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기판 상에 형성된 적어도 하나의 수직형 발광 구조체를 구비하는 발광소자에 있어서,상기 발광 구조체는,상기 기판 상에서 성장된 수직형 나노와이어의 형태를 갖는 제1 도전형 반도체;상기 제1 도전형 반도체의 원주 방향으로 성장된 다중 양자우물 구조 층;상기 다중 양자우물 구조 층 내에 형성되는 것으로서, 드롭렛 형태를 가지며 InGaN으로 이루어져 전자와 홀의 결합률을 높여줌으로써 빛의 발광 효율을 향상시키는 양자점;상기 다중 양자우물 구조 층 상에 형성되는 것으로서, 드롭렛 형태를 가지며Ag, Ni, Au, Pt, Cu 및 Fe를 포함하는 그룹으로부터 선택된 금속으로 이루어져 표면 플라즈몬 효과를 통해 발광의 효율성을 높여주는 나노 메탈; 및상기 다중 양자우물 구조 층 상에 형성되는 제2 도전형 반도체를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자
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제1항에 있어서,상기 기판은 Si로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
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제1항에 있어서,상기 제1 도전형 반도체는,n-타입 GaN으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
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제1항에 있어서,상기 제1 도전형 반도체는,성장 방향 단부가 피라미드 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 발광소자
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제1항에 있어서상기 다중 양자우물 구조는,교호적으로 형성되는 베리어 층 및 웰 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자
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제5항에 있어서,상기 베리어 층은, GaN으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
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제5항에 있어서,상기 웰 층은,InGaN으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
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삭제
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삭제
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제1항에 있어서,상기 제2 도전형 반도체는,P-타입 GaN으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
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제1항에 있어서,상기 제2 도전형 반도체에 접합되는 투명 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자
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제11항에 있어서,상기 투명 전극은,ITO로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
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제11항에 있어서,상기 투명 전극에 접합되는 제1 금속 콘택트; 및상기 기판의 하면에 접합되는 제2 금속 콘택트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자
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제13항에 있어서,상기 제1 금속 콘택트 및 제2 금속 콘택트는,Au 또는 Ni 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광소자
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기판 상에 적어도 하나의 수직형 발광 구조체를 형성하는 단계를 포함하는 발광소자의 제조방법에 있어서,상기 수직형 발광구조체를 형성하는 단계는,(a) 상기 기판 상에 수직형 나노와이어의 형태를 갖는 제1 도전형 반도체를 성장시키는 단계;(b) 상기 제1 도전형 반도체의 원주 방향으로 다중 양자우물 구조 층을 성장시키는 단계;(c) 상기 다중 양자우물 구조 층 내에 드롭렛 형태를 가지며 InGaN으로 이루어져 전자와 홀의 결합률을 높여줌으로써 빛의 발광 효율을 향상시키는 양자점을 형성시키는 단계;(d) 상기 다중 양자우물 구조 층 상에 드롭렛 형태를 가지며 Ag, Ni, Au, Pt, Cu 및 Fe를 포함하는 그룹으로부터 선택된 금속으로 이루어져 표면 플라즈몬 효과를 통해 발광의 효율성을 높여주는 나노 메탈을 형성시키는 단계; 및(e) 상기 다중 양자우물 구조 층 상에 제2 도전형 반도체를 성장시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법
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제15항에 있어서,상기 (b)단계는,(b1) 650℃ 내지 780℃의 온도 및 100torr 내지 300torr의 압력 하에서 Ga의 소스인 TMGa와 N의 소스인 NH3를 번갈아 공급하여 GaN 베리어 층을 성장시키는 단계; 및(b2) 600℃ 내지 750℃의 온도 및 100torr 내지 300torr의 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
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제15항에 있어서,상기 (c)단계는,상기 (b)단계의 진행 중간에 500℃ 내지 700℃의 온도 및 100torr 내지 300torr의 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
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제15항에 있어서,상기 (d)단계는,상기 다중 양자우물 구조 층 상에 상기 나노 메탈을 증착시킨 후 어닐링 하는 단계인 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법
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제15항에 있어서,상기 (e)단계는,(e1) 600℃ 내지 800℃의 온도 및 100torr 내지 300torr의 압력 하에서 Ga의 소스인 TMGa와 N의 소스인 NH3를 동시에 공급하여 상기 다중 양자우물 구조 층의 전체 표면 상에 P-타입 GaN 층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법
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제19항에 있어서,상기 (e)단계는,(e2) 상기 (e1)단계 이후에 온도를 800℃ 내지 900℃로 승온시키고 상기 TMGa의 공급량을 증가시킴으로써 상기 발광 구조체 상부에서의 GaN 성장이 증가되어 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 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법
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제15항에 있어서,상기 제2 도전형 반도체에 투명 전극을 접합시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자의 제조방법
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제21항에 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
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기판 상에서 성장된 수직형 나노와이어의 형태를 갖는 제1 도전형 반도체;상기 제1 도전형 반도체의 원주 방향으로 성장된 다중 양자우물 구조 층;다중 양자우물 구조 층 내에 형성되는 것으로서, 드롭렛 형태를 가지며 InGaN으로 이루어져 전자와 홀의 결합률을 높여줌으로써 빛의 발광 효율을 향상시키는 양자점;상기 다중 양자우물 구조 층 상에 형성되는 것으로서, 드롭렛 형태를 가지며 Ag, Ni, Au, Pt, Cu 및 Fe를 포함하는 그룹으로부터 선택된 금속으로 이루어져 표면 플라즈몬 효과를 통해 발광의 효율성을 높여주는 나노 메탈; 및상기 다중 양자우물 구조 층 상에 형성되는 제2 도전형 반도체를 포함하는 발광 구조체
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