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10μm 이하 두께의 사파이어 기판 위에 성장시킨 다층 박막구조체로서 n-GaN층, 활성층, p-GaN층을 포함하는 에피택시층;
상기 n-GaN층의 하부에 부착된 도전성의 지지판;
상기 n-GaN층의 측벽의 적어도 일부에 형성된 사이드 전극리드;를 포함하여 구성되며,
상기 사이드 전극리드는 상기 활성층에 전류를 공급하도록 적어도 n-GaN층의 저저항 버퍼층과 상기 지지판 사이의 전류 경로를 제공하는 수직전극형 질화물 발광소자
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제1항에 있어서, 상기 n-GaN층은, 하부 버퍼층으로서 고 전기저항 버퍼층이 포함되는 수직전극형 질화물 발광소자
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제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 n-GaN층의 하면에는 금속층이 형성되어 상기 사이드 전극리드와 접속되는 수직전극형 질화물 발광소자
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(a) 사파이어 기판 위에 n-GaN층, 활성층, p-GaN층을 성장시키는 에피택시 층 형성단계;
(b) 상기 에피택시층의 n-GaN층의 두께 일부를 남기고 식각하여 서로 이격된 다수의 홈을 형성하는 단계;
(c) 공융본딩 또는 열압착을 사용하여 상기 에피택시층의 상부 표면에 대리기판을 부착하는 단계;
(d) 사파이어 기판을 습식 식각하여 사파이어를 박막화하고, 상기 단계(b)에서 형성된 홈과 상하 정열된 위치에서 사파이어의 일부분을 식각 하여 홈을 형성함으로써 n-GaN층 표면이 노출되게 하는 단계;
(e) 사파이어 위에 금속층을 형성하되, 상기 단계(d)에서 형성된 홈을 통하여 사파이어의 측벽면을 따라 연결리드를 형성하여 노출된 n-GaN층에 접촉되도록 하는 단계;
(f) 공융본딩 또는 열압착을 이용하여 도전성의 지지판을 사파이어 위에 형성된 금속층에 부착하는 단계;
(g) 대리기판을 제거하고 표면의 이물질을 제거하는 단계;
(h) 상기 단계(b)에서 형성된 홈의 인근지역을 건식 식각하여 확장홈을 형성하여, n-GaN층에 이르는 깊이로 식각하되, 상기 단계(b) 공정에서 형성된 홈의 하부로 남아있던 n-GaN층 부분도 같이 제거하여 상기 단계(e)에서 형성한 금속층이 노출되도록 하는 단계;
(i) 상기 단계(h)에서 형성된 확장홈에 금속증착을 하여, n-GaN층 측벽면에 n-전극의 일부인 사이드 전극리드를 형성하되, 상기 단계(h)에서 노출된 금속층과 전기적 접속이 이루어지게 하는 단계; 및
(j) 상기 단계(b)에서 형성된 홈의 적어도 일부를 따라 절단하는 소자 분리단계;를 포함하는 수직전극형 질화물 발광소자 제조 방법
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제7항에 있어서,
상기 단계(b)에서 홈의 하부에 남겨지는 n-GaN층의 두께는 1~2um이며, 홈의 폭은 1~100um인 수직전극형 질화물 발광소자 제조 방법
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제7항에 있어서,
상기 단계(c)에서 상기 대리기판은 사파이어, Si, GaAs, SiC, InP, InAs, GaN 중의 어느 하나인 수직전극형 질화물 발광소자 제조 방법
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제7항에 있어서,
상기 단계(d)에서 사파이어를 습식 식각하기 이전에 먼저 1차로 그라인딩, 랩핑 또는 폴리싱을 이용하여 50um이하로 연마하는 수직전극형 질화물 발광소자 제조 방법
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제7항 또는 제10항에 있어서,
상기 단계(d)에서 습식 식각된 사파이어의 두께는 10um 이하인 수직전극형 질화물 발광소자 제조 방법
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제7항에 있어서,
상기 단계(d)에서 사파이어에 식각된 홈의 폭은 1~100um이며, n-GaN층이 식각되는 깊이는 1um 이내인 수직전극형 질화물 발광소자 제조 방법
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제7항에 있어서,
상기 단계(d)에서 사용되는 식각액은 염산(HCL), 질산(H3PO4), 수산화칼륨(KOH), 수산화나트륨(NaOH), 황산(H2SO4), 인산(H3PO4), 산화크롬(CrO3) 및 알루에치(4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 혼합액인 수직전극형 질화물 발광소자 제조 방법
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제7항에 있어서,
상기 단계(e)에서 금속층은 Pd, Rh, Ta, Ni, Cr, Au, Ti, Pt, Al, Ag 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합으로 된 층으로 이루어진 수직전극형 질화물 발광소자 제조 방법
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제7항에 있어서,
상기 단계(f)에서 지지판은 비저항이 20Ω-cm 이하인 Si, GaAs, InP, InAs, SiC, Cu, AlN 중의 어느 하나의 물질로 구성된 기판의 상,하면에 Cr, Ni, Au, AuGe, Ti, Pt 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물질을 증착하고 열처리한 것인 수직전극형 질화물 발광소자 제조 방법
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제7항에 있어서,
상기 단계(h)에서 확장홈의 폭은 2~100um이며, n-GaN층의 저저항층의 상부 1~2um까지 식각하는 것인 수직전극형 질화물 발광소자 제조 방법
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제7항에 있어서,
상기 단계(i)에서 전극은 Cr, Ni, Au, Ti, Al, Pt, Al, Au 중 하나 또는 이들 금속의 조합을 증착 또는 도금한 다음 열처리하여 형성하는 수직전극형 질화물 발광소자 제조 방법
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(a) 사파이어 기판 위에 n-GaN층, 활성층, p-GaN층을 성장시키는 에피택시 층 형성단계;
(b) 상기 에피택시 층의 n-GaN층의 두께 일부를 남기고 식각하여 서로 이격된 다수의 홈을 형성하는 단계;
(c) 공융본딩 또는 열압착을 사용하여 상기 에피택시층의 상부 표면에 대리기판을 부착하는 단계;
(d) 사파이어 기판을 제거하고, n-GaN층이 노출되게 하는 단계;
(e) 노출된 n-GaN층 위에 금속층을 형성하는 단계;
(f) 공융접합 또는 열압착을 이용하여 도전성의 지지판을 n-GaN층에 부착하는 단계;
(g) 대리기판을 제거하고 표면의 이물질을 제거하는 단계;
(h) 상기 단계(b)에서 형성된 홈의 인근지역을 건식 식각하여 확장홈을 형성하여, n-GaN층에 이르는 깊이로 식각하되, 상기 단계(b) 공정에서 형성된 홈의 하부로 남아있던 n-GaN층 부분도 같이 제거하여 상기 단계(e)에서 형성한 금속층이 노출되도록 하는 단계;
(i) 상기 단계(h)에서 형성된 확장홈에 금속증착을 하여, n-GaN층 측벽에 n-전극의 일부인 사이드 전극리드를 형성하되, 상기 단계(h)에서 노출된 금속층과 전기적 접속이 이루어지게 하는 단계; 및
(j) 상기 단계(b)에서 형성된 홈의 적어도 일부를 따라 절단하는 소자 분리단계;를 포함하는 수직전극형 질화물 발광소자 제조 방법
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