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발광소자 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2015178822
  • 담당센터 : 광주기술혁신센터
  • 전화번호 : 062-360-4654
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자는, 기판 상에 형성된 복수의 수직형 발광 구조체를 구비하는 것으로서, 상기 발광 구조체는, 상기 기판 상에서 성장된 수직형 나노와이어의 형태를 갖는 제1 도전형 반도체; 상기 제1 도전형 반도체의 축 방향으로 성장된 다중 양자우물 구조 층; 상기 다중 양자우물 구조 층 내에 형성되는 것으로서, 드롭렛 형태를 갖는 양자점; 상기 발광 구조체의 표면에 형성되는 것으로서, 드롭렛 형태를 갖는 나노 메탈; 및 상기 다중 양자우물 구조 층의 상단으로부터 성장되는 제2 도전형 반도체를 포함한다.본 발명에 따르면, 나노와이어 형태의 LED나 LD와 같은 발광소자의 발광면적이 증가되고, 내부 양자효율 및 외부 양자효율이 증가 됨으로써 발광 효율이 향상될 수 있다.
Int. CL H01L 33/04 (2010.01) H01L 33/08 (2010.01) H01L 33/20 (2010.01)
CPC H01L 33/20(2013.01) H01L 33/20(2013.01)
출원번호/일자 1020130080457 (2013.07.09)
출원인 전북대학교산학협력단
등록번호/일자 10-1481722-0000 (2015.01.06)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20150112) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 소멸
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2013.07.09)
심사청구항수 19

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 전북대학교산학협력단 대한민국 전라북도 전주시 덕진구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 이철로 대한민국 전라북도 전주시 덕진구
2 라용호 대한민국 전라북도 전주시 덕진구
3 박지현 대한민국 전라북도 익산시

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인필앤온지 대한민국 서울특별시 서초구 서초중앙로 **, *층(서초동, 준영빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 전북대학교산학협력단 대한민국 전라북도 전주시 덕진구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2013.07.09 수리 (Accepted) 1-1-2013-0617725-28
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2014.03.06 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2014.04.08 수리 (Accepted) 9-1-2014-0027880-57
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2014.06.17 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0410945-04
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2014.07.21 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2014-0682768-28
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2014.07.21 수리 (Accepted) 1-1-2014-0682767-83
7 등록결정서
Decision to grant		 2014.11.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2014-0786638-54
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2016.01.29 수리 (Accepted) 4-1-2016-5013206-34
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.02.27 수리 (Accepted) 4-1-2019-5038917-11
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.07.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5146985-61
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.07.23 수리 (Accepted) 4-1-2019-5146986-17
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2019.10.22 수리 (Accepted) 4-1-2019-5219602-91
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information		 2020.07.06 수리 (Accepted) 4-1-2020-5149086-79
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
기판 상에 형성된 복수의 수직형 발광 구조체를 구비하는 발광소자에 있어서,상기 발광 구조체는,상기 기판 상에서 성장된 수직형 나노와이어의 형태를 갖는 제1 도전형 반도체;상기 제1 도전형 반도체의 축 방향으로 성장된 다중 양자우물 구조 층;상기 다중 양자우물 구조 층 내에 형성되는 것으로서, 드롭렛 형태를 갖는 양자점;상기 발광 구조체의 표면에 형성되는 것으로서, 드롭렛 형태를 갖는 나노 메탈; 및상기 복수의 수직형 발광 구조체 각각에 구비된 다중 양자우물 구조 층의 상단으로부터 성장되는 제2 도전형 반도체를 포함하며,상기 복수의 수직형 발광 구조체 각각으로부터 성장된 제2 도전형 반도체들은 서로 합쳐져 상기 제1 도전형 반도체의 축 방향을 따라 성장함으로써 박막 형태를 갖고,상기 발광소자는,박막 형태의 제2 도전형 반도체 상에 성장된 투명 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자
2 2
제1항에 있어서,상기 기판은 Si로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
3 3
제1항에 있어서,상기 제1 도전형 반도체는,n-타입 GaN으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
4 4
제1항에 있어서,상기 다중 양자우물 구조는,교호적으로 형성되는 베리어 층 및 웰 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자
5 5
제4항에 있어서,상기 베리어 층은, GaN으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
6 6
제4항에 있어서,상기 웰 층은,InGaN으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
7 7
제1항에 있어서,상기 양자점은,InGaN으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
8 8
제1항에 있어서,상기 나노 메탈은,Ag, Ni, Au, Pt, Cu 및 Fe을 포함하는 그룹으로부터 선택된 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
9 9
제1항에 있어서,상기 제2 도전형 반도체는,P-타입 GaN으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
10 10
삭제
11 11
삭제
12 12
삭제
13 13
제1항에 있어서,상기 투명 전극은,ITO로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
14 14
제1항에 있어서,상기 투명 전극에 접합되는 제1 금속 콘택트; 및상기 기판의 하면에 접합되는 제2 금속 콘택트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자
15 15
제14항에 있어서,상기 제1 금속 콘택트 및 제2 금속 콘택트는,Au 또는 Ni 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
16 16
기판 상에 형성된 복수의 수직형 발광 구조체를 구비하는 발광소자의 제조방법에 있어서,(a) 상기 기판 상에 수직형 나노와이어의 형태를 갖는 제1 도전형 반도체를 성장시키는 단계;(b) 상기 제1 도전형 반도체의 축 방향으로 다중 양자우물 구조 층을 성장시키는 단계;(c) 상기 다중 양자우물 구조 층 내에 드롭렛 형태의 양자점을 형성시키는 단계;(d) 상기 발광 구조체의 표면에 드롭렛 형태의 나노 메탈을 형성시키는 단계; 및(e) 상기 복수의 수직형 발광 구조체 각각에 구비된 다중 양자우물 구조 층의 상단으로부터 제2 도전형 반도체를 성장시키되 상기 복수의 수직형 발광 구조체 각각으로부터 성장된 제2 도전형 반도체들이 서로 합쳐져 상기 제1 도전형 반도체의 축 방향을 따라 성장함으로써 박막 형태를 갖도록 성장시키는 단계; 및(f) 박막 형태를 갖도록 성장된 제2 도전형 반도체 상에 투명 전극을 성장시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법
17 17
제16항에 있어서,상기 (b)단계는,(b1) 750℃ 내지 980℃의 온도 및 350torr 내지 760torr의 압력 하에서 Ga의 소스인 TMGa와 N의 소스인 NH3를 번갈아 공급하여 GaN 베리어 층을 성장시키는 단계; 및(b2) 650℃ 내지 850℃의 온도 및 350torr 내지 760torr의 압력 하에서 In의 소스인 TMIn, Ga의 소스인 TMGa, 및 N의 소스인 NH3를 번갈아 공급하여 InGaN 웰 층을 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법
18 18
제16항에 있어서,상기 (c)단계는,상기 (b)단계의 진행 중간에 650℃ 내지 850℃의 온도 및 350torr 내지 760torr의 압력 하에서 In의 소스인 TMIn, Ga의 소스인 TMGa, 및 N의 소스인 NH3를 공급하되, TMIn과 TMGa을 동시에 공급하는 경우 NH3의 공급을 중단하고, NH3를 공급하는 경우에는 TMIn과 TMGa의 공급을 중단하는 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법
19 19
제16항에 있어서,상기 (d)단계는,상기 발광 구조체의 표면에 상기 나노 메탈을 증착시킨 후 어닐링 하는 단계인 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법
20 20
제16항에 있어서,상기 (e)단계는,(e1) 800℃ 내지 1000℃의 온도 및 300torr 내지 760torr의 압력 하에서 Ga의 소스인 TMGa와 N의 소스인 NH3를 동시에 공급하여 상기 다중 양자우물 구조 층의 상단으로부터 P-타입 GaN 층을 성장시키는 단계;(e2) 상기 (e1)단계 이후에 온도를 600℃ 내지 800℃로 감온시키고 상기 TMGa의 공급량을 증가시킴으로써 상기 발광 구조체 상부에서의 GaN 성장이 상방 및 측방으로 동시에 일어나도록 하여 복수의 상기 발광 구조체 각각에 형성된 GaN이 서로 합쳐지도록 하는 단계; 및(e3) 상기 (e2)단계 이후에 온도를 900℃ 내지 1100℃로 승온시키고 상기 TMGa의 공급량은 증가시키되 상기 NH3의 공급량은 감소시킴으로써 서로 합쳐진 상기 GaN이 박막 형태로 성장하도록 하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법
21 21
삭제
22 22
제16항에 있어서,상기 복수의 발광 구조체 사이에 형성된 공간에 수지 성분으로 이루어진 충진재를 충진시키는 단계; 및상기 충진재의 상부를 통해 상기 제2 도전형 반도체가 노출되도록 상기 충진재를 에칭하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법
23 23
삭제
24 24
제16항에 있어서,상기 투명 전극에 제1 금속 콘택트를 접합시키는 단계; 및상기 기판의 하면에 제2 금속 콘택트를 접합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조 방법
25 25
삭제
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
국가 R&D 정보가 없습니다.