える発光素子パッケージ。
【請求項１５】
基板と、
前記基板の上に配置されて、請求項１乃至１３のいずれかに記載の発光素子と、
前記発光素子から提供される光が過ぎ去る光学部材と
を備えるライトユニット。
【請求項１】
第１導電型の第１半導体層、前記第１半導体層の下の第１活性層、前記第１活性層の下の第２導電型の第２半導体層を有する第１発光構造物と、
前記第１発光構造物の下の第１金属層と、
第１導電型の第３半導体層、前記第３半導体層の下の第２活性層、前記第２活性層の下の第２導電型の第４半導体層を有する第２発光構造物と、
前記第２発光構造物の下の第２金属層と、
前記第１半導体層の側面に接触して前記第２金属層と電気的に連結されたコンタクト部と
を備える発光素子。
【請求項２】
前記第１金属層と前記第２金属層を電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第１活性層との間を電気的に絶縁させて、前記コンタクト部と前記第２半導体層との間を電気的に絶縁させる絶縁層をさらに備える、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記絶縁層は、一部領域が前記第１発光構造物の前記第１半導体層の内部に配置されている、請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記コンタクト部と前記絶縁層は離隔配置されている、請求項２又は３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記コンタクト部と前記絶縁との間に前記第１発光構造物をなす半導体層の一部領域が配置されている、請求項２乃至４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項６】
前記コンタクト部と前記絶縁層との間に前記第２金属層の一部領域が配置されている、請求項２乃至４のいずれかに記載の発光素子。
【請求項７】
前記コンタクト部と前記第１活性層との間及び前記コンタクト部と前記第２導電型の第２半導体層との間に配置された絶縁層を備える、請求項１に記載の発光素子。
【請求項８】
前記絶縁層は前記第１導電型の前記第１半導体層の下部に配置されている、請求項７に記載の発光素子。
【請求項９】
前記コンタクト部は、前記第２金属層の上部面に接触している、請求項１乃至８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
前記コンタクト部は前記第１導電型の第１半導体層の上部面に接触している、請求項１乃至９のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１１】
前記第１反射電極と前記第２導電型の第２半導体層との間に第１オーミック接触層が配置されて、前記第２反射電極と前記第２導電型の第４半導体層との間に第２オーミック接触層が配置されている、請求項１乃至１０のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１２】
前記第１金属層は、前記第１オーミック接触層のまわり及び前記第１反射電極の下に配置されている、請求項１１に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記第２金属層は、前記第２オーミック接触層のまわり及び前記第２反射電極の下に配置されている、請求項１２に記載の発光素子。
【請求項１４】
胴体と、
前記胴体の上に配置されて、請求項１乃至１３のいずれかに記載の発光素子と、
前記発光素子に電気的に連結された第１リード電極及び第２リード電極と
を備える発光素子パッケージ。
【請求項１５】
基板と、
前記基板の上に配置されて、請求項１乃至１３のいずれかに記載の発光素子と、
前記発光素子から提供される光が過ぎ去る光学部材と
を備えるライトユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１３−４６０５０（Ｐ２０１３−４６０５０Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５９０１（Ｐ２０１２−５９０１）
【出願日】平成２４年１月１６日（２０１２．１．１６）
【出願人】（５１００３９４２６）エルジー イノテック カンパニー リミテッド (279)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月１６日（２０１２．１．１６）
【出願人】（５１００３９４２６）エルジー イノテック カンパニー リミテッド (279)
【Ｆターム（参考）】
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