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기판; 및 상기 기판 상에 배치된 적어도 하나 이상의 나노와이어 발광구조물;을 포함하며, 상기 나노와이어 발광구조물은, 상기 기판 상에 배치된 제1 도전형 질화물층; 상기 제1 도전형 질화물층 상에 적층된 복수의 활성층; 및 상기 복수의 활성층 상에 적층된 제2 도전형 질화물층;을 포함하며, 상기 복수의 활성층은 상호 간이 서로 상이한 폭을 갖고, 상기 복수의 활성층은 상기 제1 도전형 질화물층 상에 적층되며, 제1 폭 및 제1 높이를 갖는 제1 활성층; 상기 제1 활성층 상에 적층되며, 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭 및 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이를 갖는 제2 활성층; 및 상기 제2 활성층 상에 적층되며, 상기 제2 폭보다 큰 제3 폭 및 상기 제2 높이보다 낮은 제3 높이를 갖는 제3 활성층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자
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제1항에 있어서,상기 기판은 실리콘(Si), 사파이어(Al2O3), 유리, 탄화규소(SiC), 산화갈륨(Al2O3), GaN이 증착된 사파이어(GaN on Sapphire), InGaN이 증착된 사파이어(InGaN on sapphire, AlGaN이 증착된 사파이어(AlGaN on sapphire) 및 AlN이 증착된 사파이어(AlN on sapphire) 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자
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제1항에 있어서,상기 제1 폭은 20 ~ 200nm이고, 상기 제2 폭은 100 ~ 400nm이며, 상기 제3 폭은 300 ~ 700nm인 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자
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제1항에 있어서,상기 제1 높이는 5 ~ 10nm이고, 상기 제2 높이는 3 ~ 6nm이며, 상기 제3 높이는 1 ~ 4nm인 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자
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제1항에 있어서,상기 제1 활성층은 제1 파장대의 광을 발산하고, 상기 제2 활성층은 상기 제1 파장대보다 단파장인 제2 파장대의 광을 발산하며, 상기 제3 활성층은 상기 제2 파장대보다 단파장인 제3 파장대의 광을 발산하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자
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제6항에 있어서,상기 제1 파장대는 550 ~ 700nm이고, 상기 제2 파장대는 500 ~ 580nm이며, 상기 제3 파장대는 400 ~ 500nm인 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자
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8
제1항에 있어서,상기 기판의 하면에 배치된 제1 전극; 상기 기판의 상면과 나노와이어 발광구조물의 측면을 덮는 패시베이션층; 및 상기 패시베이션층 및 제2 도전형 질화물층 상에 배치되어, 상기 제2 도전형 질화물층에 연결된 제2 전극; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자
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제8항에 있어서,상기 제1 및 제2 전극 각각은 Ni, Au, Al, Ti 및 Ag 중 선택된 1종 이상의 재질로 이루어진 단일층 또는 다중층 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자
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제8항에 있어서,상기 패시베이션층은 폴리이미드(polyimide) 및 폴리실라잔(polysilazane) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자
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(a) 기판 상에 제1 도전형 질화물층을 형성하는 단계; (b) 상기 제1 도전형 질화물층 상에 복수의 활성층을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 복수의 활성층 상에 제2 도전형 질화물층을 형성하여, 상기 제1 도전형 질화물층, 활성층 및 제2 도전형 질화물층을 포함하는 나노와이어 구조물을 형성하는 단계;를 포함하며, 상기 복수의 활성층은 상호 간이 서로 상이한 폭을 갖고, 상기 (b) 단계는, (b-1) 상기 제1 도전형 질화물층 상에 제1 폭 및 제1 높이를 갖는 제1 활성층을 형성하는 단계; (b-2) 상기 제1 활성층 상에 상기 제1 폭보다 큰 제2 폭 및 상기 제1 높이보다 낮은 제2 높이를 갖는 제2 활성층을 형성하는 단계; 및 (b-3) 상기 제2 활성층 상에 상기 제2 폭보다 큰 제3 폭 및 상기 제2 높이보다 낮은 제3 높이를 갖는 제3 활성층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자 제조 방법
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제11항에 있어서,상기 제1 도전형 질화물층, 활성층 및 제2 도전형 질화물층 각각은 분자선 에피텍셜법(Molecular Beam Epitaxy) 또는 유기금속 화학증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자 제조 방법
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제11항에 있어서,상기 제1 폭은 20 ~ 200nm이고, 상기 제2 폭은 100 ~ 400nm이며, 상기 제3 폭은 300 ~ 700nm인 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자 제조 방법
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제11항에 있어서,상기 제1 높이는 5 ~ 10nm이고, 상기 제2 높이는 3 ~ 6nm이며, 상기 제3 높이는 1 ~ 4nm인 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자 제조 방법
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16
제11항에 있어서,상기 (b-1) 단계에서, 상기 제1 활성층은 750 ~ 950℃의 제2 증착온도 조건으로 증착하여 형성하고, 상기 (b-2) 단계에서, 상기 제2 활성층은 상기 제2 증착온도보다 낮은 650 ~ 850℃의 제3 증착온도 조건으로 증착하여 형성하며, 상기 (b-3) 단계에서, 상기 제3 활성층은 상기 제3 증착온도보다 낮은 500 ~ 750℃의 제4 증착온도 조건으로 증착하여 형성하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자 제조 방법
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제11항에 있어서,상기 (c) 단계 이후, (d) 상기 기판의 하면에 제1 전극을 형성하는 단계; (e) 상기 기판의 상면과 나노와이어 구조물의 측면을 덮는 패시베이션층을 형성하는 단계; 및 (f) 상기 패시베이션층 및 제2 도전형 질화물층 상에 상기 제2 도전형 질화물층에 연결되는 제2 전극을 형성하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 나노와이어 백색 발광소자 제조 방법
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