JP6039590B2 - 発光素子 - Google Patents
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Description
本発明は、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ものである。
発光素子の１つとして発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が多く使われている。発光ダイオードは、化合物半導体の特性を用い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。
発光素子の光効率が増加するにつれて、表示装置、照明機器を初め多様な分野に発光素子が適用されている。
本発明の目的は、光抽出効率を向上させ、歩留まりを向上させることができる発光素子、発光素子パッケージ、ライトユニットを提供することにある。
本発明の実施形態に従う発光素子は、第１導電型半導体層、前記第１導電型半導体層の下に活性層、前記活性層の下に第２導電型半導体層を含む発光構造物、前記発光構造物の下に配置され、前記第１導電型半導体層に電気的に連結された第１電極、前記発光構造物の下に配置され、前記第２導電型半導体層に電気的に連結された第２電極、前記発光構造物を貫通して配置され、第１領域は前記第１電極に電気的に連結され、第２領域は前記第１導電型半導体層の上部面に接触した第１コンタクト部、前記第１コンタクト部の周りに配置され、前記第１コンタクト部と前記第２導電型半導体層を絶縁させる絶縁性イオン注入層を含む。
本発明の実施形態に従う発光素子、発光素子パッケージ、ライトユニットは、光抽出効率を向上させ、歩留まりを向上させることができる長所がある。
本発明を説明するに当たって、各層（膜）、領域、パターン、または構造物が、基板、各層（膜）、領域、パッド、またはパターンの“上／の上（on）”に、または“下／の下（under）”に形成されることと記載される場合において、“上／の上（on）”と“下／の下（under）”は、“直接（directly）”または“他の層を介して（indirectly）”形成されることを全て含む。また、各層の上／の上または下／の下に対する基準は、図面を基準として説明する。
以下、添付した図面を参照して実施形態に従う発光素子、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ついて詳細に説明する。
実施形態に従う発光素子は、図１及び図２に示すように、発光構造物１０、第１電極８１、第２電極８２、及び第１コンタクト部９１を含むことができる。
前記発光構造物１０は、第１導電型半導体層１１、活性層１２、及び第２導電型半導体層１３を含むことができる。前記活性層１２は、前記第１導電型半導体層１１と前記第２導電型半導体層１３との間に配置できる。前記活性層１２は前記第１導電型半導体層１１の下に配置されることができ、前記第２導電型半導体層１３は前記活性層１２の下に配置できる。
例として、前記第１導電型半導体層１１は第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、前記第２導電型半導体層１３は第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型半導体層で形成できる。また、前記第１導電型半導体層１１はｐ型半導体層で形成され、前記第２導電型半導体層１３はｎ型半導体層で形成されることもできる。
前記第１導電型半導体層１１は、例えばｎ型半導体層を含むことができる。前記第１導電型半導体層１１は化合物半導体で具現できる。前記第１導電型半導体層１１は、例として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できる。
例えば、前記第１導電型半導体層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できる。前記第１導電型半導体層１１は、例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択されることができ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントがドーピングできる。
前記活性層１２は、前記第１導電型半導体層１１を通じて注入される電子（または、正孔）と前記第２導電型半導体層１３を通じて注入される正孔（または、電子）とが互いに合って、前記活性層１２の形成物質に従うエネルギーバンド（Energy Band）のバンドギャップ（Band Gap）の差により光を放出する層である。前記活性層１２は、単一井戸構造、多重井戸構造、量子点構造、または量子線構造のうち、いずれか１つで形成できるが、これに限定されるものではない。
前記活性層１２は化合物半導体で具現できる。前記活性層１２は、例としてII族−VI族またはIII族−V族化合物半導体で具現できる。前記活性層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できる。前記活性層１２が前記多重井戸構造で具現された場合、前記活性層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、例えば、ＩｎＧａＮ井戸層／ＧａＮ障壁層の周期で具現できる。
前記第２導電型半導体層１３は、例えばｐ型半導体層で具現できる。前記第２導電型半導体層１３は化合物半導体で具現できる。前記第２導電型半導体層１３は、例として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できる。
例えば、前記第２導電型半導体層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できる。前記第２導電型半導体層１３は、例えばＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＮ、ＩｎＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＰ、ＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＩｎＰなどから選択されることができ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドーピングできる。
一方、前記第１導電型半導体層１１はｐ型半導体層を含み、前記第２導電型半導体層１３はｎ型半導体層を含むこともできる。また、前記第２導電型半導体層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、前記発光構造物１０は、ｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうち、少なくともいずれか１つを有することができる。また、前記第１導電型半導体層１１及び前記第２導電型半導体層１３の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できる。即ち、前記発光構造物１０の構造は多様に形成されることができ、これに対して限定するものではない。
また、前記第１導電型半導体層１１と前記活性層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、前記第２導電型半導体層１３と前記活性層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。
実施形態に従う発光素子は、反射層１７を含むことができる。前記反射層１７は、前記第２導電型半導体層１３に電気的に連結できる。前記反射層１７は、前記発光構造物１０の下に配置できる。前記反射層１７は、前記第２導電型半導体層１３の下に配置できる。前記反射層１７は、前記発光構造物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。
実施形態による発光素子は、前記反射層１７と前記第２導電型半導体層１３との間に配置されたオーミック接触層１５を含むことができる。前記オーミック接触層１５は、前記第２導電型半導体層１３に接触して配置できる。前記オーミック接触層１５は、前記発光構造物１０とオーミック接触するように形成できる。前記オーミック接触層１５は、前記発光構造物１０とオーミック接触される領域を含むことができる。前記オーミック接触層１５は、前記第２導電型半導体層１３とオーミック接触する領域を含むことができる。
前記オーミック接触層１５は、例えば透明伝導性酸化膜で形成できる。前記オーミック接触層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、Ｔｉのうちから選択された少なくとも１つの物質で形成できる。
前記反射層１７は高反射率を有する物質で形成できる。例えば、前記反射層１７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうち、少なくとも１つを含む金属または合金で形成できる。また、前記反射層１７は、前記金属または合金と、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用いて多層に形成できる。例えば、実施形態において前記反射層１７は、Ａｇ、Ａｌ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金、またはＡｇ−Ｃｕ合金のうち、少なくともいずれか１つを含むことができる。
例えば、前記反射層１７はＡｇ層とＮｉ層とが交互に形成されることもでき、Ｎｉ／Ａｇ／Ｎｉ、あるいはＴｉ層、Ｐｔ層を含むことができる。また、前記オーミック接触層１５は前記反射層１７の下に形成され、少なくとも一部が前記反射層１７を通過して前記発光構造物１０とオーミック接触されることもできる。
実施形態に従う発光素子は、前記反射層１７の下に配置された第１金属層３５を含むことができる。前記第１金属層３５は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。
実施形態によれば、前記第２電極８２は、前記反射層１７、前記オーミック接触層１５、前記第１金属層３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。例として、前記第２電極８２は、前記反射層１７、前記第１金属層３５、前記オーミック接触層１５を全て含むこともでき、選択された１つの層または選択された２つの層を含むこともできる。
実施形態に従う前記第２電極８２は、前記発光構造物１０の下に配置できる。前記第２電極８２は、前記第２導電型半導体層１３に電気的に連結できる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の下部の周りに配置されたチャンネル層３０を含むことができる。前記チャンネル層３０の一端は前記第２導電型半導体層１３の下に配置できる。前記チャンネル層３０の一端は前記第２導電型半導体層１３の下部面に接触して配置できる。前記チャンネル層３０の一端は前記第２導電型半導体層１３と前記反射層１７との間に配置できる。前記チャンネル層３０の一端は前記第２導電型半導体層１３と前記オーミック接触層１５との間に配置できる。
前記チャンネル層３０は絶縁物質で具現できる。例えば、前記チャンネル層３０は酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記チャンネル層３０は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。前記チャンネル層３０は、アイソレーション層と称されることもできる。前記チャンネル層３０は、追って前記発光構造物１０に対するアイソレーション工程時、エッチングストッパーの機能を遂行することができ、またアイソレーション工程による発光素子の電気的な特性の低下を防止することができる。
実施形態に従う発光素子は、第１絶縁層３１を含むことができる。前記第１絶縁層３１は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記第１絶縁層３１は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。前記第１絶縁層３１は、前記チャンネル層３０と同一な物質で形成されることもできる。また、前記第１絶縁層３１と前記チャンネル層３０とは互いに異なる物質で形成されることもできる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１絶縁層３１の下に配置された第２金属層３７を含むことができる。前記第２金属層３７は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２金属層３７は、前記第１金属層３５と同一な物質で形成できる。また、前記第２金属層３７と前記第１金属層３５とは互いに異なる物質で形成されることもできる。
前記第１金属層３５と前記第２金属層３７との間に第２絶縁層４０が配置できる。前記第２絶縁層４０は、酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記第２絶縁層４０は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。前記第２絶縁層４０は、前記第１金属層３５の下に配置できる。前記第２絶縁層４０は、前記第１絶縁層３１の下に配置できる。
前記第２金属層３７の下に第３金属層５０が配置できる。前記第３金属層５０は、前記第２金属層３７に電気的に連結できる。前記第３金属層５０の上部面は、前記第２金属層３７の下部面に接触できる。前記第３金属層５０は、前記第２絶縁層４０の下に配置できる。
前記第３金属層５０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第３金属層５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第３金属層５０の下にボンディング層６０及び伝導性支持部材７０が配置できる。
前記第３金属層５０は、前記ボンディング層６０が提供される工程で前記ボンディング層６０に含まれた物質の前記反射層１７方向への拡散を防止する機能を遂行することができる。前記第３金属層５０は、前記ボンディング層６０に含まれたすず（Ｓｎ）などの物質が前記反射層１７に影響を及ぼすことを防止することができる。
前記ボンディング層６０は、バリア金属またはボンディング金属などを含み、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｂ、Ｐｄ、またはＴａのうち、少なくとも１つを含むことができる。前記伝導性支持部材７０は実施形態に従う発光構造物１０を支持し、放熱機能を遂行することができる。前記ボンディング層６０はシード層で具現されることもできる。
前記伝導性支持部材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、少なくともいずれか１つで形成できる。
実施形態によれば、前記第１電極８１は、前記第２金属層３７、前記第３金属層５０、前記ボンディング層６０、前記伝導性支持部材７０のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１電極８１は、前記第２金属層３７、前記第３金属層５０、前記ボンディング層６０、前記伝導性支持部材７０を全て含むこともできる。また、前記第１電極８１は、前記第２金属層３７、前記第３金属層５０、前記ボンディング層６０、前記伝導性支持部材７０のうち、２つまたは３つを選択的に含むこともできる。
前記第１電極８１は、前記発光構造物１０の下に配置できる。前記第１電極８１は、前記第１導電型半導体層１１に電気的に連結できる。前記第１電極８１の下部面は、前記第２電極８２の下部面に比べてより低く配置できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１コンタクト部９１を含むことができる。前記第１コンタクト部９１は、前記発光構造物１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部９１は、前記第１導電型半導体層１１、前記活性層１２、前記第２導電型半導体層１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物１０には、図２に示すように、複数の貫通ホール２０が形成できる。前記第１コンタクト部９１は、前記発光構造物１０の前記貫通ホール２０に沿って配置できる。前記第１コンタクト部９１の第１領域は前記第１電極８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部９１の第２領域は前記第１導電型半導体層１１の上部面に接触できる。
例えば、前記第１コンタクト部９１の第１領域は前記第２金属層３７に接触できる。前記第１コンタクト部９１の第１領域は前記第２金属層３７の上部面に接触できる。例えば、前記発光構造物１０がＧａＮ基盤の半導体層に成長される場合、前記第１コンタクト部９１は前記第１導電型半導体層１１のｎ面（n face）に接触できる。
図１に図示された発光素子には前記第１コンタクト部９１が１つのみ図示されたが、図２に示すように、実施形態に従う前記発光構造物１０には複数の貫通ホール２０が形成されることができ、各貫通ホール２０に各々の第１コンタクト部９１が形成できる。
前記複数の第１コンタクト部９１の各々は、前記第１導電型半導体層１１の上部面に接触した前記第２領域を含むことができ、前記第２領域の各々は互いに離隔して配置できる、前記第２領域は、例えば点（Dot）形状に形成できる。前記点（Dot）形状は、円、四角形、三角形などに形成できる。前記点（Dot）形状は多様に変形できる。
一方、前記貫通ホール２０の幅または直径は５マイクロメートルから２００マイクロメートルで具現できる。前記貫通ホール２０の幅または直径が５マイクロメートルより小さい場合には、前記第１コンタクト部９１を形成するに当たって工程上の困難性が発生することがある。また、前記貫通ホール２０の幅または直径が２００マイクロメートルより大きい場合には、前記発光構造物１０の発光領域が減って光抽出効率が低下することがある。前記貫通ホール２０の内に配置された前記第１コンタクト部９１の幅または直径も５マイクロメートルから２００マイクロメートルで具現できる。
前記複数の第１コンタクト部９１は、前記第１導電型半導体層１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部９１は、前記発光構造物１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層１１の劣化を防止し、前記活性層１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができる。
例として、前記第１導電型半導体層１１の上部面に配置された前記第１コンタクト部９１は、前記貫通ホール２０の周りから各方向に５マイクロメートルから５０マイクロメートルの幅に延びることができる。
実施形態によれば、前記第１コンタクト部９１は、オーミック層、中間層、上部層で具現できる。前記オーミック層は、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。前記中間層は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現できる。前記上部層は、例えばＡｕを含むことができる。前記第１コンタクト部９１は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｍｏのうち、少なくとも１つを含むことができる。
前記第１コンタクト部９１の周りに第３絶縁層３３が配置できる。前記第３絶縁層３３の第１領域は、前記発光構造物１０の内部に配置できる。前記第３絶縁層３３の第２領域は、前記発光構造物１０の上部面に配置できる。前記第３絶縁層３３の第２領域は、前記第１導電型半導体層１１と前記第１コンタクト部９１との間に配置できる。前記第３絶縁層３３の第１領域は、前記第１コンタクト部９１を前記活性層１２と前記第２導電型半導体層１３と絶縁させることができる。前記第３絶縁層３３の第１領域は、前記第１コンタクト部９１と前記活性層１２との間を電気的に絶縁させることができる。前記第３絶縁層３３の第１領域は、前記第１コンタクト部９１と前記第２導電型半導体層１３との間を電気的に絶縁させることができる。
前記第３絶縁層３３は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記第３絶縁層３３は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。
前記第３絶縁層３３は、前記第２導電型半導体層１３、前記活性層１２、前記第１導電型半導体層１１を貫通して配置できる。前記第３絶縁層３３は、前記第１コンタクト部９１の周りに配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、第２コンタクト部９２を含むことができる。前記第２コンタクト部９２は、前記発光構造物１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部９２は、前記第２電極８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部９２は、前記チャンネル層３０を貫通して前記第２電極８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部９２は、前記第１金属層３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部９２は、前記第１金属層３５の上部面に接触できる。前記第２コンタクト部９２は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｍｏのうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２コンタクト部９２は、前記第１コンタクト部９１と同一な物質で形成されることもできる。また、前記第１コンタクト部９１と前記第２コンタクト部９２とは互いに異なる物質で具現されることもできる。
前記第１導電型半導体層１１の上部面にラフネス（roughness）が形成できる。これによって、前記ラフネスが形成された領域から上方に抽出される光量を増加させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１金属層３５と前記第３金属層５０との間に配置された前記第２絶縁層４０を含むことができる。前記第２絶縁層４０は、前記第１金属層３５と前記第３金属層５０とを絶縁させることができる。前記第２絶縁層４０は、前記第１金属層３５と前記伝導性支持部材７０とを絶縁させることができる。前記第２絶縁層４０は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記第２絶縁層４０は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。
前記第２絶縁層４０の一部領域は、前記第２金属層３７の周りを覆いかぶせるように配置できる。前記第２絶縁層４０の上部領域は、前記第１絶縁層３１の下部面に接触して配置できる。
前記第２絶縁層４０は、前記第１電極８１と前記第２電極８２との間に配置できる。前記第２絶縁層４０は、前記第１電極８１と前記第２電極８２とを電気的に絶縁させることができる。
実施形態によれば、前記第１電極８１及び前記第２電極８２を通じて前記発光構造物１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は、前記第１電極８１の伝導性支持部材７０と前記第２コンタクト部９２に電源を印加することによって、前記発光構造物１０に電源が印加できるようになる。
これによって、前記伝導性支持部材７０をボンディングパッドに付着させる方法などにより前記第１導電型半導体層１１に電源が提供できるようになる。また、実施形態によれば、前記第２コンタクト部９２が前記第２電極８２に電気的に連結できる。これによって、前記第２コンタクト部９２をワイヤボンディングなどにより電源パッドに連結させることによって、前記第２導電型半導体層１３に電源が提供できるようになる。
このように、実施形態に従う発光素子によれば、前記伝導性支持部材７０と前記第２コンタクト部９２を通じて前記発光構造物１０に電源が提供できるようになる。これによって、実施形態によれば、電流集中を防止し、電気的信頼性を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の上部面方向から前記貫通ホール２０を形成する。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
次に、図３から図６を参照して実施形態に従う発光素子製造方法を説明する。
実施形態に従う発光素子製造方法によれば、図３に示すように、基板５の上に第１導電型半導体層１１、活性層１２、及び第２導電型半導体層１３を形成することができる。前記第１導電型半導体層１１、前記活性層１２、前記第２導電型半導体層１３は発光構造物１０と定義できる。
前記基板５は、例えば、サファイア基板（Ａｌ２Ｏ３）、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＮ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｇｅのうち、少なくとも１つで形成されることができ、これに対して限定するものではない。前記第１導電型半導体層１１と前記基板５との間にはバッファ層がさらに形成できる。
例として、前記第１導電型半導体層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、前記第２導電型半導体層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型半導体層で形成できる。また、前記第１導電型半導体層１１がｐ型半導体層で形成され、前記第２導電型半導体層１３がｎ型半導体層で形成されることもできる。
前記第１導電型半導体層１１は、例えばｎ型半導体層を含むことができる。前記第１導電型半導体層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形成できる。前記第１導電型半導体層１１は、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどから選択されることができ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓｅ、Ｔｅなどのｎ型ドーパントがドーピングできる。
前記活性層１２は、前記第１導電型半導体層１１を通じて注入される電子（または、正孔）と前記第２導電型半導体層１３を通じて注入される正孔（または、電子）とが互いに合って、前記活性層１２の形成物質に従うエネルギーバンド（Energy Band）のバンドギャップ（Band Gap）の差により光を放出する層である。前記活性層１２は、単一井戸構造、多重井戸構造、量子点構造、または量子線構造のうち、いずれか１つで形成できるが、これに限定されるものではない。
前記活性層１２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できる。前記活性層１２が前記多重井戸構造で形成された場合、前記活性層１２は複数の井戸層と複数の障壁層が積層して形成されることができ、例えばＩｎＧａＮ井戸層／ＧａＮ障壁層の周期で形成できる。
前記第２導電型半導体層１３は、例えばｐ型半導体層で具現できる。前記第２導電型半導体層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形成できる。前記第２導電型半導体層１３は、例えばＩｎＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなどから選択されることができ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのｐ型ドーパントがドーピングできる。
一方、前記第１導電型半導体層１１がｐ型半導体層を含み、前記第２導電型半導体層１３がｎ型半導体層を含むこともできる。また、前記第２導電型半導体層１３の上にはｎ型またはｐ型半導体層を含む半導体層がさらに形成できる。
これによって、前記発光構造物１０はｎｐ、ｐｎ、ｎｐｎ、ｐｎｐ接合構造のうち、少なくともいずれか１つを有することができる。また、前記第１導電型半導体層１１及び前記第２導電型半導体層１３の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できる。即ち、前記発光構造物１０の構造は多様に形成されることができ、これに対して限定するものではない。
また、前記第１導電型半導体層１１と前記活性層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、前記第２導電型半導体層１３と前記活性層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。
次に、図４に示すように、前記発光構造物１０の上にチャンネル層３０、第１絶縁層３１が形成できる。前記第１絶縁層３１と前記チャンネル層３０とは同一な物質で形成されることもでき、また互いに異なる物質で形成されることもできる。
前記チャンネル層３０と前記第１絶縁層３１は絶縁物質で具現できる。例えば、前記チャンネル層３０と前記第１絶縁層３１は酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記チャンネル層３０と前記第１絶縁層３１はＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが独立的に選択されて形成できる。
次に、図４に示すように、前記発光構造物１０にオーミック接触層１５及び反射層１７が形成できる。
前記反射層１７と前記第２導電型半導体層１３との間に前記オーミック接触層１５が配置できる。前記オーミック接触層１５は、前記第２導電型半導体層１３に接触して配置できる。
前記オーミック接触層１５は、前記発光構造物１０とオーミック接触するように形成できる。前記反射層１７は、前記第２導電型半導体層１３に電気的に連結できる。前記オーミック接触層１５は、前記発光構造物１０とオーミック接触する領域を含むことができる。
前記オーミック接触層１５は、例えば透明伝導性酸化膜で形成できる。前記オーミック接触層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、Ｔｉのうちから選択された少なくとも１つの物質で形成できる。
前記反射層１７は、高反射率を有する物質で形成できる。例えば、前記反射層１７は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｈｆのうち、少なくとも１つを含む金属または合金で形成できる。また、前記反射層１７は、前記金属または合金と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用いて多層に形成できる。例えば、実施形態で前記反射層１７はＡｇ、Ａｌ、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金、またはＡｇ−Ｃｕ合金のうち、少なくともいずれか１つを含むことができる。
例えば、前記反射層１７は、Ａｇ層とＮｉ層とが交互に形成されることもでき、Ｎｉ／Ａｇ／Ｎｉ、あるいはＴｉ層、Ｐｔ層を含むことができる。また、前記オーミック接触層１５は前記反射層１７の上に形成され、少なくとも一部が前記反射層１７を通過して前記発光構造物１０とオーミック接触されることもできる。
次に、図５に示すように、前記反射層１７の上に第１金属層３５、第２金属層３７、第２絶縁層４０、第３金属層５０、ボンディング層６０、伝導性支持部材７０が形成できる。
前記第１金属層３５は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、で少なくとも１つを含むことができる。実施形態によれば、第２電極８２は、前記反射層１７、前記オーミック接触層１５、前記第１金属層３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。例として、前記第２電極８２は、前記反射層１７、前記第１金属層３５、前記オーミック接触層１５を全て含むこともでき、選択された１つの層または選択された２つの層を含むこともできる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１絶縁層３１の上に配置された第２金属層３７を含むことができる。前記第２金属層３７は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２金属層３７は、前記第１金属層３５と同一な物質で形成できる。また、前記第２金属層３７と前記第１金属層３５とは互いに異なる物質で形成されることもできる。
前記第１金属層３５と前記第２金属層３７との間に第２絶縁層４０が形成できる。前記第２絶縁層４０は、酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記第２絶縁層４０は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。前記第２絶縁層４０は、前記第１金属層３５の上に形成できる。前記第２絶縁層４０は、前記第１絶縁層３３の上に形成できる。前記第２絶縁層４０の一部領域は、前記第２金属層３７の周りを覆いかぶせるように配置できる。
前記第２金属層３７の上に前記第３金属層５０が形成できる。前記第３金属層５０は、前記第２金属層３７に電気的に連結できる。前記第３金属層５０の下部面は前記第２金属層３７の上部面に接触できる。前記第３金属層５０は、前記第２絶縁層４０の上に形成できる。
前記第３金属層５０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第３金属層５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第３金属層５０の上に前記ボンディング層６０及び前記伝導性支持部材７０が形成できる。
前記第３金属層５０は、前記ボンディング層６０が提供される工程で前記ボンディング層６０に含まれた物質の前記反射層１７方向への拡散を防止する機能を遂行することができる。前記第３金属層５０は、前記ボンディング層６０に含まれたすず（Ｓｎ）などの物質が前記反射層１７に影響を及ぼすことを防止することができる。
前記ボンディング層６０はバリア金属またはボンディング金属などを含み、例えば、Ｔｉ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｎｂ、Ｐｄ、またはＴａのうち、少なくとも１つを含むことができる。前記伝導性支持部材７０は、実施形態に従う発光構造物１０を支持し、放熱機能を遂行することができる。前記ボンディング層６０はシード層で具現されることもできる。
前記伝導性支持部材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、少なくともいずれか１つで形成できる。
実施形態によれば、第１電極８１は、前記第２金属層３７、前記第３金属層５０、前記ボンディング層６０、前記伝導性支持部材７０のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１電極８１は、前記第２金属層３７、前記第３金属層５０、前記ボンディング層６０、前記伝導性支持部材７０を全て含むこともできる。また、前記第１電極８１は、前記第２金属層３７、前記第３金属層５０、前記ボンディング層６０、前記伝導性支持部材７０のうち、２つまたは３つを選択的に含むこともできる。
次に、前記第１導電型半導体層１１から前記基板５を除去する。一例として、前記基板５は、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ：Laser Lift Off）工程により除去できる。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、前記基板５と前記第１導電型半導体層１１とを互いに剥離させる工程である。
そして、図６に示すように、アイソレーションエッチングを遂行して前記発光構造物１０の側面をエッチングし、前記チャンネル層３０の一部領域が露出できるようになる。前記アイソレーションエッチングは、例えば、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）のような乾式エッチングにより実施できるが、これに対して限定するものではない。
前記発光構造物１０の上部面にラフネス（roughness）が形成できる。前記発光構造物１０の上部面に光抽出パターンが提供できる。前記発光構造物１０の上部面に凹凸パターンが提供できる。前記発光構造物１０に提供される光抽出パターンは、一例としてＰＥＣ（Photo Electro Chemical）エッチング工程により形成できる。これによって、実施形態によれば、外部光抽出効果を上昇させることができるようになる。
次に、図６に示すように、第３絶縁層３３、第１コンタクト部９１及び第２コンタクト部９２が形成できる。
まず、前記発光構造物１０を貫通する貫通ホール２０が形成できる。前記貫通ホール２０に前記第３絶縁層３３が形成できる。次に、前記貫通ホール２０の内に前記第１コンタクト部９１が形成できる。
前記第１コンタクト部９１は、前記発光構造物１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部９１は、前記第１導電型半導体層１１、前記活性層１２、前記第２導電型半導体層１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物１０には、図２に示すように、複数の貫通ホール２０が形成できる。前記第１コンタクト部９１は、前記発光構造物１０の前記貫通ホール２０に沿って配置できる。
前記第１コンタクト部９１の第１領域は前記第１電極８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部９１の第２領域は前記第１導電型半導体層１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部９１の第１領域は前記第２金属層３７に接触できる。前記第１コンタクト部９１の第１領域は前記第２金属層３７の上部面に接触できる。
図６に図示された発光素子には前記第１コンタクト部９１が１つのみ図示されたが、図２に示すように、実施形態に従う前記発光構造物１０には複数の貫通ホール２０が形成されることができ、各貫通ホール２０に各々の第１コンタクト部９１が形成できる。
一方、前記貫通ホール２０の幅または直径は５マイクロメートルから２００マイクロメートルで具現できる。前記貫通ホール２０の幅または直径が５マイクロメートルより小さい場合には、前記第１コンタクト部９１を形成するに当たって、工程上の困難性が発生することがある。また、前記貫通ホール２０の幅または直径が２００マイクロメートルより大きい場合には、前記発光構造物１０の発光領域が減るようになって光抽出効率が低下することがある。前記貫通ホール２０の内に配置された前記第１コンタクト部９１の幅または直径も５マイクロメートルから２００マイクロメートルで具現できる。
前記複数の第１コンタクト部９１は、前記第１導電型半導体層１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部９１は、前記発光構造物１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層１１の劣化を防止し、前記活性層１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
例として、前記第１導電型半導体層１１の上部面に配置された前記第１コンタクト部９１は、前記貫通ホール２０の周りから各方向に５マイクロメートルから５０マイクロメートルの幅で延びることができる。
実施形態によれば、前記第１コンタクト部９１は、オーミック層、中間層、上部層で具現できる。前記オーミック層は、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。前記中間層は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現できる。前記上部層は、例えばＡｕを含むことができる。前記第１コンタクト部９１は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｍｏのうち、少なくとも１つを含むことができる。
前記第３絶縁層３３の第１領域は前記発光構造物１０の内部に配置できる。前記第３絶縁層３３の第２領域は前記発光構造物１０の上部面に配置できる。前記第３絶縁層３３の第２領域は、前記第１導電型半導体層１１と前記第１コンタクト部９１との間に配置できる。
前記第３絶縁層３３の第１領域は、前記第１コンタクト部９１を前記活性層１２と前記第２導電型半導体層１３と絶縁させることができる。前記第３絶縁層３３の第１領域は、前記第１コンタクト部９１と前記活性層１２との間を電気的に絶縁させることができる。前記第３絶縁層３３の第１領域は、前記第１コンタクト部９１と前記第２導電型半導体層１３との間を電気的に絶縁させることができる。
前記第３絶縁層３３は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記第３絶縁層３３は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。
前記第３絶縁層３３は、前記第２導電型半導体層１３、前記活性層１２、前記第１導電型半導体層１１を貫通して配置できる。前記第３絶縁層３３は、前記第１コンタクト部９１の周りに配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、前記第２コンタクト部９２を含むことができる。前記第２コンタクト部９２は、前記発光構造物１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部９２は、前記第２電極８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部９２は、前記チャンネル層３０を貫通して前記第２電極８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部９２は、前記第１金属層３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部９２は、前記第１金属層３５の上部面に接触できる。前記第２コンタクト部９２は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｍｏのうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２コンタクト部９２は、前記第１コンタクト部９１と同一な物質で形成されることもできる。また、前記第１コンタクト部９１と前記第２コンタクト部９２とは互いに異なる物質で具現されることもできる。
実施形態に従う前記第２電極８２は、前記発光構造物１０の下に配置できる。前記第２電極８２は、前記第２導電型半導体層１３に電気的に連結できる。前記第１電極８１は、前記発光構造物１０の下に配置できる。前記第１電極８１は、前記第１導電型半導体層に電気的に連結できる。前記第１電極８１の下部面は、前記第２電極８２の下部面に比べてより低く配置できる。
前記第２絶縁層４０は、前記第１電極８１と前記第２電極８２との間に配置できる。前記第２絶縁層４０は、前記第１電極８１と前記第２電極８２とを電気的に絶縁させることができる。
実施形態によれば、前記第１電極８１及び前記第２電極８２を通じて前記発光構造物１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は前記第１電極８１の伝導性支持部材７０と前記第２コンタクト部９２に電源を印加することによって、前記発光構造物１０に電源が印加できるようになる。
これによって、前記伝導性支持部材７０をボンディングパッドに付着させる方法などにより前記第１導電型半導体層１１に電源が提供できるようになる。また、実施形態によれば、前記第２コンタクト部９２が前記第２電極８２に電気的に連結できる。これによって、前記第２コンタクト部９２をワイヤボンディングなどにより電源パッドに連結させることによって、前記第２導電型半導体層１３に電源が提供できるようになる。
このように、実施形態に従う発光素子によれば、前記伝導性支持部材７０と前記第２コンタクト部９２を通じて前記発光構造物１０に電源が提供できるようになる。これによって、実施形態によれば、電流集中を防止し、電気的信頼性を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の上部面方向から前記貫通ホール２０を形成する。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
図７は、本発明の実施形態に従う発光素子の他の例を示す図である。図７に図示された発光素子を説明するに当たって、図１及び図２を参照して説明された部分と重複する事項に対しては説明を省略する。
実施形態に従う発光素子によれば、前記発光構造物１０の下にオーミック反射層１９が配置できる。前記オーミック反射層１９は、反射層１７とオーミック接触層１５の機能を全て遂行するように具現できる。これによって、前記オーミック反射層１９は前記第２導電型半導体層１３にオーミック接触し、前記発光構造物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。
ここで、前記オーミック反射層１９は多層に形成できる。例えば、Ａｇ層とＮｉ層とが交互に形成されることもでき、Ｎｉ／Ａｇ／Ｎｉ、あるいはＴｉ、Ｐｔ層を含むこともできる。
実施形態に従う発光素子は、前記オーミック反射層１９の下部に配置された前記伝導性支持部材７０を通じて前記オーミック反射層１９の上部に配置された前記第１導電型半導体層１１に電気的に連結できる。
実施形態に従う第２電極８２は、前記オーミック反射層１９と第１金属層３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。実施形態に従う発光素子は、前記第２電極８２の下部に配置された前記伝導性支持部材７０を通じて前記第２電極８２の上部に配置された前記第１導電型半導体層１１に第１コンタクト部９１を通じて電気的に連結できる。
前記第１コンタクト部９１は前記発光構造物１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部９１は、前記第１導電型半導体層１１、前記活性層１２、前記第２導電型半導体層１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物１０には、図２に示すように、複数の貫通ホール２０が形成できる。前記第１コンタクト部９１は、前記発光構造物１０の前記貫通ホール２０に沿って配置できる。
前記第１コンタクト部９１の第１領域は前記第１電極８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部９１の第２領域は前記第１導電型半導体層１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部９１の第１領域は、前記第２金属層３７に接触できる。前記第１コンタクト部９１の第１領域は、前記第２金属層３７の上部面に接触できる。
図７に図示された発光素子には前記第１コンタクト部９１が１つのみ図示されたが、図２に示すように、実施形態に従う前記発光構造物１０には複数の貫通ホール２０が形成されることができ、各貫通ホール２０に各々の第１コンタクト部９１が形成できる。
一方、前記貫通ホール２０の幅または直径は５マイクロメートルから２００マイクロメートルで具現できる。前記貫通ホール２０の幅または直径が５マイクロメートルより小さい場合には、前記第１コンタクト部９１を形成するに当たって、工程上の困難性が発生することがある。また、前記貫通ホール２０の幅または直径が２００マイクロメートルより大きい場合には、前記発光構造物１０の発光領域が減るようになって、光抽出効率が低下することがある。前記貫通ホール２０の内に配置された前記第１コンタクト部９１の幅または直径も５マイクロメートルから２００マイクロメートルで具現できる。
前記複数の第１コンタクト部９１は、前記第１導電型半導体層１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部９１は、前記発光構造物１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層１１の劣化を防止し、前記活性層１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
例として、前記第１導電型半導体層１１の上部面に配置された前記第１コンタクト部９１は、前記貫通ホール２０の周りから各方向に５マイクロメートルから５０マイクロメートルの幅で延びることができる。
実施形態によれば、前記第１コンタクト部９１は、オーミック層、中間層、上部層で具現できる。前記オーミック層は、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。前記中間層は、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌなどから選択された物質で具現できる。前記上部層は、例えばＡｕを含むことができる。前記第１コンタクト部９１は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｍｏのうち、少なくとも１つを含むことができる。
前記第１コンタクト部９１の周りに第３絶縁層３３が配置できる。前記第３絶縁層３３の第１領域は、前記発光構造物１０の内部に配置できる。前記第３絶縁層３３の第２領域は、前記発光構造物１０の上部面に配置できる。前記第３絶縁層３３の第２領域は、前記第１導電型半導体層１１と前記第１コンタクト部９１との間に配置できる。
前記第３絶縁層３３の第１領域は、前記第１コンタクト部９１を前記活性層１２と前記第２導電型半導体層１３と絶縁させることができる。前記第３絶縁層３３の第１領域は、前記第１コンタクト部９１と前記活性層１２との間を電気的に絶縁させることができる。前記第３絶縁層３３の第１領域は、前記第１コンタクト部９１と前記第２導電型半導体層１３との間を電気的に絶縁させることができる。
前記第３絶縁層３３は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記第３絶縁層３３は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。
前記第３絶縁層３３は、前記第２導電型半導体層１３、前記活性層１２、前記第１導電型半導体層１１を貫通して配置できる。前記第３絶縁層３３は、前記第１コンタクト部９１の周りに配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、前記第２コンタクト部９２を含むことができる。前記第２コンタクト部９２は、前記発光構造物１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部９２は、前記第２電極８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部９２は、前記チャンネル層３０を貫通して前記第２電極８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部９２は、前記第１金属層３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部９２は、前記第１金属層３５の上部面に接触できる。前記第２コンタクト部９２は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｍｏのうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２コンタクト部９２は、前記第１コンタクト部９１と同一な物質で形成されることもできる。また、前記第１コンタクト部９１と前記第２コンタクト部９２とは互いに異なる物質で具現されることもできる。
実施形態に従う前記第２電極８２は、前記発光構造物１０の下に配置できる。前記第２電極８２は、前記第２導電型半導体層１３に電気的に連結できる。前記第１電極８１は、前記発光構造物１０の下に配置できる。前記第１電極８１は、前記第１導電型半導体層に電気的に連結できる。前記第１電極８１の下部面は、前記第２電極８２の下部面に比べてより低く配置できる。
前記第２絶縁層４０は、前記第１電極８１と前記第２電極８２との間に配置できる。前記第２絶縁層４０は、前記第１電極８１と前記第２電極８２とを電気的に絶縁させることができる。
実施形態によれば、前記第１電極８１及び前記第２電極８２を通じて前記発光構造物１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は、前記第１電極８１の伝導性支持部材７０と前記第２コンタクト部９２に電源を印加することによって、前記発光構造物１０に電源が印加できるようになる。
これによって、前記伝導性支持部材７０をボンディングパッドに付着させる方法などにより前記第１導電型半導体層１１に電源が提供できるようになる。また、実施形態によれば、前記第２コンタクト部９２が前記第２電極８２に電気的に連結できる。これによって、前記第２コンタクト部９２をワイヤボンディングなどにより電源パッドに連結させることによって、前記第２導電型半導体層１３に電源が提供できるようになる。
このように、実施形態に従う発光素子によれば、前記伝導性支持部材７０と前記第２コンタクト部９２を通じて前記発光構造物１０に電源が提供できるようになる。これによって、実施形態によれば、電流集中を防止し、電気的信頼性を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の上部面方向から前記貫通ホール２０が形成される。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物１０の上部面または側面に保護層の配置されないことがある。これによって、前記発光構造物１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
図８は本発明の実施形態に従う発光素子を示す図であり、図９は図８に図示された発光素子の第１コンタクト部の配置例を示す図である。図１から図７を参照して説明された内容と重複する部分は簡略に説明されたり、省略されたりすることができる。
実施形態に従う発光素子は、図８及び図９に示すように、発光構造物１１０、第１半導体層１３０、第１電極１８１、第２電極１８２、及び第１コンタクト部１９１を含むことができる。
前記発光構造物１１０は、第１導電型半導体層１１１、活性層１１２、及び第２導電型半導体層１１３を含むことができる。前記活性層１１２は、前記第１導電型半導体層１１１と前記第２導電型半導体層１１３との間に配置できる。前記活性層１１２は、前記第１導電型半導体層１１１の下に配置されることができ、前記第２導電型半導体層１１３は前記活性層１１２の下に配置できる。
実施形態に従う発光素子は、反射層１１７を含むことができる。前記反射層１１７は、前記第２導電型半導体層１１３に電気的に連結できる。前記反射層１１７は、前記発光構造物１１０の下に配置できる。前記反射層１１７は、前記第２導電型半導体層１１３の下に配置できる。前記反射層１１７は、前記発光構造物１１０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。
実施形態による発光素子は、前記反射層１１７と前記第２導電型半導体層１１３との間に配置されたオーミック接触層１１５を含むことができる。前記オーミック接触層１１５は、前記第２導電型半導体層１１３に接触して配置できる。前記オーミック接触層１１５は、前記発光構造物１１０とオーミック接触するように形成できる。前記オーミック接触層１１５は、前記発光構造物１１０とオーミック接触する領域を含むことができる。前記オーミック接触層１１５は、前記第２導電型半導体層１１３とオーミック接触する領域を含むことができる。
実施形態に従う発光素子は、前記反射層１１７の下に配置された第２金属層１３５を含むことができる。前記第２金属層１３５は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。
実施形態によれば、前記第２電極１８２は、前記反射層１１７、前記オーミック接触層１１５、前記第２金属層１３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。例として、前記第２電極１８２は、前記反射層１１７、前記第２金属層１３５、前記オーミック接触層１１５を全て含むこともでき、選択された１つの層または選択された２つの層を含むこともできる。
実施形態に従う前記第２電極１８２は、前記発光構造物１１０の下に配置できる。前記第２電極１８２は、前記第２導電型半導体層１１３に電気的に連結できる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１１０の下部の周りに配置されたチャンネル層１３０を含むことができる。前記チャンネル層１３０の一端は、前記第２導電型半導体層１１３の下に配置できる。前記チャンネル層１３０の一端は、前記第２導電型半導体層１１３の下部面に接触して配置できる。前記チャンネル層１３０の一端は、前記第２導電型半導体層１１３と前記反射層１１７との間に配置できる。前記チャンネル層１３０の一端は、前記第２導電型半導体層１１３と前記オーミック接触層１１５との間に配置できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１コンタクト部１９１を含むことができる。前記第１コンタクト部１９１は、前記発光構造物１１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部１９１は、前記第１導電型半導体層１１１、前記活性層１１２、前記第２導電型半導体層１１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物１１０には、図９に示すように、複数の第１コンタクト部１９１が形成できる。前記第１コンタクト部１９１は、前記発光構造物１１０の前記貫通ホール１２０に沿って配置できる。前記第１コンタクト部１９１の第１領域は前記第１電極１８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部１９１の第２領域は前記第１導電型半導体層１１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部１９１の第１領域は、第１金属層１３３に接触できる。前記第１コンタクト部１９１の第１領域は、前記第１金属層１３３の上部面に接触できる。例えば、前記発光構造物１１０がＧａＮ基盤の半導体層に成長される場合、前記第１コンタクト部１９１は前記第１導電型半導体層１１１のｎ面（n face）に接触できる。
図８に図示された発光素子には前記第１コンタクト部１９１が１つのみ図示されたが、図９に示すように、実施形態に従う前記発光構造物１１０には複数の第１コンタクト部１９１が形成されることができ、各貫通ホール１２０に各々の第１コンタクト部１９１が形成できる。
前記複数の第１コンタクト部１９１は、前記第１導電型半導体層１１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部１９１は、前記発光構造物１１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層１１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層１１１の劣化を防止し、前記活性層１１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、絶縁性イオン注入層１３１を含むことができる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１コンタクト部１９１の周りに配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記発光構造物１１０の内に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第２導電型半導体層１１３と前記第１コンタクト部１９１との間に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１コンタクト部１９１の側面に接触できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記活性層１１２と前記第２導電型半導体層１１３を貫通して形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１コンタクト部１９１と前記第２導電型半導体層１１３とを絶縁させることができる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記活性層１１２と前記第１コンタクト部１９１との間に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１コンタクト部１９１と前記活性層１１２とを絶縁させることができる。前記絶縁性イオン注入層１３１の上部面は、前記第１導電型半導体層１１１に接触できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面と前記第１コンタクト部１９１の下部面とは同一平面に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面と前記第２導電型半導体層１１３の下部面とは同一平面に配置できる。前記第１コンタクト部１９１の下部面と前記第２導電型半導体層１１３の下部面とは同一平面に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面と前記チャンネル層１３０の上部面とは同一平面に配置できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１は、イオンインプランテーション工程により絶縁性イオンが前記発光構造物１１０に注入されて形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第２導電型半導体層１１３の一部領域に注入されて形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記活性層１１２の一部領域に注入されて形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１導電型半導体層１１１の一部領域に注入されて形成できる。例えば、前記絶縁性イオン注入層１３１は、Ｎイオン、Ｏイオン、Ａｒイオンのうち、少なくとも１つが注入されて形成できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１の周りに前記第２導電型半導体層１１３が配置できる。前記第２導電型半導体層１１３は、前記絶縁性イオン注入層１３１の側面の周りに配置できる。前記第２導電型半導体層１１３は、前記絶縁性イオン注入層１３１の側面に接触できる。前記絶縁性イオン注入層１３１の周りに前記活性層１１２が配置できる。前記活性層１１２は、前記絶縁性イオン注入層１３１の側面の周りに配置できる。前記活性層１１２は、前記絶縁性イオン注入層１３１の側面に接触できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１は、インプランテーション工程などにより前記発光構造物１１０をなす半導体層の一部領域に形成できる。これによって、前記第１コンタクト部１９１の周囲に配置される絶縁層を形成するために別途のパターニング工程を遂行しなくてもよい。
また、前記発光構造物１１０の内に前記第１コンタクト部１９１を形成するに当たって、前記第１コンタクト部１９１が提供できる空間に対応するように前記貫通ホール１２０を形成すればよいので、前記貫通ホール１２０の幅を最小化することができる。これによって、前記貫通ホール１２０の幅は３マイクロメートルから５マイクロメートルのサイズで形成されることもできる。前記貫通ホール１２０に形成される前記第１コンタクト部１９１の幅は、３マイクロメートルから５マイクロメートルでありうる。即ち、前記発光構造物１１０の内に配置された前記第１コンタクト部１９１の幅は、３マイクロメートルから５マイクロメートルでありうる。このように、前記第１コンタクト部１９１の幅を小さく形成することができるので、前記活性層１１２の領域がさらに確保できるようになって、光の発光領域を増大させることができる。
一方、実施形態によれば、前記第１コンタクト部１９１の一部領域は伝導性イオン注入層で形成されることもできる。例えば、前記第１コンタクト部１９１のうち、前記発光構造物１１０の内に配置された領域を伝導性イオン注入層で形成することもできる。この際、伝導性イオン注入層はインプランテーション工程などにより伝導性イオンを前記発光構造物１１０の内に注入させることにより形成できる。例として、前記伝導性イオン注入層は、Ｔｉイオン、Ａｌイオン、Ａｕイオンのうち、少なくとも１つが注入されて形成できる。
実施形態に従う発光素子は、前記絶縁性イオン注入層１３１の下に配置された第１金属層１３３を含むことができる。前記第１金属層１３３は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。
前記第１金属層１３３の上部面は、前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面に接触できる。前記第１コンタクト部１９１の下に前記第１金属層１３３が配置できる。前記第１金属層１３３は、前記第１コンタクト部１９１に電気的に連結できる。前記第１金属層１３３の上部面は、前記第１コンタクト部１９１の下部面に接触できる。前記第１金属層１３３の上部面と前記第１コンタクト部１９１の下部面とが同一平面に配置できる。
前記第１金属層１３３と前記第２金属層１３５との間に絶縁層１４０が配置できる。前記絶縁層１４０は、酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記絶縁層１４０は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。前記絶縁層１４０は、前記第２金属層１３５の下に配置できる。前記絶縁層１４０は、前記絶縁性イオン注入層１３１の下に配置できる。前記絶縁層１４０の上部面が前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面に接触できる。前記絶縁層１４０は、前記第２電極１８２の下に配置できる。前記絶縁層１４０は、前記チャンネル層１３０の下に配置できる。
前記第１金属層１３３の下に前記第３金属層１５０が配置できる。前記第３金属層１５０は、前記第１コンタクト部１９１に電気的に連結できる。前記第３金属層１５０の上部面は、前記第１金属層１３３の下部面に接触できる。前記第３金属層１５０は、前記絶縁層１４０の下に配置できる。
前記第３金属層１５０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第３金属層１５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第３金属層１５０の下にボンディング層１６０及び伝導性支持部材１７０が配置できる。
前記第３金属層１５０は、前記ボンディング層１６０が提供される工程で前記ボンディング層１６０に含まれた物質の前記反射層１１７方向への拡散を防止する機能を遂行することができる。前記第３金属層１５０は、前記ボンディング層１６０に含まれたすず（Ｓｎ）などの物質が前記反射層１１７に影響を及ぼすことを防止することができる。
実施形態によれば、前記第１電極１８１は、前記第１金属層１３３、前記第３金属層１５０、前記ボンディング層１６０、前記伝導性支持部材１７０のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１電極１８１は、前記第１金属層１３３、前記第３金属層１５０、前記ボンディング層１６０、前記伝導性支持部材１７０を全て含むこともできる。また、前記第１電極１８１は、前記第１金属層１３３、前記第３金属層１５０、前記ボンディング層１６０、前記伝導性支持部材１７０のうち、１つまたは２つを選択的に含むこともできる。
前記第１電極１８１は、前記発光構造物１１０の下に配置できる。前記第１電極１８１は、前記第１導電型半導体層１１１に電気的に連結できる。前記第１電極１８１の下部面は、前記第２電極１８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１電極１８１の上部面は、前記第２電極１８２の上部面と同一平面に配置できる。前記第１電極１８１と前記第２電極１８２との間に前記絶縁層１４０が配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、第２コンタクト部１９２を含むことができる。前記第２コンタクト部１９２は、前記発光構造物１１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部１９２は、前記第２電極１８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部１９２は、前記チャンネル層１３０を貫通して前記第２電極１８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部１９２は、前記第２金属層１３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部１９２は、前記第２金属層１３５の上部面に接触できる。前記第２コンタクト部１９２は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｍｏのうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２コンタクト部１９２は、前記第１コンタクト部１９１と同一な物質で形成されることもできる。また、前記第１コンタクト部１９１と前記第２コンタクト部１９２とは互いに異なる物質で具現されることもできる。
前記第１導電型半導体層１１１の上部面にラフネス（roughness）が形成できる。これによって、前記ラフネスが形成された領域で上方へ抽出される光量を増加させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記第２金属層１３５と前記第３金属層１５０との間に配置された前記絶縁層１４０を含むことができる。前記絶縁層１４０は、前記第２金属層１３５と前記第３金属層１５０とを絶縁させることができる。前記絶縁層１４０は、前記第２金属層１３５と前記伝導性支持部材１７０とを絶縁させることができる。前記絶縁層１４０は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記絶縁層１４０は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。前記絶縁層１４０は、前記第１電極１８１と前記第２電極１８２との間に配置できる。前記絶縁層１４０は、前記第１電極１８１と前記第２電極１８２とを電気的に絶縁させることができる。
実施形態によれば、前記第１電極１８１及び前記第２電極１８２を通じて前記発光構造物１１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は前記第１電極１８１の伝導性支持部材１７０と前記第２コンタクト部１９２に電源を印加することによって、前記発光構造物１１０に電源が印加できるようになる。
これによって、前記伝導性支持部材１７０をボンディングパッドに付着させる方法などにより前記第１導電型半導体層１１１に電源が提供できるようになる。また、実施形態によれば、前記第２コンタクト部１９２は前記第２電極１８２に電気的に連結できる。これによって、前記第２コンタクト部１９２をワイヤボンディングなどにより電源パッドに連結させることによって、前記第２導電型半導体層１１３に電源が提供できるようになる。
このように、実施形態に従う発光素子によれば、前記伝導性支持部材１７０と前記第２コンタクト部１９２を通じて前記発光構造物１１０に電源が提供できるようになる。これによって、実施形態によれば、電流集中を防止し、電気的信頼性を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１１０の上部面方向から前記貫通ホール１２０を形成する。また、前記第１コンタクト部１９１の周囲に配置された前記絶縁性イオン注入層１３１がインプランテーション工程により形成できるので、前記貫通ホール１２０の幅及び前記第１コンタクト部１９１の幅を縮めることができるようになる。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物１１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物１１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
次に、図１０から図１３を参照して実施形態に従う発光素子製造方法を説明する。図１から図７を参照して説明された内容と重複する部分は簡略に説明されたり、省略されたりすることができる。
実施形態に従う発光素子製造方法によれば、図１０に示すように、基板１０５の上に第１導電型半導体層１１１、活性層１１２、及び第２導電型半導体層１１３を形成することができる。前記第１導電型半導体層１１１、前記活性層１１２、及び前記第２導電型半導体層１１３は発光構造物１１０と定義できる。
次に、図１０に示すように、絶縁性イオン注入層１３１が前記発光構造物１１０の内部に形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記発光構造物１１０の一部領域に形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１導電型半導体層１１１の一部領域、前記活性層１１２の一部領域、前記第２導電型半導体層１１３の一部領域に形成できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１は、イオンインプランテーション工程により絶縁性イオンが前記発光構造物１１０に注入されて形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第２導電型半導体層１１３の一部領域に注入されて形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記活性層１１２の一部領域に注入されて形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１導電型半導体層１１１の一部領域に注入されて形成できる。例えば、前記絶縁性イオン注入層１３１は、Ｎイオン、Ｏイオン、Ａｒイオンうち、少なくとも１つが注入されて形成できる。
次に、図１１に示すように、前記発光構造物１１０にオーミック接触層１１５及び反射層１１７が形成できる。
前記反射層１１７と前記第２導電型半導体層１１３との間に前記オーミック接触層１１５が配置できる。前記オーミック接触層１１５は、前記第２導電型半導体層１１３に接触して配置できる。
前記オーミック接触層１１５は、前記発光構造物１１０とオーミック接触するように形成できる。前記反射層１１７は、前記第２導電型半導体層１１３に電気的に連結できる。前記オーミック接触層１１５は、前記発光構造物１１０とオーミック接触する領域を含むことができる。
次に、図１２に示すように、前記発光構造物１１０の上に第１金属層１３３、第２金属層１３５、絶縁層１４０、第３金属層１５０、ボンディング層１６０、及び伝導性支持部材１７０が形成できる。
前記第１金属層１３３は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２金属層１３５は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１金属層１３３と前記第２金属層１３５とは同一な物質で形成できる。また、前記第１金属層１３３と前記第２金属層１３５とは互いに異なる物質で形成されることもできる。
実施形態によれば、第２電極１８２は、前記反射層１１７、前記オーミック接触層１１５、前記第２金属層１３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。例として、前記第２電極１８２は、前記反射層１１７、前記第２金属層１３５、前記オーミック接触層１１５を全て含むこともでき、選択された１つの層または選択された２つの層を含むこともできる。
前記第２金属層１３５の上に絶縁層１４０が形成できる。前記絶縁層１４０は、酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記絶縁層１４０は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。
前記絶縁層１４０の上に前記第３金属層１５０が形成できる。前記第３金属層１５０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第３金属層１５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第３金属層１５０の上に前記ボンディング層１６０及び前記伝導性支持部材１７０が形成できる。
前記第３金属層１５０は、前記ボンディング層１６０が提供される工程で前記ボンディング層１６０に含まれた物質の前記反射層１１７方向への拡散を防止する機能を遂行することができる。前記第３金属層１５０は、前記ボンディング層１６０に含まれたすず（Ｓｎ）などの物質が前記反射層１１７に影響を及ぼすことを防止することができる。
実施形態によれば、第１電極１８１は、前記第１金属層１３３、前記第３金属層１５０、前記ボンディング層１６０、前記伝導性支持部材１７０のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１電極１８１は、前記第１金属層１３３、前記第３金属層１５０、前記ボンディング層１６０、前記伝導性支持部材１７０を全て含むこともできる。また、前記第１電極１８１は、前記第１金属層１３３、前記第３金属層１５０、前記ボンディング層１６０、前記伝導性支持部材１７０のうち、１つまたは２つを選択的に含むこともできる。
次に、前記第１導電型半導体層１１１から前記基板１０５を除去する。一例として、前記基板１０５はレーザーリフトオフ（ＬＬＯ：Laser Lift Off）工程により除去できる。レーザーリフトオフ工程（ＬＬＯ）は前記基板１０５の下面にレーザーを照射して、前記基板１０５と前記第１導電型半導体層１１とを互いに剥離させる工程である。
そして、図１３に示すように、アイソレーションエッチングを遂行して前記発光構造物１１０の側面をエッチングし、前記チャンネル層１３０の一部領域が露出できるようになる。前記アイソレーションエッチングは、例えば、ＩＣＰ（Inductively Coupled Plasma）のような乾式エッチングにより実施できるが、これに対して限定するものではない。
前記発光構造物１１０の上部面にラフネス（roughness）が形成できる。前記発光構造物１１０の上部面に光抽出パターンが提供できる。前記発光構造物１１０の上部面に凹凸パターンが提供できる。前記発光構造物１１０に提供される光抽出パターンは、一例としてＰＥＣ（Photo Electro Chemical）エッチング工程により形成できる。これによって、実施形態によれば、外部光抽出効果を上昇させることができるようになる。
次に、図１３に示すように、第１コンタクト部１９１及び第２コンタクト部１９２が形成できる。
前記発光構造物１１０に貫通ホール１２０が形成できる。前記貫通ホール１２０に前記第１コンタクト部１９１が形成できる。前記第１コンタクト部１９１は、前記発光構造物１１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部１９１は、前記第１導電型半導体層１１１、前記活性層１１２、前記第２導電型半導体層１１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物１１０には、図９に示すように、複数の第１コンタクト部１９１が形成できる。前記第１コンタクト部１９１は、前記発光構造物１１０の前記貫通ホール１２０に沿って配置できる。前記第１コンタクト部１９１の第１領域は前記第１電極１８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部１９１の第２領域は前記第１導電型半導体層１１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部１９１の第１領域は、前記第１金属層１３３に接触できる。前記第１コンタクト部１９１の第１領域は、前記第１金属層１３３の上部面に接触できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物１１０には、図９に示すように、複数の第１コンタクト部１９１が形成できる。前記第１コンタクト部１９１は、前記発光構造物１１０の前記貫通ホール１２０に沿って配置できる。前記第１コンタクト部１９１の第１領域は前記第１電極１８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部１９１の第２領域は前記第１導電型半導体層１１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部１９１の第１領域は、第１金属層１３３に接触できる。前記第１コンタクト部１９１の第１領域は、前記第１金属層１３３の上部面に接触できる。例えば、前記発光構造物１１０がＧａＮ基盤の半導体層に成長される場合、前記第１コンタクト部１９１は前記第１導電型半導体層１１１のｎ面（n face）に接触できる。
図１３に図示された発光素子には前記第１コンタクト部１９１が１つのみ図示されたが、図９に示すように、実施形態に従う前記発光構造物１１０には複数の第１コンタクト部１９１が形成されることができ、各貫通ホール１２０に各々の第１コンタクト部１９１が形成できる。
前記複数の第１コンタクト部１９１は、前記第１導電型半導体層１１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部１９１は、前記発光構造物１１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層１１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層１１１の劣化を防止し、前記活性層１１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１コンタクト部１９１の周りに配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記発光構造物１１０の内に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第２導電型半導体層１１３と前記第１コンタクト部１９１との間に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１コンタクト部９１の側面に接触できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記活性層１１２と前記第２導電型半導体層１１３を貫通して形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１コンタクト部１９１と前記第２導電型半導体層１１３とを絶縁させることができる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記活性層１１２と前記第１コンタクト部１９１との間に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１コンタクト部１９１と前記活性層１１２とを絶縁させることができる。前記絶縁性イオン注入層１３１の上部面は前記第１導電型半導体層１１１に接触できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面と前記第１コンタクト部１９１の下部面とは同一平面に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面と前記第２導電型半導体層１１３の下部面とは同一平面に配置できる。前記第１コンタクト部１９１の下部面と前記第２導電型半導体層１１３の下部面とは同一平面に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面と前記チャンネル層１３０の上部面とは同一平面に配置できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１の周りに前記第２導電型半導体層１１３が配置できる。前記第２導電型半導体層１１３は、前記絶縁性イオン注入層１３１の側面の周りに配置できる。前記第２導電型半導体層１１３は、前記絶縁性イオン注入層１３１の側面に接触できる。前記絶縁性イオン注入層１３１の周りに前記活性層１１２が配置できる。前記活性層１１２は、前記絶縁性イオン注入層１３１の側面の周りに配置できる。前記活性層１１２は、前記絶縁性イオン注入層１３１の側面に接触できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１は、インプランテーション工程などにより前記発光構造物１１０をなす半導体層の一部領域に形成できる。これによって、前記第１コンタクト部１９１の周囲に配置される絶縁層を形成するために別途のパターニング工程を遂行しなくてもよい。
また、前記発光構造物１１０の内に前記第１コンタクト部１９１を形成するに当たって、前記第１コンタクト部１９１が提供できる空間に対応するように前記貫通ホール１２０を形成すればよいので、前記貫通ホール１２０の幅を最小化することができる。これによって、前記貫通ホール１２０の幅は３マイクロメートルから５マイクロメートルのサイズで形成されることもできる。前記貫通ホール１２０に形成される前記第１コンタクト部１９１の幅は３マイクロメートルから５マイクロメートルでありうる。即ち、前記発光構造物１１０の内に配置された前記第１コンタクト部１９１の幅は３マイクロメートルから５マイクロメートルでありうる。このように、前記第１コンタクト部１９１の幅を小さく形成することができるので、前記活性層１１２の領域がさらに確保できるようになって、光の発光領域を増大させることができる。
一方、実施形態によれば、前記第１コンタクト部１９１の一部領域は伝導性イオン注入層で形成されることもできる。例えば、前記第１コンタクト部１９１のうち、前記発光構造物１１０の内に配置された領域を伝導性イオン注入層で形成することもできる。この際、伝導性イオン注入層はインプランテーション工程などにより伝導性イオンを前記発光構造物１１０の内に注入させることにより形成できる。例として、前記伝導性イオン注入層は、Ｔｉイオン、Ａｌイオン、Ａｕイオンのうち、少なくとも１つが注入されて形成できる。
また、実施形態に従う発光素子は、前記第２コンタクト部１９２を含むことができる。前記第２コンタクト部１９２は、前記発光構造物１１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部１９２は、前記第２電極１８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部１９２は、前記チャンネル層１３０を貫通して前記第２電極１８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部１９２は、前記第２金属層１３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部１９２は、前記第２金属層１３５の上部面に接触できる。
一方、以上で説明された製造工程は例として説明されたものであって、設計によって製造工程は多様に変形できる。
実施形態によれば、前記第１電極１８１及び前記第２電極１８２を通じて前記発光構造物１１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は前記第１電極１８１の伝導性支持部材１７０と前記第２コンタクト部１９２に電源を印加することによって、前記発光構造物１１０に電源が印加できるようになる。
これによって、前記伝導性支持部材１７０をボンディングパッドに付着させる方法などにより前記第１導電型半導体層１１１に電源が提供できるようになる。また、実施形態によれば、前記第２コンタクト部１９２は前記第２電極１８２に電気的に連結できる。これによって、前記第２コンタクト部１９２をワイヤボンディングなどにより電源パッドに連結させることによって、前記第２導電型半導体層１１３に電源が提供できるようになる。
このように、実施形態に従う発光素子によれば、前記伝導性支持部材１７０と前記第２コンタクト部１９２を通じて前記発光構造物１１０に電源が提供できるようになる。これによって、実施形態によれば、電流集中を防止し、電気的信頼性を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１１０の上部面方向から前記貫通ホール１２０を形成する。また、前記第１コンタクト部１９１の周囲に配置された前記絶縁性イオン注入層１３１がインプランテーション工程により形成できるので、前記貫通ホール１２０の幅及び前記第１コンタクト部１９１の幅を縮めることができるようになる。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物１１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物１１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
図１４は、本発明の実施形態に従う発光素子の他の例を示す図である。図１４に図示された発光素子を説明するに当たって、図８及び図９を参照して説明された内容と重複する部分は簡略に説明されたり、省略されたりすることができる。
実施形態に従う発光素子によれば、前記発光構造物１１０の下にオーミック反射層１１９が配置できる。前記オーミック反射層１１９は、反射層１１７とオーミック接触層１１５の機能を全て遂行するように具現できる。これによって、前記オーミック反射層１１９は前記第２導電型半導体層１１３にオーミック接触し、前記発光構造物１１０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。
ここで、前記オーミック反射層１１９は多層に形成できる。例えば、Ａｇ層とＮｉ層とが交互に形成されることもでき、Ｎｉ／Ａｇ／Ｎｉ、あるいはＴｉ、Ｐｔ層を含むこともできる。
実施形態に従う発光素子は、前記オーミック反射層１１９の下部に配置された前記伝導性支持部材１７０を通じて前記オーミック反射層１１９の上部に配置された前記第１導電型半導体層１１１に電気的に連結できる。
実施形態に従う第２電極１８２は、前記オーミック反射層１１９と第２金属層１３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。実施形態に従う発光素子は、前記第２電極１８２の下部に配置された前記伝導性支持部材１７０を通じて前記第２電極１８２の上部に配置された前記第１導電型半導体層１１１に第１コンタクト部１９１を通じて電気的に連結できる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１１０の下部の周りに配置されたチャンネル層１３０を含むことができる。前記チャンネル層１３０の一端は、前記第２導電型半導体層１１３の下に配置できる。前記チャンネル層１３０の一端は、前記第２導電型半導体層１１３の下部面に接触して配置できる。前記チャンネル層１３０の一端は、前記第２導電型半導体層１１３と前記オーミック反射層１１９との間に配置できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１コンタクト部１９１を含むことができる。前記第１コンタクト部１９１は、前記発光構造物１１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部１９１は、前記第１導電型半導体層１１１、前記活性層１１２、前記第２導電型半導体層１１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物１１０には、図９に示すように、複数の第１コンタクト部１９１が形成できる。前記第１コンタクト部１９１は、前記発光構造物１１０の前記貫通ホール１２０に沿って配置できる。前記第１コンタクト部１９１の第１領域は前記第１電極１８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部１９１の第２領域は前記第１導電型半導体層１１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部１９１の第１領域は、第１金属層１３３に接触できる。前記第１コンタクト部１９１の第１領域は、前記第１金属層１３３の上部面に接触できる。例えば、前記発光構造物１１０がＧａＮ基盤の半導体層に成長される場合、前記第１コンタクト部１９１は、前記第１導電型半導体層１１１のｎ面（n face）に接触できる。
図１４に図示された発光素子には前記第１コンタクト部１９１が１つのみ図示されたが、図９に示すように、実施形態に従う前記発光構造物１１０には複数の第１コンタクト部１９１が形成されることができ、各貫通ホール１２０に各々の第１コンタクト部１９１が形成できる。
前記複数の第１コンタクト部１９１は、前記第１導電型半導体層１１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部１９１は、前記発光構造物１１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層１１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層１１１の劣化を防止し、前記活性層１１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、絶縁性イオン注入層１３１を含むことができる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１コンタクト部１９１の周りに配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記発光構造物１１０の内に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第２導電型半導体層１１３と前記第１コンタクト部１９１との間に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１コンタクト部１９１の側面に接触できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記活性層１１２と前記第２導電型半導体層１１３を貫通して形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１コンタクト部１９１と前記第２導電型半導体層１１３とを絶縁させることができる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記活性層１１２と前記第１コンタクト部１９１との間に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１コンタクト部１９１と前記活性層１１２とを絶縁させることができる。前記絶縁性イオン注入層１３１の上部面は前記第１導電型半導体層１１１に接触できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面と前記第１コンタクト部１９１の下部面とは同一平面に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面と前記第２導電型半導体層１１３の下部面とは同一平面に配置できる。前記第１コンタクト部１９１の下部面と前記第２導電型半導体層１１３の下部面とは同一平面に配置できる。前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面と前記チャンネル層１３０の上部面とは同一平面に配置できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１は、イオンインプランテーション工程により絶縁性イオンが前記発光構造物１１０に注入されて形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第２導電型半導体層１１３の一部領域に注入されて形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記活性層１１２の一部領域に注入されて形成できる。前記絶縁性イオン注入層１３１は、前記第１導電型半導体層１１１の一部領域に注入されて形成できる。例えば、前記絶縁性イオン注入層１３１は、Ｎイオン、Ｏイオン、Ａｒイオンのうち、少なくとも１つが注入されて形成できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１の周りに前記第２導電型半導体層１１３が配置できる。前記第２導電型半導体層１１３が前記絶縁性イオン注入層１３１の側面の周りに配置できる。前記第２導電型半導体層１１３が前記絶縁性イオン注入層１３１の側面に接触できる。前記絶縁性イオン注入層１３１の周りに前記活性層１１２が配置できる。前記活性層１１２は、前記絶縁性イオン注入層１３１の側面の周りに配置できる。前記活性層１１２は、前記絶縁性イオン注入層１３１の側面に接触できる。
前記絶縁性イオン注入層１３１は、インプランテーション工程などにより前記発光構造物１１０をなす半導体層の一部領域に形成できる。これによって、前記第１コンタクト部１９１の周囲に配置される絶縁層を形成するために、別途のパターニング工程を遂行しなくてもよい。
また、前記発光構造物１１０の内に前記第１コンタクト部１９１を形成するに当たって、前記第１コンタクト部１９１が提供できる空間に対応するように前記貫通ホール１２０を形成すればよいので、前記貫通ホール１２０の幅を最小化することができる。これによって、前記貫通ホール１２０の幅は３マイクロメートルから５マイクロメートルのサイズに形成されることもできる。前記貫通ホール１２０に形成される前記第１コンタクト部１９１の幅は３マイクロメートルから５マイクロメートルでありうる。即ち、前記発光構造物１１０の内に配置された前記第１コンタクト部１９１の幅は３マイクロメートルから５マイクロメートルでありうる。このように、前記第１コンタクト部１９１の幅を小さく形成することができるので、前記活性層１１２の領域がさらに確保できるようになって、光の発光領域を増大させることができる。
一方、実施形態によれば、前記第１コンタクト部１９１の一部領域は伝導性イオン注入層で形成されることもできる。例えば、前記第１コンタクト部１９１のうち、前記発光構造物１１０の内に配置された領域を伝導性イオン注入層で形成することもできる。この際、伝導性イオン注入層は、インプランテーション工程などにより伝導性イオンを前記発光構造物１１０の内に注入させることにより形成できる。例として、前記伝導性イオン注入層は、Ｔｉイオン、Ａｌイオン、Ａｕイオンのうち、少なくとも１つが注入されて形成できる。
実施形態に従う発光素子は、前記絶縁性イオン注入層１３１の下に配置された第１金属層１３３を含むことができる。前記第１金属層１３３は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１金属層１３３の上部面は前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面に接触できる。前記第１コンタクト部１９１の下に前記第１金属層１３３が配置できる。前記第１金属層１３３は、前記第１コンタクト部１９１に電気的に連結できる。前記第１金属層１３３の上部面は、前記第１コンタクト部１９１の下部面に接触できる。前記第１金属層１３３の上部面と前記第１コンタクト部１９１の下部面とは同一平面に配置できる。
前記第１金属層１３３と前記第２金属層１３５との間に絶縁層１４０が配置できる。前記絶縁層１４０は、前記第２金属層１３５の下に配置できる。前記絶縁層１４０は、前記絶縁性イオン注入層１３１の下に配置できる。前記絶縁層１４０の上部面は、前記絶縁性イオン注入層１３１の下部面に接触できる。前記絶縁層１４０は、前記第２電極１８２の下に配置できる。前記絶縁層１４０は、前記チャンネル層１３０の下に配置できる。
前記第１金属層１３３の下に前記第３金属層１５０が配置できる。前記第３金属層１５０は、前記第１コンタクト部１９１に電気的に連結できる。前記第３金属層１５０の上部面は、前記第１金属層１３３の下部面に接触できる。前記第３金属層１５０は、前記絶縁層１４０の下に配置できる。
前記第３金属層１５０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第３金属層１５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第３金属層１５０の下にボンディング層１６０及び伝導性支持部材１７０が配置できる。
実施形態によれば、前記第１電極１８１は、前記第１金属層１３３、前記第３金属層１５０、前記ボンディング層１６０、前記伝導性支持部材１７０のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１電極１８１は、前記第１金属層１３３、前記第３金属層１５０、前記ボンディング層１６０、前記伝導性支持部材１７０を全て含むことができる。また、前記第１電極１８１は、前記第１金属層１３３、前記第３金属層１５０、前記ボンディング層１６０、前記伝導性支持部材１７０のうち、１つまたは２つを選択的に含むこともできる。
前記第１電極１８１は、前記発光構造物１１０の下に配置できる。前記第１電極１８１は、前記第１導電型半導体層１１１に電気的に連結できる。前記第１電極１８１の下部面は、前記第２電極１８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１電極１８１の上部面は、前記第２電極１８２の上部面と同一平面に配置できる。前記第１電極１８１と前記第２電極１８２との間に前記絶縁層１４０が配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、第２コンタクト部１９２を含むことができる。前記第２コンタクト部１９２は、前記発光構造物１１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部１９２は、前記第２電極１８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部１９２は、前記チャンネル層１３０を貫通して前記第２電極１８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部１９２は、前記第２金属層１３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部１９２は、前記第２金属層１３５の上部面に接触できる。
実施形態によれば、前記第１電極１８１及び前記第２電極１８２を通じて前記発光構造物１１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は、前記第１電極１８１の伝導性支持部材１７０と前記第２コンタクト部１９２に電源を印加することによって、前記発光構造物１１０に電源が印加できるようになる。
これによって、前記伝導性支持部材１７０をボンディングパッドに付着させる方法などにより前記第１導電型半導体層１１１に電源が提供できるようになる。また、実施形態によれば、前記第２コンタクト部１９２が前記第２電極１８２に電気的に連結できる。これによって、前記第２コンタクト部１９２をワイヤボンディングなどにより電源パッドに連結させることによって、前記第２導電型半導体層１１３に電源が提供できるようになる。
このように、実施形態に従う発光素子によれば、前記伝導性支持部材１７０と前記第２コンタクト部１９２を通じて前記発光構造物１１０に電源が提供できるようになる。これによって、実施形態によれば、電流集中を防止し、電気的信頼性を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１１０の上部面方向から前記貫通ホール１２０を形成する。また、前記第１コンタクト部１９１の周囲に配置された前記絶縁性イオン注入層１３１がインプランテーション工程により形成できるので、前記貫通ホール１２０の幅及び前記第１コンタクト部１９１の幅を縮めることができるようになる。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物１１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物１１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物１１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
図１５は本発明の実施形態に従う発光素子を示す図であり、図１６は図１５に図示された発光素子の発光構造物に形成された貫通ホールの例を示す図である。図１から図７を参照して説明された内容と重複する部分は簡略に説明されたり、省略されたりすることができる。
実施形態に従う発光素子は、図１５及び図１６に示すように、発光構造物２１０、第１電極２８１、第２電極２８２、及び第１コンタクト部２９１を含むことができる。
前記発光構造物２１０は、第１導電型半導体層２１１、活性層２１２、及び第２導電型半導体層２１３を含むことができる。前記活性層２１２は、前記第１導電型半導体層２１１と前記第２導電型半導体層２１３との間に配置できる。前記活性層２１２は、前記第１導電型半導体層２１１の下に配置されることができ、前記第２導電型半導体層２１３は前記活性層２１２の下に配置できる。
実施形態に従う発光素子は、反射層２１７を含むことができる。前記反射層２１７は、前記第２導電型半導体層２１３に電気的に連結できる。前記反射層２１７は、前記発光構造物２１０の下に配置できる。前記反射層２１７は、前記第２導電型半導体層２１３の下に配置できる。前記反射層２１７は、前記発光構造物２１０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。
実施形態による発光素子は、前記反射層２１７と前記第２導電型半導体層２１３との間に配置されたオーミック接触層２１５を含むことができる。前記オーミック接触層２１５は、前記第２導電型半導体層２１３に接触して配置できる。前記オーミック接触層２１５は、前記発光構造物２１０とオーミック接触するように形成できる。前記オーミック接触層２１５は、前記発光構造物２１０とオーミック接触する領域を含むことができる。前記オーミック接触層２１５は、前記第２導電型半導体層２１３とオーミック接触する領域を含むこともできる。
実施形態に従う発光素子は、前記反射層２１７の下に配置された第１金属層２３５を含むことができる。前記第１金属層２３５は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。
実施形態によれば、前記第２電極２８２は、前記反射層２１７、前記オーミック接触層２１５、前記第１金属層２３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。例として、前記第２電極２８２は、前記反射層２１７、前記第１金属層２３５、前記オーミック接触層２１５を全て含むこともでき、選択された１つの層または選択された２つの層を含むことができる。
実施形態に従う前記第２電極２８２は、前記発光構造物２１０の下に配置できる。前記第２電極２８２は、前記第２導電型半導体層２１３に電気的に連結できる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物２１０の下部の周りに配置されたチャンネル層２３０を含むことができる。前記チャンネル層２３０の一端は、前記第２導電型半導体層２１３の下に配置できる。前記チャンネル層２３０の一端は、前記第２導電型半導体層２１３の下部面に接触して配置できる。前記チャンネル層２３０の一端は、前記第２導電型半導体層２１３と前記反射層２１７との間に配置できる。前記チャンネル層２３０の一端は、前記第２導電型半導体層２１３と前記オーミック接触層２１５との間に配置できる。
前記第１金属層２３５の下に第２絶縁層２４０が配置できる。前記第２絶縁層２４０は、酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記第２絶縁層２４０は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。
前記第２絶縁層２４０は、前記発光構造物２１０の下に配置できる。前記第２絶縁層２４０は、前記第２導電型半導体層２１３の下に配置できる。前記第２絶縁層２４０の第１領域は、前記発光構造物２１０の下部面に接触して配置できる。前記第２絶縁層２４０の第１領域は、前記第２導電型半導体層２１３の下部面に接触して配置できる。前記第２絶縁層２４０の第２領域は、前記第１金属層２３５の側面に配置できる。前記第２絶縁層２４０の一部領域は、前記第１金属層２３５の周りに配置できる。前記第２絶縁層２４０は、前記反射層２１７と前記オーミック接触層２１５に接触して配置できる。
前記第２絶縁層２４０の下に第２金属層２５０が配置できる。前記第２金属層２５０は、前記第１導電型半導体層２１１に電気的に連結できる。前記第２金属層２５０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２金属層２５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第２金属層２５０の下にボンディング層２６０及び伝導性支持部材２７０が配置できる。
前記第２金属層２５０は、前記ボンディング層２６０が提供される工程で前記ボンディング層２６０に含まれた物質の前記反射層２１７方向への拡散を防止する機能を遂行することができる。前記第２金属層２５０は、前記ボンディング層２６０に含まれたすず（Ｓｎ）などの物質が前記反射層２１７に影響を及ぼすことを防止することができる。
実施形態によれば、前記第１電極２８１は、前記第２金属層２５０、前記ボンディング層２６０、前記伝導性支持部材２７０のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１電極２８１は、前記第２金属層２５０、前記ボンディング層２６０、前記伝導性支持部材２７０を全て含むこともできる。また、前記第１電極２８１は、前記第２金属層２５０、前記ボンディング層２６０、前記伝導性支持部材２７０のうち、１つまたは２つを選択的に含むこともできる。
前記第１電極２８１は、前記発光構造物２１０の下に配置できる。前記第１電極２８１は、前記第１導電型半導体層２１１に電気的に連結できる。前記第１電極２８１の下部面は、前記第２電極２８２の下部面に比べてより低く配置できる。
前記第２電極２８２は、前記発光構造物２１０の下に配置できる。前記第２電極２８２は、前記第２導電型半導体層２１３に電気的に連結できる。前記第２電極２８２の下部面が前記第１電極２８１の上部面に比べてより高く配置できる。
前記第１電極２８１と前記第２電極２８２との間に前記第２絶縁層２４０が配置できる。前記第２絶縁層２４０は、前記発光構造物２１０と前記第１電極２８１との間に配置できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１コンタクト部２９１を含むことができる。前記第１コンタクト部２９１は、前記発光構造物２１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部２９１は、前記第１導電型半導体層２１１、前記活性層２１２、前記第２導電型半導体層２１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物２１０には、図１６に示すように、複数の貫通ホール２２０が形成できる。前記第１コンタクト部２９１は、前記発光構造物２１０の前記貫通ホール２２０に沿って配置できる。前記第１コンタクト部２９１の第１領域は前記第１電極２８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部２９１の第２領域は前記第１導電型半導体層２１１の上部面に接触できる。前記第１コンタクト部２９１の第１領域は、前記第１電極２８１の上部面に接触して配置できる。例えば、前記第１コンタクト部２９１の第１領域は、前記第２金属層２５０の上部面に接触できる。前記発光構造物２１０がＧａＮ基盤の半導体層に成長される場合、前記第１コンタクト部２９１は前記第１導電型半導体層２１１のｎ面（n face）に接触できる。
図１５に図示された発光素子には前記第１コンタクト部２９１が１つのみ図示されたが、図１６に示すように、実施形態に従う前記発光構造物２１０には複数の貫通ホール２２０が形成されることができ、各貫通ホール２２０に各々の第１コンタクト部２９１が形成できる。
前記複数の第１コンタクト部２９１の各々は前記第１導電型半導体層２１１の上部面に接触した前記第２領域を含むことができ、前記第２領域の各々は互いに離隔して配置できる、前記第２領域は、例えば点（Dot）形状に形成できる。前記点（Dot）形状は、円、四角形、三角形などに形成できる。前記点（Dot）形状は多様に変形できる。
一方、前記貫通ホール２２０の幅または直径は５マイクロメートルから２００マイクロメートルで具現できる。前記貫通ホール２２０の幅または直径が５マイクロメートルより小さい場合には、前記第１コンタクト部２９１を形成するに当たって、工程上の困難性が発生することがある。また、前記貫通ホール２２０の幅または直径が２００マイクロメートルより大きい場合には、前記発光構造物２１０の発光領域が減るようになって光抽出効率が低下することがある。前記貫通ホール２２０の内に配置された前記第１コンタクト部２９１の幅または直径も５マイクロメートルから２００マイクロメートルで具現できる。
前記複数の第１コンタクト部２９１は、前記第１導電型半導体層２１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部２９１は、前記発光構造物２１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層２１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層２１１の劣化を防止し、前記活性層２１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
例として、前記第１導電型半導体層２１１の上部面に配置された前記第１コンタクト部２９１は、前記貫通ホール２２０の周りから各方向に５マイクロメートルから５０マイクロメートルの幅で延びることができる。
前記第１コンタクト部２９１の周りに第１絶縁層２３１が配置できる。前記第１絶縁層２３１の第１領域は、前記発光構造物２１０の内部に配置できる。前記第１絶縁層２３１の第２領域は、前記発光構造物２１０の上部面に配置できる。前記第１絶縁層２３１の第２領域は、前記第１導電型半導体層２１１と前記第１コンタクト部２９１との間に配置できる。前記第１絶縁層２３１の第１領域は、前記第１コンタクト部２９１を前記活性層２１２と前記第２導電型半導体層２１３と絶縁させることができる。前記第１絶縁層２３１の第１領域は、前記第１コンタクト部２９１と前記活性層２１２との間を電気的に絶縁させることができる。前記第１絶縁層２３１の第１領域は、前記第１コンタクト部２９１と前記第２導電型半導体層２１３との間を電気的に絶縁させることができる。
前記第１絶縁層２３１は、前記第２導電型半導体層２１３、前記活性層２１２、前記第１導電型半導体層２１１を貫通して配置できる。前記第１絶縁層２３１は、前記第１コンタクト部２９１の周りに配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、第２コンタクト部２９２を含むことができる。前記第２コンタクト部２９２は、前記発光構造物２１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部２９２は、前記第２電極２８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部２９２は、前記チャンネル層２３０を貫通して前記第２電極２８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部２９２は、前記第１金属層２３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部２９２は、前記第１金属層２３５の上部面に接触できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１金属層２３５と前記第２金属層２５０との間に配置された前記第２絶縁層２４０を含むことができる。前記第２絶縁層２４０は、前記第１金属層２３５と前記第２金属層２５０とを絶縁させることができる。前記第２絶縁層２４０は、前記第１金属層２３５と前記伝導性支持部材２７０とを絶縁させることができる。前記第２絶縁層２４０は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記第２絶縁層２４０は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。
前記第２絶縁層２４０の一部領域は、前記第２金属層２５０の周りを覆いかぶせるように配置できる。前記第２絶縁層２４０の上部領域は、前記第１絶縁層２３１の下部面に接触して配置できる。
前記第２絶縁層２４０は、前記第１電極２８１と前記第２電極２８２との間に配置できる。前記第２絶縁層２４０は、前記第１電極２８１と前記第２電極２８２とを電気的に絶縁させることができる。
実施形態によれば、前記第１電極２８１及び前記第２電極２８２を通じて前記発光構造物２１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は前記第１電極２８１の伝導性支持部材２７０と前記第２コンタクト部２９２に電源を印加することによって、前記発光構造物２１０に電源が印加できるようになる。
これによって、前記伝導性支持部材２７０をボンディングパッドに付着させる方法などにより前記第１導電型半導体層２１１に電源が提供できるようになる。また、実施形態によれば、前記第２コンタクト部２９２は前記第２電極２８２に電気的に連結できる。これによって、前記第２コンタクト部２９２をワイヤボンディングなどにより電源パッドに連結させることによって、前記第２導電型半導体層２１３に電源が提供できるようになる。
このように、実施形態に従う発光素子によれば、前記伝導性支持部材２７０と前記第２コンタクト部２９２を通じて前記発光構造物２１０に電源が提供できるようになる。これによって、実施形態によれば、電流集中を防止し、電気的信頼性を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物２１０の上部面方向から前記貫通ホール２２０を形成する。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は前記発光構造物２１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物２１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物２１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
実施形態によれば、前記第２絶縁層２４０が前記発光構造物２１０の下部に接触することによって、剥離現象を最小化することができるようになる。また、前記第２絶縁層２４０は、一種の電流遮断層（current blocking layer）の機能を遂行することもできる。そして、前記第１コンタクト部２９１が前記発光構造物２１０の下部に露出する領域に別途の電流遮断層が形成されないことによって、前記オーミック接触層２１５と前記反射層２１７が前記発光構造物２１０の下部中央領域で屈曲無しで形成できるようになる。これによって、前記第２絶縁層２４０の厚さを縮めることができるようになる。例えば、前記第２絶縁層２４０は、３００ナノメートルから３０００ナノメートルの厚さで具現されることができ、全体的に発光素子の厚さを縮めることができるようになる。
次に、図１７から図２０を参照して実施形態に従う発光素子製造方法を説明する。図１から図７を参照して説明された内容と重複する部分は簡略に説明されたり省略されたりすることができる。
実施形態に従う発光素子製造方法によれば、図１７に示すように、基板２０５の上に第１導電型半導体層２１１、活性層２１２、及び第２導電型半導体層２１３を形成することができる。前記第１導電型半導体層２１１、前記活性層２１２、前記第２導電型半導体層２１３は、発光構造物２１０と定義できる。
次に、図１８に示すように、前記発光構造物２１０の上にチャンネル層２３０が形成できる。前記チャンネル層２３０は絶縁物質で具現できる。
次に、図１８に示すように、前記発光構造物２１０にオーミック接触層２１５及び反射層２１７が形成できる。
前記反射層２１７と前記第２導電型半導体層２１３との間に前記オーミック接触層２１５が配置できる。前記オーミック接触層２１５は、前記第２導電型半導体層２１３に接触して配置できる。
次に、図１９に示すように、前記反射層２１７の上に第１金属層２３５、第２絶縁層２４０、第２金属層２５０、ボンディング層２６０、及び伝導性支持部材２７０が形成できる。
前記第１金属層２３５は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。実施形態によれば、第２電極２８２は、前記反射層２１７、前記オーミック接触層２１５、前記第１金属層２３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。例として、前記第２電極２８２は、前記反射層２１７、前記第１金属層２３５、前記オーミック接触層２１５を全て含むこともでき、選択された１つの層または選択された２つの層を含むこともできる。
前記第１金属層２３５の上に前記第２絶縁層２４０が形成できる。前記第２絶縁層２４０は、酸化物または窒化物で具現できる。前記第２絶縁層２４０の上に前記第２金属層２５０が形成できる。前記第２金属層２５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第２金属層２５０の上に前記ボンディング層２６０及び前記伝導性支持部材２７０が形成できる。
前記第２金属層２５０は、前記ボンディング層２６０が提供される工程で前記ボンディング層２６０に含まれた物質の前記反射層２１７方向への拡散を防止する機能を遂行することができる。前記第２金属層２５０は、前記ボンディング層２６０に含まれたすず（Ｓｎ）などの物質が前記反射層２１７に影響を及ぼすことを防止することができる。
実施形態によれば、第１電極２８１は、前記第２金属層２５０、前記ボンディング層２６０、前記伝導性支持部材２７０のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１電極２８１は、前記第２金属層２５０、前記ボンディング層２６０、前記伝導性支持部材２７０を全て含むこともできる。また、前記第１電極２８１は、前記第２金属層２５０、前記ボンディング層２６０、前記伝導性支持部材２７０のうち、１つまたは２つを選択的に含むこともできる。
次に、前記第１導電型半導体層２１１から前記基板２０５を除去する。一例として、前記基板２０５は、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ：Laser Lift Off）工程により除去できる。
そして、図２０に示すように、アイソレーションエッチングを遂行して前記発光構造物２１０の側面をエッチングし、前記チャンネル層２３０の一部領域が露出できるようになる。
次に、図２０に示すように、第１絶縁層２３１、第１コンタクト部２９１、及び第２コンタクト部２９２が形成できる。
まず、前記発光構造物２１０を貫通する貫通ホール２２０が形成できる。前記貫通ホール２２０に前記第１絶縁層２３１が形成できる。次に、前記貫通ホール２２０の内に前記第１コンタクト部２９１が形成できる。
前記第１コンタクト部２９１は、前記発光構造物２１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部２９１は、前記第１導電型半導体層２１１、前記活性層２１２、前記第２導電型半導体層２１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物２１０には、図１６に示すように、複数の貫通ホール２２０が形成できる。前記第１コンタクト部２９１は、前記発光構造物２１０の前記貫通ホール２２０に沿って配置できる。
前記第１コンタクト部２９１の第１領域は前記第１電極２８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部２９１の第２領域は前記第１導電型半導体層２１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部２９１の第１領域は、前記第１電極２８１の上部面に接触できる。前記第１コンタクト部２９１の第１領域は、前記第２金属層２５０の上部面に接触できる。
図２０に図示された発光素子には前記第１コンタクト部２９１が１つのみ図示されたが、図１６に示すように、実施形態に従う前記発光構造物２１０には複数の貫通ホール２２０が形成されることができ、各貫通ホール２２０に各々の第１コンタクト部２９１が形成できる。
一方、前記貫通ホール２２０の幅または直径は５マイクロメートルから２００マイクロメートルで具現できる。前記貫通ホール２２０の幅または直径が５マイクロメートルより小さい場合には、前記第１コンタクト部２９１を形成することに当たって、工程上の困難性が発生することがある。また、前記貫通ホール２２０の幅または直径が２００マイクロメートルより大きい場合には、前記発光構造物２１０の発光領域が減るようになって光抽出効率が低下することがある。前記貫通ホール２２０の内に配置された前記第１コンタクト部２９１の幅または直径も５マイクロメートルから２００マイクロメートルで具現できる。
前記複数の第１コンタクト部２９１は、前記第１導電型半導体層２１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部２９１は、前記発光構造物２１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層２１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層２１１の劣化を防止し、前記活性層２１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
例として、前記第１導電型半導体層２１１の上部面に配置された前記第１コンタクト部２９１は、前記貫通ホール２２０の周りから各方向に５マイクロメートルから５０マイクロメートルの幅に延びることができる。
前記第１絶縁層２３１の第１領域は、前記発光構造物２１０の内部に配置できる。前記第１絶縁層２３１の第２領域は、前記発光構造物２１０の上部面に配置できる。前記第１絶縁層２３１の第２領域は、前記第１導電型半導体層２１１と前記第１コンタクト部２９１との間に配置できる。
前記第１絶縁層２３１の第１領域は、前記第１コンタクト部２９１を前記活性層２１２と前記第２導電型半導体層２１３と絶縁させることができる。前記第１絶縁層２３１の第１領域は、前記第１コンタクト部２９１と前記活性層２１２との間を電気的に絶縁させることができる。前記第１絶縁層２３１の第１領域は、前記第１コンタクト部２９１と前記第２導電型半導体層２１３との間を電気的に絶縁させることができる。
前記第１絶縁層２３１は、前記第２導電型半導体層２１３、前記活性層２１２、前記第１導電型半導体層２１１を貫通して配置できる。前記第１絶縁層２３１は、前記第１コンタクト部２９１の周りに配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、前記第２コンタクト部２９２を含むことができる。前記第２コンタクト部２９２は、前記発光構造物２１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部２９２は、前記第２電極２８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部２９２は、前記チャンネル層２３０を貫通して前記第２電極２８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部２９２は、前記第１金属層２３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部２９２は、前記第１金属層２３５の上部面に接触できる。
実施形態に従う前記第２電極２８２は、前記発光構造物２１０の下に配置できる。前記第２電極２８２は、前記第２導電型半導体層２１３に電気的に連結できる。前記第１電極２８１は、前記発光構造物２１０の下に配置できる。前記第１電極２８１は、前記第１導電型半導体層に電気的に連結できる。前記第１電極２８１の下部面は、前記第２電極２８２の下部面に比べてより低く配置できる。
前記第２絶縁層２４０は、前記発光構造物２１０の下に配置できる。前記第２絶縁層２４０は、前記第２導電型半導体層２１３の下に配置できる。前記第２絶縁層２４０の第１領域は、前記発光構造物２１０の下部面に接触して配置できる。前記第２絶縁層２４０の第１領域は、前記第２導電型半導体層２１３の下部面に接触して配置できる。
前記第２電極２８２は、前記発光構造物２１０の下に配置できる。前記第２電極２８２は、前記第２導電型半導体層２１３に電気的に連結できる。前記第２電極２８２の下部面は前記第１電極２８１の上部面に比べてより高く配置できる。
実施形態によれば、前記第１電極２８１及び前記第２電極２８２を通じて前記発光構造物２１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は前記第１電極２８１の伝導性支持部材２７０と前記第２コンタクト部２９２に電源を印加することによって、前記発光構造物２１０に電源が印加できるようになる。
これによって、前記伝導性支持部材２７０をボンディングパッドに付着させる方法などにより前記第１導電型半導体層２１１に電源が提供できるようになる。また、実施形態によれば、前記第２コンタクト部２９２は前記第２電極２８２に電気的に連結できる。これによって、前記第２コンタクト部２９２をワイヤボンディングなどにより電源パッドに連結させることによって、前記第２導電型半導体層２１３に電源が提供できるようになる。
このように、実施形態に従う発光素子によれば、前記伝導性支持部材２７０と前記第２コンタクト部２９２を通じて前記発光構造物２１０に電源が提供できるようになる。これによって、実施形態によれば、電流集中を防止し、電気的信頼性を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物２１０の上部面方向から前記貫通ホール２２０を形成する。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物２１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物２１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物２１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
実施形態によれば、前記第２絶縁層２４０が前記発光構造物２１０の下部に接触することによって、剥離現象を最小化することができるようになる。また、前記第２絶縁層２４０は、一種の電流遮断層（current blocking layer）の機能を遂行することもできる。そして、前記第１コンタクト部２９１が前記発光構造物２１０の下部に露出する領域に別途の電流遮断層が形成されないことによって、前記オーミック接触層２１５と前記反射層２１７が前記発光構造物２１０の下部中央領域で屈曲無しで形成できるようになる。これによって、前記第２絶縁層２４０の厚さを縮めることができるようになる。例えば、前記第２絶縁層２４０は、３００ナノメートルから３０００ナノメートルの厚さで具現されることができ、全体的に発光素子の厚さを縮めることができるようになる。
図２１は、本発明の実施形態に従う発光素子の他の例を示す図である。図２１に図示された発光素子を説明するに当たって、図１５及び図１６を参照して説明された部分と重複する事項に対しては説明を省略する。
実施形態に従う発光素子によれば、前記発光構造物２１０の下にオーミック反射層２１９が配置できる。前記オーミック反射層２１９は、反射層２１７とオーミック接触層２１５の機能を全て遂行するように具現できる。これによって、前記オーミック反射層２１９は、前記第２導電型半導体層２１３にオーミック接触し、前記発光構造物２１０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。
ここで、前記オーミック反射層２１９は多層に形成できる。例えば、Ａｇ層とＮｉ層とが交互に形成されることもでき、Ｎｉ／Ａｇ／Ｎｉ、あるいはＴｉ、Ｐｔ層を含むこともできる。
実施形態に従う発光素子は、前記オーミック反射層２１９の下部に配置された前記伝導性支持部材２７０を通じて前記オーミック反射層２１９の上部に配置された前記第１導電型半導体層２１１に電気的に連結できる。
前記第１コンタクト部２９１は、前記発光構造物２１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部２９１は、前記第１導電型半導体層２１１、前記活性層２１２、前記第２導電型半導体層２１３を貫通して配置できる。
前記第１コンタクト部２９１の第１領域は前記第１電極２８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部２９１の第２領域は前記第１導電型半導体層２１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部２９１の第１領域は、前記第１電極２８１の上部面に接触できる。前記第１コンタクト部２９１の第１領域は、前記第２金属層２５０の上部面に接触できる。
図２１に図示された発光素子には前記第１コンタクト部２９１が１つのみ図示されたが、図１６に示すように、実施形態に従う前記発光構造物２１０には複数の貫通ホール２２０が形成されることができ、各貫通ホール２２０に各々の第１コンタクト部２９１が形成できる。
前記第１コンタクト部２９１の周りに第１絶縁層２３１が配置できる。前記第１絶縁層２３１の第１領域は、前記発光構造物２１０の内部に配置できる。前記第１絶縁層２３１の第２領域は、前記発光構造物２１０の上部面に配置できる。前記第１絶縁層２３１の第２領域は、前記第１導電型半導体層２１１と前記第１コンタクト部２９１との間に配置できる。
前記第１絶縁層２３１の第１領域は、前記第１コンタクト部２９１を前記活性層２１２と前記第２導電型半導体層２１３と絶縁させることができる。前記第１絶縁層２３１の第１領域は、前記第１コンタクト部２９１と前記活性層２１２との間を電気的に絶縁させることができる。前記第１絶縁層２３１の第１領域は、前記第１コンタクト部２９１と前記第２導電型半導体層２１３との間を電気的に絶縁させることができる。
前記第１絶縁層２３１は、前記第２導電型半導体層２１３、前記活性層２１２、前記第１導電型半導体層２１１を貫通して配置できる。前記第１絶縁層２３１は、前記第１コンタクト部２９１の周りに配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、前記第２コンタクト部２９２を含むことができる。前記第２コンタクト部２９２は、前記発光構造物２１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部２９２は、前記第２電極２８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部２９２は、前記チャンネル層２３０を貫通して前記第２電極２８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部２９２は、前記第１金属層２３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部２９２は、前記第１金属層２３５の上部面に接触できる。
実施形態に従う前記第２電極２８２は、前記発光構造物２１０の下に配置できる。前記第２電極２８２は、前記第２導電型半導体層２１３に電気的に連結できる。前記第１電極２８１は、前記発光構造物２１０の下に配置できる。前記第１電極２８１は、前記第１導電型半導体層に電気的に連結できる。前記第１電極２８１の下部面は、前記第２電極２８２の下部面に比べてより低く配置できる。
前記第２絶縁層２４０は、前記発光構造物２１０の下に配置できる。前記第２絶縁層２４０は、前記第２導電型半導体層２１３の下に配置できる。前記第２絶縁層２４０の第１領域は、前記発光構造物２１０の下部面に接触して配置できる。前記第２絶縁層２４０の第１領域は、前記第２導電型半導体層２１３の下部面に接触して配置できる。
実施形態によれば、前記第１電極２８１及び前記第２電極２８２を通じて前記発光構造物２１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は、前記第１電極２８１の伝導性支持部材２７０と前記第２コンタクト部２９２に電源を印加することによって、前記発光構造物２１０に電源が印加できるようになる。
図２２は本発明の実施形態に従う発光素子を示す図であり、図２３は図２２に図示された発光素子の第１コンタクト部の配置例を示す図である。図１から図７を参照して説明された内容と重複する部分は簡略に説明されたり省略されたりすることができる。
実施形態に従う発光素子は、図２２及び図２３に示すように、発光構造物３１０、第１半導体層３３０、第１電極３８１、第２電極３８２、及び第１コンタクト部３９１を含むことができる。
前記発光構造物３１０は、第１導電型半導体層３１１、活性層３１２、及び第２導電型半導体層３１３を含むことができる。前記活性層３１２は、前記第１導電型半導体層３１１と前記第２導電型半導体層３１３との間に配置できる。前記活性層３１２は前記第１導電型半導体層３１１の下に配置されることができ、前記第２導電型半導体層３１３は前記活性層３１２の下に配置できる。
実施形態に従う発光素子は、反射層３１７を含むことができる。前記反射層３１７は、前記第２導電型半導体層３１３に電気的に連結できる。前記反射層３１７は、前記発光構造物３１０の下に配置できる。前記反射層３１７は、前記第２導電型半導体層３１３の下に配置できる。前記反射層３１７は、前記発光構造物３１０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。
実施形態による発光素子は、前記反射層３１７と前記第２導電型半導体層３１３との間に配置されたオーミック接触層３１５を含むことができる。前記オーミック接触層３１５は、前記第２導電型半導体層３１３に接触して配置できる。前記オーミック接触層３１５は、前記発光構造物３１０とオーミック接触するように形成できる。前記オーミック接触層３１５は、前記発光構造物３１０とオーミック接触する領域を含むことができる。前記オーミック接触層３１５は、前記第２導電型半導体層３１３とオーミック接触する領域を含むことができる。
実施形態に従う発光素子は、前記反射層３１７の下に配置された第１金属層３３５を含むことができる。前記第１金属層３３５は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。
実施形態によれば、前記第２電極３８２は、前記反射層３１７、前記オーミック接触層３１５、前記第１金属層３３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。例として、前記第２電極３８２は、前記反射層３１７、前記第１金属層３３５、前記オーミック接触層３１５を全て含むこともでき、選択された１つの層または選択された２つの層を含むこともできる。
実施形態に従う前記第２電極３８２は、前記発光構造物３１０の下に配置できる。前記第２電極３８２は、前記第２導電型半導体層３１３に電気的に連結できる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の下部の周りに配置された前記第１半導体層３３０を含むことができる。前記第１半導体層３３０の一端は、前記第２導電型半導体層３１３の下に配置できる。前記第１半導体層３３０の一端は、前記第２導電型半導体層３１３の下部面に接触して配置できる。前記第１半導体層３３０の一端は、前記第２導電型半導体層３１３と前記反射層３１７との間に配置できる。前記第１半導体層３３０の一端は、前記第２導電型半導体層３１３と前記オーミック接触層３１５との間に配置できる。
前記第１半導体層３３０は、前記発光構造物３１０の下部の周りに露出して配置できる。前記第１半導体層３３０は、前記発光構造物３１０の側壁から外郭方向に延びて配置できる。前記第１半導体層３３０の側面は、前記第２電極３８２の側面に接触して配置できる。前記第１半導体層３３０の側面は、前記オーミック接触層３１５の側面に接触して配置できる。前記第１半導体層３３０の一部領域は、前記第２電極３８２の上部面の上に配置できる。前記第１半導体層３３０の一部領域は、前記第１金属層３３５の上部面に接触して配置できる。
前記第１半導体層３３０は、アイソレーション層と称されることもできる。前記第１半導体層３３０は、今後、前記発光構造物３１０に対するアイソレーション工程時、エッチングストッパーの機能を遂行することができ、またアイソレーション工程により発光素子の電気的な特性が低下することを防止することができる。
前記第１半導体層３３０は、前記発光構造物３１０とショットキー（Schottky）接触できる。前記第１半導体層３３０は、前記第２導電型半導体層３１３とショットキー接触できる。また、前記第１半導体層３３０が絶縁特性を有するように形成できる。例えば、前記第１半導体層３３０は、比抵抗が１０−１Ωm以下の値を有するように具現できる。例として、前記第１半導体層３３０は、ＡｌＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯなどの半導体物質で具現できる。また、前記第１半導体層３３０はアンドープド半導体層で具現できる。
前記第１半導体層３３０は、例として１０ナノメートルから１０００ナノメートルの厚さで形成できる。このように、半導体物質で形成される前記第１半導体層３３０がチャンネル層に提供されることによって、実施形態に従うチャンネル層が薄型の厚さで形成できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１コンタクト部３９１を含むことができる。前記第１コンタクト部３９１は、前記発光構造物３１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部３９１は、前記第１導電型半導体層３１１、前記活性層３１２、前記第２導電型半導体層３１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物３１０には、図２３に示すように、複数の第１コンタクト部３９１が形成できる。前記第１コンタクト部３９１は、前記発光構造物３１０の前記貫通ホール３２０に沿って配置できる。前記第１コンタクト部３９１の第１領域は前記第１電極３８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部３９１の第２領域は前記第１導電型半導体層３１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部３９１の第１領域は、第２金属層３５０に接触できる。前記第１コンタクト部３９１の第１領域は、前記第２金属層３５０の上部面に接触できる。例えば、前記発光構造物３１０がＧａＮ基盤の半導体層に成長される場合、前記第１コンタクト部３９１は、前記第１導電型半導体層３１１のｎ面（n face）に接触できる。
図２２に図示された発光素子には前記第１コンタクト部３９１が１つのみ図示されたが、図２３に示すように、実施形態に従う前記発光構造物３１０には複数の第１コンタクト部３９１が形成されることができ、各貫通ホール３２０に各々の第１コンタクト部３９１が形成できる。
前記複数の第１コンタクト部３９１は、前記第１導電型半導体層３１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部３９１は、前記発光構造物３１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層３１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層３１１の劣化を防止し、前記活性層３１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、第１絶縁層３３３を含むことができる。前記第１絶縁層３３３は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記第１絶縁層３３３は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。前記第１絶縁層３３３は、前記発光構造物３１０の内部に配置できる。前記第１絶縁層３３３は、前記第１コンタクト部３９１の周りに配置できる。前記第１絶縁層３３３は、前記第１コンタクト部３９１の側面を覆いかぶせるように配置できる。前記第１絶縁層３３３は、前記第１導電型半導体層３１１、前記活性層３１２、前記第２導電型半導体層３１３を貫通して配置できる。
前記第１コンタクト部３９１の周りに第２半導体層３３１が配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第１コンタクト部３９１の側面の周りに配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第１絶縁層３３３の周りに配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第１絶縁層３３３の側面を覆いかぶせるように配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記発光構造物３１０の下に配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第２導電型半導体層３１３の下に配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第２導電型半導体層３１３の下部面に接触して配置できる。
前記第２半導体層３３１は、前記発光構造物３１０とショットキー（Schottky）接触できる。前記第２半導体層３３１は、前記第２導電型半導体層３１３とショットキー接触できる。また、前記第２半導体層３３１が絶縁特性を有するように形成できる。例えば、前記第２半導体層３３１は、比抵抗が１０−１Ωm以下の値を有するように具現できる。例として、前記第２半導体層３３１は、ＡｌＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯなどの半導体物質で具現できる。また、前記第２半導体層３３１は、アンドープド半導体層で具現できる。前記第２半導体層３３１は、例として１０ナノメートルから１０００ナノメートルの厚さで形成できる。
前記第１金属層３３５と前記第１コンタクト部３９１との間に第２絶縁層３４０が配置できる。前記第２絶縁層３４０は、酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記第２絶縁層３４０は、ＳｉＯ２、ＳｉｘＯｙ、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉｘＮｙ、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＡｌＮなどからなる群から少なくとも１つが選択されて形成できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１金属層３３５の下に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１絶縁層３３３の下に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１半導体層３３０の下に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第２半導体層３３１の下に配置できる。
前記第１コンタクト部３９１の下に前記第２金属層３５０が配置できる。前記第２金属層３５０は、前記第１コンタクト部３９１に電気的に連結できる。前記第２金属層３５０の上部面は、前記第１コンタクト部３９１の下部面に接触できる。前記第２金属層３５０は、前記第２絶縁層３４０の下に配置できる。
前記第２金属層３５０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２金属層３５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第２金属層３５０の下にボンディング層３６０及び伝導性支持部材３７０が配置できる。
実施形態によれば、前記第１電極３８１は、前記第２金属層３５０、前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１電極３８１は、前記第２金属層３５０、前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０を全て含むこともできる。また、前記第１電極３８１は、前記第２金属層３５０、前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０のうち、１つまたは２つを選択的に含むこともできる。
前記第１電極３８１は、前記発光構造物３１０の下に配置できる。前記第１電極３８１は、前記第１導電型半導体層３１１に電気的に連結できる。前記第１電極３８１の下部面は、前記第２電極３８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１電極３８１の上部面は、前記第２電極３８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１コンタクト部３９１の下部面は前記第２電極３８２の下部面に比べてより低く配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、第２コンタクト部３９２を含むことができる。前記第２コンタクト部３９２は、前記発光構造物３１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第２電極３８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１半導体層３３０を貫通して前記第２電極３８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１金属層３３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１金属層３３５の上部面に接触できる。前記第２コンタクト部３９２は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｍｏのうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１コンタクト部３９１と同一な物質で形成されることもできる。また、前記第１コンタクト部３９１と前記第２コンタクト部３９２とは互いに異なる物質で具現されることもできる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１金属層３３５と前記第２金属層３５０との間に配置された前記第２絶縁層３４０を含むことができる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１金属層３３５と前記第２金属層３５０とを絶縁させることができる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１金属層３３５と前記伝導性支持部材３７０とを絶縁させることができる。
前記第２絶縁層３４０の一部領域は、前記第１コンタクト部３９１の周りを覆いかぶせるように配置できる。前記第２絶縁層３４０の上部領域は、前記第１絶縁層３３３の下部面に接触して配置できる。
前記第２絶縁層３４０は、前記第１電極３８１と前記第２電極３８２との間に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１電極３８１と前記第２電極３８２とを電気的に絶縁させることができる。
実施形態によれば、前記第１電極３８１及び前記第２電極３８２を通じて前記発光構造物３１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は、前記第１電極３８１の伝導性支持部材３７０と前記第２コンタクト部３９２に電源を印加することによって、前記発光構造物３１０に電源が印加できるようになる。
これによって、前記伝導性支持部材３７０をボンディングパッドに付着させる方法などにより前記第１導電型半導体層３１１に電源が提供できるようになる。また、実施形態によれば、前記第２コンタクト部３９２が前記第２電極３８２に電気的に連結できる。これによって、前記第２コンタクト部３９２をワイヤボンディングなどにより電源パッドに連結させることによって、前記第２導電型半導体層３１３に電源が提供できるようになる。
このように、実施形態に従う発光素子によれば、前記伝導性支持部材３７０と前記第２コンタクト部３９２を通じて前記発光構造物３１０に電源が提供できるようになる。これによって、実施形態によれば、電流集中を防止し、電気的信頼性を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の上部面方向から前記貫通ホール３２０を形成する。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物３１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物３１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の下部の周りに配置された第１半導体層３３０を含む。これによって、前記発光構造物３１０とチャンネル層またはアイソレーション層の役割をする前記第１半導体層３３０が全て半導体層で形成されることによって、界面クラック（crack）の発生を減少させることができるようになる。
次に、図２４から図２７を参照して実施形態に従う発光素子製造方法を説明する。図１から図７を参照して説明された内容と重複する部分は簡略に説明されたり省略されたりすることができる。
実施形態に従う発光素子製造方法によれば、図２４に示すように、基板３０５の上に第１導電型半導体層３１１、活性層３１２、及び第２導電型半導体層３１３を形成することができる。前記第１導電型半導体層３１１、前記活性層３１２、前記第２導電型半導体層３１３は、発光構造物３１０と定義できる。
次に、図２５に示すように、前記発光構造物３１０の上に第１半導体層３３０、第２半導体層３３１を形成させることができる。前記第１半導体層３３０と前記第２半導体層３３１とは同一な物質で形成されることもでき、また互いに異なる物質で形成されることもできる。
例として、前記第１半導体層３３０と前記第２半導体層３３１は、前記発光構造物３１０の上で成長されて形成できる。前記第１半導体層３３０と前記第２半導体層３３１は、前記発光構造物３１０とショットキー（Schottky）接触できる。前記第１半導体層３３０と前記第２半導体層３３１は、前記第２導電型半導体層３１３とショットキー接触できる。また、前記第１半導体層３３０と前記第２半導体層３３１が絶縁特性を有するように形成できる。例えば、前記第１半導体層３３０と前記第２半導体層３３１とは比抵抗が１０−１Ωm以下の値を有するように具現できる。例として、前記第１半導体層３３０と前記第２半導体層３３１は、ＡｌＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯなどの半導体物質で具現できる。また、前記第１半導体層３０と前記第２半導体層３３１はアンドープド半導体層で具現できる。
前記第１半導体層３３０は、例として１０ナノメートルから１０００ナノメートルの厚さで形成できる。このように、半導体物質で形成される前記第１半導体層３３０がチャンネル層に提供されることによって、実施形態に従うチャンネル層が薄型の厚さで形成できる。
次に、図２５に示すように、前記発光構造物３１０に、オーミック接触層３１５、及び反射層３１７を形成することができる。
前記反射層３１７と前記第２導電型半導体層３１３との間に前記オーミック接触層３１５が配置できる。前記オーミック接触層３１５は、前記第２導電型半導体層３１３に接触して配置できる。
次に、図２６に示すように、前記反射層３１７の上に第１金属層３３５、第２絶縁層３４０、第２金属層３５０、ボンディング層３６０、及び伝導性支持部材３７０が形成できる。
前記第１金属層３３５は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。実施形態によれば、第２電極３８２は、前記反射層３１７、前記オーミック接触層３１５、前記第１金属層３３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。例として、前記第２電極３８２は、前記反射層３１７、前記第１金属層３３５、前記オーミック接触層３１５を全て含むこともでき、選択された１つの層または選択された２つの層を含むこともできる。
前記第１金属層３３５の上に第２絶縁層３４０が形成できる。前記第２絶縁層３４０は、酸化物または窒化物で具現できる。前記第２絶縁層３４０の上に前記第２金属層３５０が形成できる。前記第２金属層３５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第２金属層３５０の上に前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０が形成できる。
実施形態によれば、第１電極３８１は、前記第２金属層３５０、前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１電極３８１は、前記第２金属層３５０、前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０を全て含むこともできる。また、前記第１電極３８１は、前記第２金属層３５０、前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０のうち、１つまたは２つを選択的に含むこともできる。
次に、前記第１導電型半導体層３１１から前記基板３０５を除去する。一例として、前記基板３０５はレーザーリフトオフ（ＬＬＯ：Laser Lift Off）工程により除去できる。
そして、図２７に示すように、アイソレーションエッチングを遂行して前記発光構造物３１０の側面をエッチングし、前記第１半導体層３３０の一部領域が露出できるようになる。
次に、図２７に示すように、第１絶縁層３３３、第１コンタクト部３９１、及び第２コンタクト部３９２が形成できる。
前記第１絶縁層３３３は、前記発光構造物３１０を貫通して形成できる。前記第１絶縁層３３３は、前記発光構造物３１０を貫通して前記第２絶縁層３４０と接触できる。前記第１絶縁層３３３は、前記発光構造物３１０を貫通して前記第２半導体層３３１の側面と接触できる。
前記第１コンタクト部３９１は、前記発光構造物３１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部３９１は、前記第１導電型半導体層３１１、前記活性層３１２、前記第２導電型半導体層３１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物３１０には、図２３に示すように、複数の第１コンタクト部３９１が形成できる。前記第１コンタクト部３９１は、前記発光構造物３１０の前記貫通ホール３２０に沿って配置できる。前記第１コンタクト部３９１の第１領域は前記第１電極３８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部３９１の第２領域は前記第１導電型半導体層３１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部３９１の第１領域は、前記第２金属層３５０に接触できる。前記第１コンタクト部３９１の第１領域は、前記第２金属層３５０の上部面に接触できる。
前記複数の第１コンタクト部３９１は、前記第１導電型半導体層３１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部３９１は、前記発光構造物３１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層３１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層３１１の劣化を防止し、前記活性層３１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
前記第１絶縁層３３３の一部領域は、前記発光構造物３１０の内部に配置できる。前記第１絶縁層３３３の一部領域は、前記第１コンタクト部３９１の周りに配置できる。例として、前記第１絶縁層３３３は前記第１コンタクト部３９１を覆いかぶせる構造で形成できる。前記第１絶縁層３３３の一部領域は、第１導電型半導体層３１１、前記活性層３１２、前記第２導電型半導体層３１３を貫通して配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、前記第２コンタクト部３９２を含むことができる。前記第２コンタクト部３９２は、前記発光構造物３１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第２電極３８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１半導体層３３０を貫通して前記第２電極３８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１金属層３３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１金属層３３５の上部面に接触できる。
一方、以上で説明された製造工程は例として説明されたものであって、設計によって製造工程は多様に変形できる。
実施形態に従う前記第２電極３８２は、前記発光構造物３１０の下に配置できる。前記第２電極３８２は、前記第２導電型半導体層３１３に電気的に連結できる。前記第１電極３８１は、前記発光構造物３１０の下に配置できる。前記第１電極３８１は、前記第１導電型半導体層に電気的に連結できる。前記第１電極３８１の下部面は、前記第２電極３８２の下部面に比べてより低く配置できる。
前記第２絶縁層３４０は、前記第１電極３８１と前記第２電極３８２との間に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１電極３８１と前記第２電極３８２とを電気的に絶縁させることができる。
実施形態によれば、前記第１電極３８１及び前記第２電極３８２を通じて前記発光構造物３１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は前記第１電極３８１の伝導性支持部材３７０と前記第２コンタクト部３９２に電源を印加することによって、前記発光構造物３１０に電源が印加できるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の上部面方向から前記貫通ホール３２０を形成する。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物３１０の上部面または側面に保護層の配置されないことがある。これによって、前記発光構造物３１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の下部の周りに配置された第１半導体層３３０を含む。これによって、前記発光構造物３１０とチャンネル層またはアイソレーション層の役割をする前記第１半導体層３３０が全て半導体層で形成されることによって、界面クラック（crack）の発生を減少させることができるようになる。
図２８は、本発明の実施形態に従う発光素子の他の例を示す図である。図２８に図示された発光素子を説明するに当たって、図２２及び図２３を参照して説明された部分と重複する事項に対しては説明を省略する。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の下部の周りに配置された前記第１半導体層３３０を含むことができる。前記第１半導体層３３０の一端は、前記第２導電型半導体層３１３の下に配置できる。前記第１半導体層３３０の一端は、前記第２導電型半導体層３１３の下部面に接触して配置できる。前記第１半導体層３３０の一端は、前記第２導電型半導体層３１３と前記反射層３１７との間に配置できる。前記第１半導体層３３０の一端は、前記第２導電型半導体層３１３と前記オーミック接触層３１５との間に配置できる。
前記第１半導体層３３０は、前記発光構造物３１０の下部の周りに露出して配置できる。前記第１半導体層３３０は、前記発光構造物３１０の側壁から外郭方向に延びて配置できる。前記第１半導体層３３０の側面は、前記第２電極３８２の側面に接触して配置できる。前記第１半導体層３３０の側面は、前記オーミック接触層３１５の側面に接触して配置できる。前記第１半導体層３３０の一部領域は、前記第２電極３８２の上部面の上に配置できる。前記第１半導体層３３０の一部領域は、前記第１金属層３３５の上部面に接触して配置できる。
前記第１半導体層３３０は、アイソレーション層と称されることもできる。前記第１半導体層３３０は、今後、前記発光構造物３１０に対するアイソレーション工程時、エッチングストッパーの機能を遂行することができ、またアイソレーション工程による発光素子の電気的な特性の低下を防止することができる。
前記第１半導体層３３０は、前記発光構造物３１０とショットキー（Schottky）接触できる。前記第１半導体層３３０は、前記第２導電型半導体層３１３とショットキー接触できる。また、前記第１半導体層３３０が絶縁特性を有するように形成できる。例えば、前記第１半導体層３３０は、比抵抗が１０−１Ωm以下の値を有するように具現できる。例として、前記第１半導体層３３０は、ＡｌＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯなどの半導体物質で具現できる。また、前記第１半導体層３３０は、アンドープド半導体層で具現できる。
前記第１半導体層３３０は、例として１０ナノメートルから１０００ナノメートルの厚さで形成できる。このように、半導体物質で形成される前記第１半導体層３３０がチャンネル層に提供されることによって、実施形態に従うチャンネル層が薄型の厚さに形成できる。
前記第１半導体層３３０の下部面にラフネス（roughness）が形成できる。前記第１半導体層３３０は、前記ラフネスにより界面の接合特性が向上できる。例として、前記第１半導体層３３０に形成されたラフネスは、５ナノメートルから５０ナノメートルの段差に形成できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１コンタクト部３９１を含むことができる。前記第１コンタクト部３９１は、前記発光構造物３１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部３９１は、前記第１導電型半導体層３１１、前記活性層３１２、前記第２導電型半導体層３１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物３１０には、図２３に示すように、複数の第１コンタクト部３９１が形成できる。前記第１コンタクト部３９１は、前記発光構造物３１０の前記貫通ホール３２０に沿って配置できる。前記第１コンタクト部３９１の第１領域は前記第１電極３８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部３９１の第２領域は前記第１導電型半導体層３１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部３９１の第１領域は、第２金属層３５０に接触できる。前記第１コンタクト部３９１の第１領域は、前記第２金属層３５０の上部面に接触できる。例えば、前記発光構造物３１０がＧａＮ基盤の半導体層に成長される場合、前記第１コンタクト部３９１は、前記第１導電型半導体層３１１のｎ面（n face）に接触できる。
図２８に図示された発光素子には前記第１コンタクト部３９１が１つのみ図示されたが、図２３に示すように、実施形態に従う前記発光構造物３１０には複数の第１コンタクト部３９１が形成されることができ、各貫通ホール３２０に各々の第１コンタクト部３９１が形成できる。
前記複数の第１コンタクト部３９１は、前記第１導電型半導体層３１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部３９１は、前記発光構造物３１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層３１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層３１１の劣化を防止し、前記活性層３１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、第１絶縁層３３３を含むことができる。前記第１絶縁層３３３は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。前記第１絶縁層３３３は、前記発光構造物３１０の内部に配置できる。前記第１絶縁層３３３は、前記第１コンタクト部３９１の周りに配置できる。前記第１絶縁層３３３は、前記第１コンタクト部３９１の側面を覆いかぶせるように配置できる。前記第１絶縁層３３３は、前記第１導電型半導体層３１１、前記活性層３１２、前記第２導電型半導体層３１３を貫通して配置できる。
前記第１コンタクト部３９１の周りに第２半導体層３３１が配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第１コンタクト部３９１の側面の周りに配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第１絶縁層３３３の周りに配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第１絶縁層３３３の側面を覆いかぶせるように配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記発光構造物３１０の下に配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第２導電型半導体層３１３の下に配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第２導電型半導体層３１３の下部面に接触して配置できる。
前記第２半導体層３３１は、前記発光構造物３１０とショットキー（Schottky）接触できる。前記第２半導体層３３１は、前記第２導電型半導体層３１３とショットキー接触できる。また、前記第２半導体層３３１が絶縁特性を有するように形成できる。例えば、前記第２半導体層３３１は、比抵抗が１０−１Ωm以下の値を有するように具現できる。例として、前記第２半導体層３３１は、ＡｌＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＺｎＯなどの半導体物質で具現できる。また、前記第２半導体層３３１は、アンドープド半導体層で具現できる。前記第２半導体層３３１は、例として１０ナノメートルから１０００ナノメートルの厚さで形成できる。
前記第２半導体層３３１の下部面にラフネス（roughness）が形成できる。前記第２半導体層３３１は、前記ラフネスにより界面の接合特性が向上できる。例として、前記第２半導体層３３１に形成されたラフネスは、５ナノメートルから５０ナノメートルの段差に形成できる。
前記第１金属層３３５と前記第１コンタクト部３９１との間に第２絶縁層３４０が配置できる。前記第２絶縁層３４０は、酸化物または窒化物で具現できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１金属層３３５の下に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１絶縁層３３３の下に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１半導体層３３０の下に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第２半導体層３３１の下に配置できる。
前記第１コンタクト部３９１の下に前記第２金属層３５０が配置できる。前記第２金属層３５０は、前記第１コンタクト部３９１に電気的に連結できる。前記第２金属層３５０の上部面は、前記第１コンタクト部３９１の下部面に接触できる。前記第２金属層３５０は、前記第２絶縁層３４０の下に配置できる。
前記第２金属層３５０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２金属層３５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第２金属層３５０の下にボンディング層３６０及び伝導性支持部材３７０が配置できる。
実施形態によれば、前記第１電極３８１は、前記第２金属層３５０、前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１電極３８１は、前記第２金属層３５０、前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０を全て含むこともできる。また、前記第１電極３８１は、前記第２金属層３５０、前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０のうち、１つまたは２つを選択的に含むこともできる。
前記第１電極３８１は、前記発光構造物３１０の下に配置できる。前記第１電極３８１は、前記第１導電型半導体層３１１に電気的に連結できる。前記第１電極３８１の下部面は、前記第２電極３８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１電極３８１の上部面は、前記第２電極３８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１コンタクト部３９１の下部面が前記第２電極３８２の下部面に比べてより低く配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、第２コンタクト部３９２を含むことができる。前記第２コンタクト部３９２は、前記発光構造物３１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第２電極３８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１半導体層３３０を貫通して前記第２電極３８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１金属層３３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１金属層３３５の上部面に接触できる。
第２絶縁層３４０の一部領域は、前記第１コンタクト部３９１の周りを覆いかぶせるように配置できる。前記第２絶縁層３４０の上部領域は、前記第１絶縁層３３３の下部面に接触して配置できる。
前記第２絶縁層３４０は、前記第１電極３８１と前記第２電極３８２との間に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１電極３８１と前記第２電極３８２とを電気的に絶縁させることができる。
実施形態によれば、前記第１電極３８１及び前記第２電極３８２を通じて前記発光構造物３１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は、前記第１電極３８１の伝導性支持部材３７０と前記第２コンタクト部３９２に電源を印加することによって、前記発光構造物３１０に電源が印加できるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の上部面方向から前記貫通ホール３２０を形成する。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物３１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物３１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の下部の周りに配置された第１半導体層３３０を含む。これによって、前記発光構造物３１０とチャンネル層またはアイソレーション層の役割をする前記第１半導体層３３０が全て半導体層で形成されることによって、界面クラック（crack）の発生を減少させることができるようになる。
図２９は、本発明の実施形態に従う発光素子の他の例を示す図である。図２９に図示された発光素子を説明するに当たって、図２２及び図２３を参照して説明された部分と重複する事項に対しては説明を省略する。
実施形態に従う発光素子によれば、前記発光構造物３１０の下にオーミック反射層３１９が配置できる。前記オーミック反射層３１９は、反射層３１７とオーミック接触層３１５の機能を全て遂行するように具現できる。これによって、前記オーミック反射層３１９は、前記第２導電型半導体層３１３にオーミック接触し、前記発光構造物３１０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。
ここで、前記オーミック反射層３１９は多層に形成できる。例えば、Ａｇ層とＮｉ層とが交互に形成されることもでき、Ｎｉ／Ａｇ／Ｎｉ、あるいはＴｉ、Ｐｔ層を含むこともできる。
実施形態に従う発光素子は、前記オーミック反射層３１９の下部に配置された前記伝導性支持部材３７０を通じて前記オーミック反射層３１９の上部に配置された前記第１導電型半導体層３１１に電気的に連結できる。
実施形態に従う第２電極３８２は、前記オーミック反射層３１９と第１金属層３３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。実施形態に従う発光素子は、前記第２電極３８２の下部に配置された前記伝導性支持部材３７０を通じて前記第２電極３８２の上部に配置された前記第１導電型半導体層３１１に第１コンタクト部３９１を通じて電気的に連結できる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の下部の周りに配置された前記第１半導体層３３０を含むことができる。前記第１半導体層３３０の一端は、前記第２導電型半導体層３１３の下に配置できる。前記第１半導体層３３０の一端は、前記第２導電型半導体層３１３の下部面に接触して配置できる。前記第１半導体層３３０の一端は、前記第２導電型半導体層３１３と前記オーミック反射層３１９との間に配置できる。
前記第１半導体層３３０は、前記発光構造物３１０の下部の周りに露出して配置できる。前記第１半導体層３３０は、前記発光構造物３１０の側壁から外郭方向に延びて配置できる。前記第１半導体層３３０の側面は、前記第２電極３８２の側面に接触して配置できる。前記第１半導体層３３０の側面は、前記オーミック反射層３１９の側面に接触して配置できる。前記第１半導体層３３０の一部領域は、前記第２電極３８２の上部面の上に配置できる。前記第１半導体層３３０の一部領域は、前記第１金属層３３５の上部面に接触して配置できる。
図２９に図示された発光素子には前記第１コンタクト部３９１が１つのみ図示されたが、図２３に示すように、実施形態に従う前記発光構造物３１０には複数の第１コンタクト部３９１が形成されることができ、各貫通ホール３２０に各々の第１コンタクト部３９１が形成できる。
前記複数の第１コンタクト部３９１は、前記第１導電型半導体層３１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部３９１は、前記発光構造物３１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層３１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層３１１の劣化を防止し、前記活性層３１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、第１絶縁層３３３を含むことができる。前記第１絶縁層３３３は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。前記第１絶縁層３３３は、前記発光構造物３１０の内部に配置できる。前記第１絶縁層３３３は、前記第１コンタクト部３９１の周りに配置できる。前記第１絶縁層３３３は、前記第１コンタクト部３９１の側面を覆いかぶせるように配置できる。前記第１絶縁層３３３は、前記第１導電型半導体層３１１、前記活性層３１２、前記第２導電型半導体層３１３を貫通して配置できる。
前記第１コンタクト部３９１の周りに第２半導体層３３１が配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第１コンタクト部３９１の側面の周りに配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第１絶縁層３３３の周りに配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第１絶縁層３３３の側面を覆いかぶせるように配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記発光構造物３１０の下に配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第２導電型半導体層３１３の下に配置できる。前記第２半導体層３３１は、前記第２導電型半導体層３１３の下部面に接触して配置できる。
前記第１金属層３３５と前記第１コンタクト部３９１との間に第２絶縁層３４０が配置できる。前記第２絶縁層３４０は、酸化物または窒化物で具現できる。例えば、前記第２絶縁層３４０は、前記第１金属層３３５の下に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１絶縁層３３３の下に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１半導体層３３０の下に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第２半導体層３３１の下に配置できる。
前記第１コンタクト部３９１の下に前記第２金属層３５０が配置できる。前記第２金属層３５０は、前記第１コンタクト部３９１に電気的に連結できる。前記第２金属層３５０の上部面は、前記第１コンタクト部３９１の下部面に接触できる。前記第２金属層３５０は、前記第２絶縁層３４０の下に配置できる。
前記第２金属層３５０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２金属層３５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第２金属層３５０の下にボンディング層３６０及び伝導性支持部材３７０が配置できる。
実施形態によれば、前記第１電極３８１は、前記第２金属層３５０、前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第１電極３８１は、前記第２金属層３５０、前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０を全て含むこともできる。また、前記第１電極３８１は、前記第２金属層３５０、前記ボンディング層３６０、前記伝導性支持部材３７０のうち、１つまたは２つを選択的に含むこともできる。
前記第１電極３８１は、前記発光構造物３１０の下に配置できる。前記第１電極３８１は、前記第１導電型半導体層３１１に電気的に連結できる。前記第１電極３８１の下部面は、前記第２電極３８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１電極３８１の上部面は、前記第２電極３８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１コンタクト部３９１の下部面が前記第２電極３８２の下部面に比べてより低く配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、第２コンタクト部３９２を含むことができる。前記第２コンタクト部３９２は、前記発光構造物３１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第２電極３８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１半導体層３３０を貫通して前記第２電極３８２に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１金属層３３５に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部３９２は、前記第１金属層３３５の上部面に接触できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１金属層３３５と前記第２金属層３５０との間に配置された前記第２絶縁層３４０を含むことができる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１金属層３３５と前記第２金属層３５０とを絶縁させることができる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１金属層３３５と前記伝導性支持部材３７０とを絶縁させることができる。前記第２絶縁層３４０は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。
前記第２絶縁層３４０の一部領域は、前記第１コンタクト部３９１の周りを覆いかぶせるように配置できる。前記第２絶縁層３４０の上部領域は、前記第１絶縁層３３３の下部面に接触して配置できる。
前記第２絶縁層３４０は、前記第１電極３８１と前記第２電極３８２との間に配置できる。前記第２絶縁層３４０は、前記第１電極３８１と前記第２電極３８２とを電気的に絶縁させることができる。
実施形態によれば、前記第１電極３８１及び前記第２電極３８２を通じて前記発光構造物３１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は、前記第１電極３８１の伝導性支持部材３７０と前記第２コンタクト部３９２に電源を印加することによって、前記発光構造物３１０に電源が印加できるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の上部面方向から前記貫通ホール３２０を形成する。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物３１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物３１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物３１０の下部の周りに配置された第１半導体層３３０を含む。これによって、前記発光構造物３１０とチャンネル層またはアイソレーション層の役割をする前記第１半導体層３３０が全て半導体層で形成されることによって、界面クラック（crack）の発生を減少させることができるようになる。
図３０は本発明の実施形態に従う発光素子を示す図であり、図３１は図３０に図示された発光素子の第１コンタクト部の配置例を示す図である。図１から図７を参照して説明された内容と重複する部分は簡略に説明されたり省略されたりすることができる。
実施形態に従う発光素子は、図３０及び図３１に示すように、発光構造物４１０、第１電極４８１、第２電極４８２、伝導性支持部材４７０、第１コンタクト部４９１、第２コンタクト部４９２、及び第３コンタクト部４９３を含むことができる。
前記発光構造物４１０は、第１導電型半導体層４１１、活性層４１２、及び第２導電型半導体層４１３を含むことができる。前記活性層４１２は、前記第１導電型半導体層４１１と前記第２導電型半導体層４１３との間に配置できる。前記活性層４１２は前記第１導電型半導体層４１１の下に配置されることができ、前記第２導電型半導体層４１３は前記活性層４１２の下に配置できる。
実施形態に従う発光素子は、反射層４１７を含むことができる。前記反射層４１７は、前記第２導電型半導体層４１３に電気的に連結できる。前記反射層４１７は、前記発光構造物４１０の下に配置できる。前記反射層４１７は、前記第２導電型半導体層４１３の下に配置できる。前記反射層４１７は、前記発光構造物４１０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。
実施形態による発光素子は、前記反射層４１７と前記第２導電型半導体層４１３との間に配置されたオーミック接触層４１５を含むことができる。前記オーミック接触層４１５は、前記第２導電型半導体層４１３に接触して配置できる。前記オーミック接触層４１５は、前記発光構造物４１０とオーミック接触するように形成できる。前記オーミック接触層４１５は、前記発光構造物４１０とオーミック接触する領域を含むことができる。前記オーミック接触層４１５は、前記第２導電型半導体層４１３とオーミック接触する領域を含むことができる。
実施形態に従う発光素子は、前記反射層４１７の下に配置された第１金属層４３５を含むことができる。前記第１金属層４３５は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。
実施形態によれば、前記第２電極４８２は、前記反射層４１７、前記オーミック接触層４１５、前記第１金属層４３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。例として、前記第２電極４８２は、前記反射層４１７、前記第１金属層４３５、前記オーミック接触層４１５を全て含むこともでき、選択された１つの層または選択された２つの層を含むこともできる。
実施形態に従う前記第２電極４８２は、前記発光構造物４１０の下に配置できる。前記第２電極４８２は、前記第２導電型半導体層４１３に電気的に連結できる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物４１０の下部の周りに配置されたチャンネル層４３０を含むことができる。前記チャンネル層４３０の一部領域は、前記第２導電型半導体層４１３の下に配置できる。前記チャンネル層４３０の一部領域は、前記第２導電型半導体層４１３の下部面に接触して配置できる。前記チャンネル層４３０の一部領域は、前記第２導電型半導体層４１３と前記反射層４１７との間に配置できる。前記チャンネル層４３０の一部領域は、前記第２導電型半導体層４１３と前記オーミック接触層４１５との間に配置できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１コンタクト部４９１を含むことができる。前記第１コンタクト部４９１は、前記発光構造物４１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部４９１は、前記第１導電型半導体層４１１、前記活性層４１２、前記第２導電型半導体層４１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物４１０には、図３１に示すように、複数の第１コンタクト部４９１が形成できる。前記第１コンタクト部４９１は、前記発光構造物４１０の前記貫通ホール４２０に沿って配置できる。前記第１コンタクト部４９１の第１領域は前記第１電極４８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部４９１の第２領域は前記第１導電型半導体層４１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部４９１の第１領域は、第１電極４８１に接触できる。前記第１コンタクト部４９１の第１領域は、前記第１電極４８１の上部面に接触できる。例えば、前記発光構造物４１０がＧａＮ基盤の半導体層に成長される場合、前記第１コンタクト部４９１は、前記第１導電型半導体層４１１のｎ面（n face）に接触できる。
図３０に図示された発光素子には前記第１コンタクト部４９１が１つのみ図示されたが、図３１に示すように、実施形態に従う前記発光構造物４１０には複数の第１コンタクト部４９１が形成されることができ、各貫通ホール４２０に各々の第１コンタクト部４９１が形成できる。
実施形態に従う発光素子は、第１絶縁層４３３を含むことができる。前記第１絶縁層４３３は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。前記第１絶縁層４３３は、前記発光構造物４１０の内部に配置できる。前記第１絶縁層４３３は、前記第１コンタクト部４９１の周りに配置できる。前記第１絶縁層４３３は、前記第１コンタクト部４９１の側面を覆いかぶせるように配置できる。前記第１絶縁層４３３は、前記第１導電型半導体層４１１、前記活性層４１２、前記第２導電型半導体層４１３を貫通して配置できる。前記第１絶縁層４３３の下部面が前記第２導電型半導体層４１３の下部面に比べてより低く配置できる。
前記第１金属層４３５と前記第１コンタクト部４９１との間に第２絶縁層４４０が配置できる。前記第２絶縁層４４０は、酸化物または窒化物で具現できる。前記第２絶縁層４４０は、前記第１金属層４３５の下に配置できる。前記第２絶縁層４４０は、前記第１絶縁層４３３の下に配置できる。前記第２絶縁層４４０は、前記チャンネル層４３０の下に配置できる。
前記第１コンタクト部４９１の下に前記第１電極４８１が配置できる。前記第１電極４８１は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。例えば、前記第１コンタクト部４９１の下部面と前記第１電極４８１の上部面とが同一平面に配置できる。前記第１コンタクト部４９１の下部面が前記第２電極４８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１電極４８１の上部面が前記第２電極４８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第２絶縁層４４０は、前記第１電極４８１と前記第２電極４８２との間に配置できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１電極４８１の下に配置された第３絶縁層４４５を含むことができる。前記第３絶縁層４４５は、酸化物または窒化物で形成できる。
前記第３絶縁層４４５の下に第２金属層４５０が配置できる。前記第２金属層４５０は、前記第２電極４８２に電気的に連結できる。前記第２金属層４５０は、前記第１金属層４３５に電気的に連結できる。前記第２金属層４５０と前記第２電極４８２との間に前記第３コンタクト部４９３が配置できる。前記第２金属層４５０は、前記第３コンタクト部４９３を通じて前記第２電極４８２に電気的に連結できる。前記第２金属層４５０は、前記第３コンタクト部４９３を通じて前記第１金属層４３５に電気的に連結できる。
前記第３コンタクト部４９３の上部面が前記第１電極４８１の上部面に比べてより高く配置できる。前記第３コンタクト部４９３の下部面が前記第１電極４８１の下部面に比べてより低く配置できる。
前記第２金属層４５０は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２金属層４５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第２金属層４５０の下にボンディング層４６０及び伝導性支持部材４７０が配置できる。前記伝導性支持部材４７０は、前記第１電極４８１の下に配置できる。前記第３コンタクト部４９３は、前記第２電極４８２と前記伝導性支持部材４７０に電気的に連結できる。
前記第１電極４８１は、前記発光構造物４１０の下に配置できる。前記第１電極４８１は、前記第１導電型半導体層４１１に電気的に連結できる。前記第１電極４８１の下部面は、前記第２電極４８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１電極４８１の上部面は、前記第２電極４８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１コンタクト部４９１の下部面が前記第２電極４８２の下部面に比べてより低く配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、前記第２コンタクト部４９２を含むことができる。前記第２コンタクト部４９２は、前記発光構造物４１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部４９２は、前記発光構造物４１０の下部の周りに露出して配置できる。前記第２コンタクト部４９２は、前記第１電極４８１に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部４９２は、前記チャンネル層４３０を貫通して前記第１電極４８１に電気的に連結できる。例えば、前記第２コンタクト部４９２の下部面は前記第１電極４８１の上部面に接触できる。前記第２コンタクト部４９２は、Ｃｒ、Ｖ、Ｗ、Ｔｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｍｏのうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２コンタクト部４９２は、前記第１コンタクト部４９１と同一な物質で形成されることもできる。また、前記第１コンタクト部４９１と前記第２コンタクト部４９２とは互いに異なる物質で具現されることもできる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１金属層４３５と前記第２金属層４５０との間に配置された前記第２絶縁層４４０を含むことができる。前記第２絶縁層４４０の一部領域は、前記第１コンタクト部４９１の周りを覆いかぶせるように配置できる。前記第２絶縁層４４０の上部領域は、前記第１絶縁層４３３の下部面に接触して配置できる。前記第２絶縁層４４０の一部領域は、前記第３コンタクト部４９３の周りを覆いかぶせるように配置できる。前記第２絶縁層４４０は、前記第１電極４８１と前記第２電極４８２との間に配置できる。前記第２絶縁層４４０は、前記第１電極４８１と前記第２電極４８２とを電気的に絶縁させることができる。
実施形態によれば、前記第１電極４８１及び前記第２電極４８２を通じて前記発光構造物４１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は、前記第１電極４８１に電気的に連結された前記第２コンタクト部４９２と前記第２電極４８２に電気的に連結された前記伝導性支持部材４７０に電源を印加することによって、前記発光構造物４１０に電源が印加できるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物４１０の上部面方向から前記貫通ホール４２０を形成する。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物４１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物４１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物４１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
一方、実施形態によれば、前記第２コンタクト部４９２と前記第３コンタクト部４９３が複数で形成されることもできる。前記第２コンタクト部４９２が複数で形成される場合、複数の第２コンタクト部４９２の各々が前記第１電極４８１に電気的に連結できる。前記複数の第２コンタクト部４９２が前記第１電極４８１に接触できる。また、前記第３コンタクト部４９３が複数で形成される場合、複数の第３コンタクト部４９３の各々が前記第２電極４８２に電気的に連結できる。前記複数の第３コンタクト部４９３が前記第２電極４８２に接触できる。また、前記複数の第３コンタクト部４９３は、前記第２金属層４５０、前記ボンディング層４６０、前記伝導性支持部材４７０のうち、少なくとも１つに接触できる。
次に、図３２から図３５を参照して実施形態に従う発光素子製造方法を説明する。図１から図７を参照して説明された内容と重複する部分は簡略に説明されたり省略されたりすることができる。
実施形態に従う発光素子製造方法によれば、図３２示すように、基板４０５の上に第１導電型半導体層４１１、活性層４１２、及び第２導電型半導体層４１３を形成することができる。前記第１導電型半導体層４１１、前記活性層４１２、前記第２導電型半導体層４１３は、発光構造物４１０と定義できる。
次に、図３３に示すように、前記発光構造物４１０の上にチャンネル層４３０が形成できる。前記チャンネル層４３０は、絶縁物質で具現できる。例えば、前記チャンネル層４３０は、酸化物または窒化物で具現できる。
次に、図３３に示すように、前記発光構造物４１０にオーミック接触層４１５、及び反射層４１７が形成できる。
前記反射層４１７と前記第２導電型半導体層４１３との間に前記オーミック接触層４１５が形成できる。前記オーミック接触層４１５は、前記第２導電型半導体層４１３に接触して形成できる。
前記オーミック接触層４１５は、前記発光構造物４１０とオーミック接触するように形成できる。前記反射層４１７は、前記第２導電型半導体層４１３に電気的に連結できる。前記オーミック接触層４１５は、前記発光構造物４１０とオーミック接触する領域を含むことができる。
次に、図３４に示すように、前記反射層４１７の上に第１金属層４３５、第２絶縁層４４０、第１電極４８１、第３絶縁層４４５、第３コンタクト部４９３、第２金属層４５０、ボンディング層４６０、及び伝導性支持部材４７０が形成できる。
前記第１金属層４３５は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。実施形態によれば、第２電極４８２は、前記反射層４１７、前記オーミック接触層４１５、前記第１金属層４３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。例として、前記第２電極４８２は、前記反射層４１７、前記第１金属層４３５、前記オーミック接触層４１５を全て含むこともでき、選択された１つの層または選択された２つの層を含むこともできる。
前記第１金属層４３５の上に前記第２絶縁層４４０が形成できる。前記第２絶縁層４４０は、酸化物または窒化物で具現できる。
前記第２絶縁層４４０の上に前記第１電極４８１が形成できる。前記第１電極４８１は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。
前記第１電極４８１の上に前記第３絶縁層４４５が形成できる。前記第３絶縁層４４５は、酸化物または窒化物で具現できる。
次に、前記第２絶縁層４４０と前記第３絶縁層４４５を貫通して前記第３コンタクト部４９３が形成できる。前記第３コンタクト部４９３は、前記第２電極４８２に接触できる。前記第３コンタクト部４９３は、前記第１金属層４３５に接触できる。
前記第３コンタクト部４９３と前記第３絶縁層４４５の上に前記第２金属層４５０が形成できる。前記第２金属層４５０は、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２金属層４５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第２金属層４５０の上に、前記ボンディング層４６０、及び前記伝導性支持部材４７０が形成できる。
次に、前記第１導電型半導体層４１１から前記基板４０５を除去する。一例として、前記基板４０５は、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ：Laser Lift Off）工程により除去できる。
そして、図３５に示すように、アイソレーションエッチングを遂行して前記発光構造物４１０の側面をエッチングし、前記チャンネル層４３０の一部領域が露出できるようになる。
次に、図３５に示すように、第１絶縁層４３３、第１コンタクト部４９１、及び第２コンタクト部４９２が形成できる。
前記第１絶縁層４３３は、前記発光構造物４１０を貫通して形成できる。前記第１絶縁層４３３は、前記発光構造物４１０を貫通して前記第２絶縁層４４０と接触できる。
前記第１コンタクト部４９１は、前記発光構造物４１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部４９１は、前記第１導電型半導体層４１１、前記活性層４１２、前記第２導電型半導体層４１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物４１０には、図３１に示すように、複数の第１コンタクト部４９１が形成できる。前記第１コンタクト部４９１は、前記発光構造物４１０の前記貫通ホール４２０に沿って配置できる。前記第１コンタクト部４９１の第１領域は前記第１電極４８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部４９１の第２領域は前記第１導電型半導体層４１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部４９１の第１領域は、前記第１電極４８１に接触できる。前記第１コンタクト部４９１の第１領域は、前記第１電極４８１の上部面に接触できる。
前記複数の第１コンタクト部４９１は、前記第１導電型半導体層４１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部４９１は、前記発光構造物４１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層４１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層４１１の劣化を防止し、前記活性層４１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、第１絶縁層４３３を含むことができる。前記第１絶縁層４３３は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。前記第１絶縁層４３３は、前記発光構造物４１０の内部に配置できる。前記第１絶縁層４３３は、前記第１コンタクト部４９１の周りに配置できる。前記第１絶縁層４３３は、前記第１コンタクト部４９１の側面を覆いかぶせるように配置できる。前記第１絶縁層４３３は、前記第１導電型半導体層４１１、前記活性層４１２、前記第２導電型半導体層４１３を貫通して配置できる。前記第１絶縁層４３３の下部面が前記第２導電型半導体層４１３の下部面に比べてより低く配置できる。
前記第１コンタクト部４９１の下に前記第１電極４８１が配置できる。例えば、前記第１コンタクト部４９１の下部面と前記第１電極４８１の上部面とが同一平面に配置できる。前記第１コンタクト部４９１の下部面が前記第２電極４８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１電極４８１の上部面が前記第２電極４８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第２絶縁層４４０は、前記第１電極４８１と前記第２電極４８２との間に配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、前記第２コンタクト部４９２を含むことができる。前記第２コンタクト部４９２は、前記発光構造物４１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部４９２は、前記発光構造物４１０の下部の周りに露出して配置できる。前記第２コンタクト部４９２は、前記第１電極４８１に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部４９２は、前記チャンネル層４３０を貫通して前記第１電極４８１に電気的に連結できる。例えば、前記第２コンタクト部４９２の下部面は前記第１電極４８１の上部面に接触できる。
一方、以上で説明された製造工程は例として説明されたものであって、設計によって製造工程は多様に変形できる。
実施形態によれば、前記第１電極４８１及び前記第２電極４８２を通じて前記発光構造物４１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は、前記第１電極４８１に電気的に連結された前記第２コンタクト部４９２と前記第２電極４８２に電気的に連結された前記伝導性支持部材４７０に電源を印加することによって、前記発光構造物４１０に電源が印加できるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物４１０の上部面方向から前記貫通ホール４２０を形成する。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物４１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物４１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物４１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
一方、実施形態によれば、前記第２コンタクト部４９２と前記第３コンタクト部４９３が複数で形成されることもできる。前記第２コンタクト部４９２が複数で形成される場合、複数の第２コンタクト部４９２の各々が前記第１電極４８１に電気的に連結できる。前記複数の第２コンタクト部４９２は、前記第１電極４８１に接触できる。また、前記第３コンタクト部４９３が複数で形成される場合、複数の第３コンタクト部４９３の各々が前記第２電極４８２に電気的に連結できる。前記複数の第３コンタクト部４９３は、前記第２電極４８２に接触できる。また、前記複数の第３コンタクト部４９３は、前記第２金属層４５０、前記ボンディング層４６０、前記伝導性支持部材４７０のうち、少なくとも１つに接触できる。
図３６は、本発明の実施形態に従う発光素子の他の例を示す図である。図３６に図示された発光素子を説明するに当たって、図３０及び図３１を参照して説明された部分と重複する事項に対しては説明を省略する。
実施形態に従う発光素子によれば、前記発光構造物４１０の下にオーミック反射層４１９が配置できる。前記オーミック反射層４１９は、反射層４１７とオーミック接触層４１５の機能を全て遂行するように具現できる。これによって、前記オーミック反射層４１９は前記第２導電型半導体層４１３にオーミック接触し、前記発光構造物４１０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。
ここで、前記オーミック反射層４１９は、多層に形成できる。例えば、Ａｇ層とＮｉ層とが交互に形成されることもでき、Ｎｉ／Ａｇ／Ｎｉ、あるいはＴｉ、Ｐｔ層を含むこともできる。
実施形態に従う第２電極４８２は、前記オーミック反射層４１９と第１金属層４３５のうち、少なくとも１つを含むことができる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１コンタクト部４９１を含むことができる。前記第１コンタクト部４９１は、前記発光構造物４１０を貫通して配置できる。前記第１コンタクト部４９１は、前記第１導電型半導体層４１１、前記活性層４１２、前記第２導電型半導体層４１３を貫通して配置できる。
例として、実施形態に従う前記発光構造物４１０には、図３１に示すように、複数の第１コンタクト部４９１が形成できる。前記第１コンタクト部４９１は、前記発光構造物４１０の前記貫通ホール４２０に沿って配置できる。前記第１コンタクト部４９１の第１領域は前記第１電極４８１に電気的に連結され、前記第１コンタクト部４９１の第２領域は前記第１導電型半導体層４１１の上部面に接触できる。例えば、前記第１コンタクト部４９１の第１領域は、第１電極４８１に接触できる。前記第１コンタクト部４９１の第１領域は、前記第１電極４８１の上部面に接触できる。例えば、前記発光構造物４１０がＧａＮ基盤の半導体層に成長される場合、前記第１コンタクト部４９１は、前記第１導電型半導体層４１１のｎ面（n face）に接触できる。
図３６に図示された発光素子には前記第１コンタクト部４９１が１つのみ図示されたが、図３１に示すように、実施形態に従う前記発光構造物４１０には複数の第１コンタクト部４９１が形成されることができ、各貫通ホール４２０に各々の第１コンタクト部４９１が形成できる。
前記複数の第１コンタクト部４９１は、前記第１導電型半導体層４１１の上部面に互いに離隔して配置できる。前記複数の第１コンタクト部４９１は、前記発光構造物４１０に分散配置されることによって、前記第１導電型半導体層４１１に印加される電流を拡散させることができる。これによって、前記第１導電型半導体層４１１の劣化を防止し、前記活性層４１２で電子と正孔との結合効率を向上させることができるようになる。
実施形態に従う発光素子は、第１絶縁層４３３を含むことができる。前記第１絶縁層４３３は、例えば酸化物または窒化物で具現できる。前記第１絶縁層４３３は、前記発光構造物４１０の内部に配置できる。前記第１絶縁層４３３は、前記第１コンタクト部４９１の周りに配置できる。前記第１絶縁層４３３は、前記第１コンタクト部４９１の側面を覆いかぶせるように配置できる。前記第１絶縁層４３３は、前記第１導電型半導体層４１１、前記活性層４１２、前記第２導電型半導体層４１３を貫通して配置できる。前記第１絶縁層４３３の下部面が前記第２導電型半導体層４１３の下部面に比べてより低く配置できる。
前記第１金属層４３５と前記第１コンタクト部４９１との間に第２絶縁層４４０が配置できる。前記第２絶縁層４４０は、酸化物または窒化物で具現できる。前記第２絶縁層４４０は、前記第１金属層４３５の下に配置できる。前記第２絶縁層４４０は、前記第１絶縁層４３３の下に配置できる。前記第２絶縁層４４０は、前記チャンネル層４３０の下に配置できる。
前記第１コンタクト部４９１の下に前記第１電極４８１が配置できる。前記第１電極４８１は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。例えば、前記第１コンタクト部４９１の下部面と前記第１電極４８１の上部面とが同一平面に配置できる。前記第１コンタクト部４９１の下部面が前記第２電極４８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１電極４８１の上部面が前記第２電極４８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第２絶縁層４４０は、前記第１電極４８１と前記第２電極４８２との間に配置できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１電極４８１の下に配置された第３絶縁層４４５を含むことができる。前記第３絶縁層４４５は、酸化物または窒化物で形成できる。
前記第３絶縁層４４５の下に第２金属層４５０が配置できる。前記第２金属層４５０は、前記第２電極４８２に電気的に連結できる。前記第２金属層４５０は、前記第１金属層４３５に電気的に連結できる。前記第２金属層４５０と前記第２電極４８２との間に前記第３コンタクト部４９３が配置できる。前記第２金属層４５０は、前記第３コンタクト部４９３を通じて前記第２電極４８２に電気的に連結できる。前記第２金属層４５０は、前記第３コンタクト部４９３を通じて前記第１金属層４３５に電気的に連結できる。
前記第３コンタクト部４９３の上部面は前記第１電極４８１の上部面に比べてより高く配置できる。前記第３コンタクト部４９３の下部面は前記第１電極４８１の下部面に比べてより低く配置できる。
前記第２金属層４５０は、Ａｕ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｔｉ−Ｗ、Ｃｒ、Ｗ、Ｐｔ、Ｖ、Ｆｅ、Ｍｏ物質のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記第２金属層４５０は、拡散障壁層の機能を遂行することもできる。前記第２金属層４５０の下にボンディング層４６０及び伝導性支持部材４７０が配置できる。前記伝導性支持部材４７０は、前記第１電極４８１の下に配置できる。前記第３コンタクト部４９３は、前記第２電極４８２と前記伝導性支持部材４７０に電気的に連結できる。
前記第１電極４８１は、前記発光構造物４１０の下に配置できる。前記第１電極４８１は、前記第１導電型半導体層４１１に電気的に連結できる。前記第１電極４８１の下部面は、前記第２電極４８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１電極４８１の上部面は、前記第２電極４８２の下部面に比べてより低く配置できる。前記第１コンタクト部４９１の下部面は、前記第２電極４８２の下部面に比べてより低く配置できる。
また、実施形態に従う発光素子は、前記第２コンタクト部４９２を含むことができる。前記第２コンタクト部４９２は、前記発光構造物４１０と離隔して配置できる。前記第２コンタクト部４９２は、前記発光構造物４１０の下部の周りに露出して配置できる。前記第２コンタクト部４９２は、前記第１電極４８１に電気的に連結できる。前記第２コンタクト部４９２は、前記チャンネル層４３０を貫通して前記第１電極４８１に電気的に連結できる。例えば、前記第２コンタクト部４９２の下部面は、前記第１電極４８１の上部面に接触できる。
実施形態に従う発光素子は、前記第１金属層４３５と前記第２金属層４５０との間に配置された前記第２絶縁層４４０を含むことができる。前記第２絶縁層４４０の一部領域は、前記第１コンタクト部４９１の周りを覆いかぶせるように配置できる。前記第２絶縁層４４０の上部領域は、前記第１絶縁層４３３の下部面に接触して配置できる。前記第２絶縁層４４０の一部領域は、前記第３コンタクト部４９３の周りを覆いかぶせるように配置できる。前記第２絶縁層４４０は、前記第１電極４８１と前記第２電極４８２との間に配置できる。前記第２絶縁層４４０は、前記第１電極４８１と前記第２電極４８２とを電気的に絶縁させることができる。
実施形態によれば、前記第１電極４８１及び前記第２電極４８２を通じて前記発光構造物４１０に電源が印加できるようになる。例として、実施形態に従う発光素子は、前記第１電極４８１に電気的に連結された前記第２コンタクト部４９２と前記第２電極４８２に電気的に連結された前記伝導性支持部材４７０に電源を印加することによって、前記発光構造物４１０に電源が印加できるようになる。
実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物４１０の上部面方向から前記貫通ホール４２０を形成する。これによって、製造工程をより単純化させることができ、歩留まりを向上させることができる。また、実施形態に従う発光素子は、前記発光構造物４１０の上部面に配置された電極面積を縮めることができるようになり、前記発光構造物４１０の上部面または側面に保護層が配置されないことがある。これによって、前記発光構造物４１０から外部に抽出される光抽出効率を向上させることができるようになる。
一方、実施形態によれば、前記第２コンタクト部４９２と前記第３コンタクト部４９３が複数で形成されることもできる。前記第２コンタクト部４９２が複数で形成される場合、複数の第２コンタクト部４９２の各々が前記第１電極４８１に電気的に連結できる。前記複数の第２コンタクト部４９２は、前記第１電極４８１に接触できる。また、前記第３コンタクト部４９３が複数で形成される場合、複数の第３コンタクト部４９３の各々が前記第２電極４８２に電気的に連結できる。前記複数の第３コンタクト部４９３は、前記第２電極４８２に接触できる。また、前記複数の第３コンタクト部４９３は、前記第２金属層４５０、前記ボンディング層４６０、前記伝導性支持部材４７０のうち、少なくとも１つに接触できる。
図３７は、本発明の実施形態に従う発光素子が適用された発光素子パッケージを示す図である。
図３７を参照すると、実施形態に従う発光素子パッケージは、胴体５２０と、前記胴体５２０に配置された第１リード電極５３１及び第２リード電極５３２と、前記胴体５２０に提供されて前記第１リード電極５３１及び第２リード電極５３２と電気的に連結される実施形態に従う発光素子５００と、前記発光素子５００を囲むモールディング部材５４０とを含むことができる。
前記胴体５２０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されることができ、前記発光素子５００の周囲に傾斜面が形成できる。
前記第１リード電極５３１及び第２リード電極５３２は互いに電気的に分離され、前記発光素子５００に電源を提供する。また、前記第１リード電極５３１及び第２リード電極５３２は、前記発光素子５００で発生した光を反射させて光効率を増加させることができ、前記発光素子５００で発生した熱を外部に排出させる役割をすることもできる。
前記発光素子５００は、前記胴体５２０上に配置されたり、前記第１リード電極５３１または第２リード電極５３２の上に配置されたりすることができる。
前記発光素子５００は、前記第１リード電極５３１及び第２リード電極５３２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、いずれか１つにより電気的に連結されることもできる。
前記モールディング部材５４０は、前記発光素子５００を囲んで前記発光素子５００を保護することができる。また、前記モールディング部材５４０には蛍光体が含まれて前記発光素子５００から放出された光の波長を変化させることができる。
実施形態に従う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、前記発光素子パッケージの光経路の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として機能することができる。前記ライトユニットは、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などの表示装置に提供されるか、照明装置及び指示装置などに多様に適用できる。更に他の実施形態は、前述した実施形態に記載され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できる。例えば、照明装置は、ランプ、街灯、電光板、前照灯を含むことができる。
実施形態に従う発光素子は、ライトユニットに適用できる。前記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み、図３８及び図３９に図示された表示装置、図４０に図示された照明装置を含むことができる。
図３８を参照すると、実施形態に従う表示装置１０００は、導光板１０４１と、前記導光板１０４１に光を提供する発光モジュール１０３１と、前記導光板１０４１の下に部材１０２２と、前記導光板１０４１の上に光学シート１０５１と、前記光学シート１０５１の上に表示パネル１０６１と、前記導光板１０４１、発光モジュール１０３１及び部材１０２２を収納するボトムカバー１０１１を含むことができるが、これに限定されるものではない。
前記ボトムカバー１０１１、反射部材１０２２、導光板１０４１、光学シート１０５１は、ライトユニット１０５０と定義できる。
前記導光板１０４１は、光を拡散させて面光源化させる役割をする。前記導光板１０４１は透明な材質からなり、例えば、ＰＭＭＡ（polymethyl metaacrylate）のようなアクリル樹脂系列、ＰＥＴ（polyethylene terephthlate）、ＰＣ（poly carbonate）、ＣＯＣ（cycloolefin copolymer）、及びＰＥＮ（polyethylene naphthalate）樹脂のうち、１つを含むことができる。
前記発光モジュール１０３１は、前記導光板１０４１の少なくとも一側面に光を提供し、窮極的には表示装置の光源として作用するようになる。
前記発光モジュール１０３１は少なくとも１つが提供されることができ、前記導光板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。前記発光モジュール１０３１は、基板１０３３と前述した実施形態に従う発光素子または発光素子パッケージ２００を含むことができる。前記発光素子パッケージ２００は、前記基板１０３３の上に所定間隔でアレイできる。
前記基板１０３３は、回路パターンを含む印刷回路基板（ＰＣＢ：Printed Circuit Board）でありうる。但し、前記基板１０３３は一般ＰＣＢだけでなく、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、これに対して限定するものではない。前記発光素子パッケージ２００は、前記ボトムカバー１０１１の側面または放熱プレートの上に提供される場合、前記基板１０３３は除去できる。ここで、前記放熱プレートの一部は、前記ボトムカバー１０１１の上面に接触できる。
そして、前記多数の発光素子パッケージ２００は、光が放出される出射面が前記導光板１０４１と所定距離離隔するように搭載されることができ、これに対して限定するものではない。前記発光素子パッケージ２００は、前記導光板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、これに対して限定するものではない。
前記導光板１０４１の下には前記部材１０２２が配置できる。前記部材１０２２は、前記導光板１０４１の下面に入射された光を反射させて上に向かうようにすることによって、前記ライトユニット１０５０の輝度を向上させることができる。前記部材１０２２は、例えば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＶＣレジンなどで形成できるが、これに対して限定するものではない。前記部材１０２２は、前記ボトムカバー１０１１の上面であることがあり、これに対して限定するものではない。
前記ボトムカバー１０１１は、前記導光板１０４１、発光モジュール１０３１、及び部材１０２２などを収納することができる。このために、前記ボトムカバー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が備えられることができ、これに対して限定するものではない。前記ボトムカバー１０１１は、トップカバーと結合されることができ、これに対して限定するものではない。
前記ボトムカバー１０１１は金属材質または樹脂材質で形成されることができ、プレス成形または圧出成形などの工程を用いて製造できる。また、前記ボトムカバー１０１１は、熱伝導性の良い金属または非金属材料を含むことができ、これに対して限定するものではない。
前記表示パネル１０６１は、例えばＬＣＤパネルであって、互いに対向する透明な材質の第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。前記表示パネル１０６１の少なくとも一面には偏光板が付着されることができ、このような偏光板の付着構造に限定するものではない。前記表示パネル１０６１は、光学シート１０５１を通過した光により情報を表示するようになる。このような表示装置１０００は、各種の携帯端末機、ノートブックコンピュータのモニタ、ラップトップコンピュータのモニタ、テレビなどに適用できる。
前記光学シート１０５１は、前記表示パネル１０６１と前記導光板１０４１との間に配置され、少なくとも一枚の透光性シートを含む。前記光学シート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のようなシートのうち、少なくとも１つを含むことができる。前記拡散シートは、入射される光を拡散させ、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、前記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る。また、前記表示パネル１０６１の上には保護シートが配置されることができ、これに対して限定するものではない。
ここで、前記発光モジュール１０３１の光経路の上には、光学部材として、前記導光板１０４１及び光学シート１０５１を含むことができ、これに対して限定するものではない。
図３９は、本発明の実施形態に従う表示装置の他の例を示す図である。
図３９を参照すると、表示装置１１００は、ボトムカバー１１５２、前記に開示された発光素子１００がアレイされた基板１０２０、光学部材１１５４、及び表示パネル１１５５を含む。前記基板１０２０と前記発光素子パッケージ２００は、発光モジュール１０６０と定義できる。前記ボトムカバー１１５２には収納部１１５３を備えることができ、これに対して限定するものではない。
ここで、前記光学部材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のうち、少なくとも１つを含むことができる。前記導光板は、ＰＣ材質またはＰＭＭＡ（Poly methy methacrylate）材質からなることができ、このような導光板は除去できる。前記拡散シートは入射される光を拡散させ、前記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、前記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る。
前記光学部材１１５４は前記発光モジュール１０６０の上に配置され、前記発光モジュール１０６０から放出された光を面光源するか、拡散、集光などを遂行するようになる。
図４０は、本発明の実施形態に従う照明装置を示す図である。
図４０を参照すると、実施形態に従う照明装置は、カバー２１００、光源モジュール２２００、放熱体２４００、電源提供部２６００、内部ケース２７００、及びソケット２８００を含むことができる。また、実施形態に従う照明装置は、部材２３００とホルダー２５００のうち、いずれか１つ以上をさらに含むことができる。前記光源モジュール２２００は、実施形態に従う発光素子パッケージを含むことができる。
例えば、前記カバー２１００はバルブ（bulb）または半球の形状を有し、中空のものであり、一部分が開口された形状に提供できる。前記カバー２１００は、前記光源モジュール２２００と光学的に結合できる。例えば、前記カバー２１００は、前記光源モジュール２２００から提供される光を拡散、散乱、または励起させることができる。前記カバー２１００は一種の光学部材でありうる。前記カバー２１００は、前記放熱体２４００と結合できる。前記カバー２１００は、前記放熱体２４００と結合する結合部を有することができる。
前記カバー２１００の内面には乳白色塗料がコーティングできる。乳白色の塗料は光を拡散させる拡散材を含むことができる。前記カバー２１００の内面の表面粗さは前記カバー２１００の外面の表面粗さより大きく形成できる。これは、前記光源モジュール２２００からの光が十分に散乱及び拡散されて外部に放出させるためである。
前記カバー２１００の材質は、ガラス（glass）、プラスチック、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などでありうる。ここで、ポリカーボネートは耐光性、耐熱性、強度に優れる。前記カバー２１００は、外部から前記光源モジュール２２００が見えるように透明であることがあり、不透明であることがある。前記カバー２１００はブロー（blow）成形により形成できる。
前記光源モジュール２２００は、前記放熱体２４００の一面に配置できる。したがって、前記光源モジュール２２００からの熱は前記放熱体２４００に伝導される。前記光源モジュール２２００は、光源部２２１０、連結プレート２２３０、及びコネクタ２２５０を含むことができる。
前記部材２３００は前記放熱体２４００の上面の上に配置され、複数の光源部２２１０とコネクタ２２５０が挿入されるガイド溝２３１０を有する。前記ガイド溝２３１０は、前記光源部２２１０の基板及びコネクタ２２５０と対応する。
前記部材２３００の表面は光反射物質で塗布またはコーティングされたものでありうる。例えば、前記部材２３００の表面は白色の塗料で塗布またはコーティングされたものでありうる。このような前記部材２３００は、前記カバー２１００の内面に反射されて前記光源モジュール２２００側の方向に戻る光をまた前記カバー２１００方向に反射する。したがって、実施形態に従う照明装置の光効率を向上させることができる。
前記部材２３００は、例として絶縁物質からなることができる。前記光源モジュール２２００の連結プレート２２３０は、電気伝導性の物質を含むことができる。したがって、前記放熱体２４００と前記連結プレート２２３０との間に電気的な接触がなされることができる。前記部材２３００は、絶縁物質で構成されて前記連結プレート２２３０と前記放熱体２４００との電気的短絡を遮断することができる。前記放熱体２４００は、前記光源モジュール２２００からの熱と前記電源提供部２６００からの熱の伝達を受けて放熱する。
前記ホルダー２５００は、内部ケース２７００の絶縁部２７１０の収納溝２７１９を塞ぐ。したがって、前記内部ケース２７００の前記絶縁部２７１０に収納される前記電源提供部２６００は密閉される。前記ホルダー２５００は、ガイド突出部２５１０を有する。前記ガイド突出部２５１０は、前記電源提供部２６００の突出部２６１０が貫通するホールを有する。
前記電源提供部２６００は、外部から提供を受けた電気的信号を処理または変換して前記光源モジュール２２００に提供する。前記電源提供部２６００は、前記内部ケース２７００の収納溝２７１９に収納され、前記ホルダー２５００により前記内部ケース２７００の内部に密閉される。前記電源提供部２６００は、突出部２６１０、ガイド部２６３０、ベース２６５０、及び延長部２６７０を含むことができる。
前記ガイド部２６３０は、前記ベース２６５０の一側から外部に突出した形状を有する。前記ガイド部２６３０は、前記ホルダー２５００に挿入できる。前記ベース２６５０の一面の上に多数の部品が配置できる。多数の部品は、例えば、外部電源から提供される交流電源を直流電源に変換する直流変換装置、前記光源モジュール２２００の駆動を制御する駆動チップ、前記光源モジュール２２００を保護するためのＥＳＤ（Electro Static discharge）保護素子などを含むことができるが、これに対して限定するものではない。
前記延長部２６７０は、前記ベース２６５０の他側から外部に突出した形状を有する。前記延長部２６７０は、前記内部ケース２７００の連結部２７５０の内部に挿入され、外部からの電気的信号の提供を受ける。例えば、前記延長部２６７０は、前記内部ケース２７００の連結部２７５０の幅と等しいか小さく提供できる。前記延長部２６７０には“＋電線”と“−電線”の各一端が電気的に連結され、“＋電線”と“−電線”の他端はソケット２８００に電気的に連結できる。
前記内部ケース２７００は、内部に前記電源提供部２６００と共にモールディング部を含むことができる。モールディング部はモールディング液体が固まった部分であって、前記電源提供部２６００が前記内部ケース２７００の内部に固定できるようにする。
以上、実施形態に説明された特徴、構造、効果などは、本発明の少なくとも１つの実施形態に含まれ、必ず１つの実施形態のみに限定されるものではない。延いては、各実施形態で例示された特徴、構造、効果などは、実施形態が属する分野の通常の知識を有する者により他の実施形態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関連した内容は本発明の範囲に含まれることと解釈されるべきである。
以上、本発明を好ましい実施形態をもとに説明したが、これは単なる例示であり、本発明を限定するものでなく、本発明が属する分野の通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性を逸脱しない範囲内で、以上に例示していない多様な変形及び応用が可能であることが分かる。例えば、実施形態に具体的に表れた各構成要素は変形して実施することができる。そして、このような変形及び応用にかかわる差異点も、特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
１０、１１０、２１０、３１０、４１０ 発光構造物
１１、１１１、２１１、３１１、４１１ 第１導電型半導体層
１２、１１２、２１２、３１２、４１２ 活性層
１３、１１３、２１３、３１３、４１３ 第２導電型半導体層
１５、１１５、２１５、３１５、４１５ オーミック接触層
１７、１１７、２１７、３１７、４１７ 反射層
２０、１２０、２２０、３２０、４２０ 貫通ホール
３０、１３０、２３０、３３０、４３０ チャンネル層
３１ 第１絶縁層
３３ 第３絶縁層
３５ 第１金属層
３７ 第２金属層
４０ 第２絶縁層
５０ 第３金属層
６０、１６０、２６０、３６０、４６０ ボンディング層
７０、１７０、２７０、３７０、４７０ 伝導性部材部材
８１、１８１、２８１、３８１、４８１ 第１電極
８２、１８２、２８２、３８２、４８２ 第２電極
９１、１９１、２９１、３９１、４９１ 第１コンタクト部
９２、１９２、２９２、３９２、４９２ 第２コンタクト部
１３１ 絶縁性イオン注入層
１３３ 第１金属層
１３５ 第２金属層
１４０ 絶縁層
１５０ 第３金属層
２３１ 第１絶縁層
２３５ 第１金属層
２４０ 第２絶縁層
２５０ 第２金属層
３３０ 第１半導体層
３３１ 第２半導体層
３３３ 第１絶縁層
３３５ 第１金属層
３４０ 第２絶縁層
３５０ 第２金属層
４３３ 第１絶縁層
４３５ 第１金属層
４４０ 第２絶縁層
４４５ 第３絶縁層
４５０ 第２金属層
４９３ 第３コンタクト部
１１、１１１、２１１、３１１、４１１ 第１導電型半導体層
１２、１１２、２１２、３１２、４１２ 活性層
１３、１１３、２１３、３１３、４１３ 第２導電型半導体層
１５、１１５、２１５、３１５、４１５ オーミック接触層
１７、１１７、２１７、３１７、４１７ 反射層
２０、１２０、２２０、３２０、４２０ 貫通ホール
３０、１３０、２３０、３３０、４３０ チャンネル層
３１ 第１絶縁層
３３ 第３絶縁層
３５ 第１金属層
３７ 第２金属層
４０ 第２絶縁層
５０ 第３金属層
６０、１６０、２６０、３６０、４６０ ボンディング層
７０、１７０、２７０、３７０、４７０ 伝導性部材部材
８１、１８１、２８１、３８１、４８１ 第１電極
８２、１８２、２８２、３８２、４８２ 第２電極
９１、１９１、２９１、３９１、４９１ 第１コンタクト部
９２、１９２、２９２、３９２、４９２ 第２コンタクト部
１３１ 絶縁性イオン注入層
１３３ 第１金属層
１３５ 第２金属層
１４０ 絶縁層
１５０ 第３金属層
２３１ 第１絶縁層
２３５ 第１金属層
２４０ 第２絶縁層
２５０ 第２金属層
３３０ 第１半導体層
３３１ 第２半導体層
３３３ 第１絶縁層
３３５ 第１金属層
３４０ 第２絶縁層
３５０ 第２金属層
４３３ 第１絶縁層
４３５ 第１金属層
４４０ 第２絶縁層
４４５ 第３絶縁層
４５０ 第２金属層
４９３ 第３コンタクト部
Claims (18)
- 第１導電型半導体層、前記第１導電型半導体層の下に活性層、前記活性層の下に第２導電型半導体層を含む発光構造物と、
前記発光構造物の下に配置され、前記第１導電型半導体層に電気的に連結された第１電極と、
前記発光構造物の下に配置され、前記第２導電型半導体層に電気的に連結された第２電極と、
前記発光構造物を貫通して配置され、前記第１電極に電気的に連結された第１領域、及び、前記第１導電型半導体層の上に配置され、前記第１導電型半導体層と接触した第２領域を備える第１コンタクト部と、
前記第１コンタクト部の周りに配置され、前記第１コンタクト部と前記第２導電型半導体層とを絶縁させる第１絶縁層と、を含み、
前記第１絶縁層は、前記第１コンタクト部の前記第１領域の側面、前記第１コンタクト部の前記第２領域の下部面、及び前記第１導電型半導体層の上部面に接触して配置され、
前記第２電極は、
上部面が前記第２導電型半導体層の下部面と接触するオーミック接触層と、
上部面が前記オーミック接触層の下部面と接触する反射層と、
上部面が前記反射層の下部面と接触する第１金属層と、を含み、
前記第１電極は、
上部面が前記第１コンタクト部の下部面と接触する第２金属層と、
上部面が前記第２金属層の下部面と接触する第３金属層と、
上部面が前記第３金属層の下部面と接触するボンディング層と、
上部面が前記ボンディング層の下部面と接触する伝導性支持部材と、を含み、
前記第１金属層の下部面と前記第２金属層の下部面は、同一平面上に配置され、
前記第３金属層は、前記第２金属層の下部面と接触する凸部を含むことを特徴とする、発光素子。 - 前記発光構造物と離隔して配置され、前記第２電極に電気的に連結された第２コンタクト部を含むことを特徴とする、請求項１に記載の発光素子。
- 前記第１コンタクト部は、前記第１導電型半導体層、前記活性層、前記第２導電型半導体層を貫通して配置されたことを特徴とする、請求項１または２に記載の発光素子。
- 前記第２導電型半導体層は、前記第１絶縁層の周りに配置されたことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記活性層は、前記第１絶縁層の周りに配置されたことを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記第１電極の下部面は、前記第２電極の下部面に比べてより低く配置されたことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記第１絶縁層は、前記活性層と前記第１コンタクト部との間に配置されたことを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記第１絶縁層は、前記活性層、前記第２導電型半導体層を貫通して配置されたことを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記発光構造物の下部の周りに露出して配置された絶縁材質のチャンネル層を含むことを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記チャンネル層の一端は、前記第２導電型半導体層の下部面に接触して配置されたことを特徴とする、請求項９に記載の発光素子。
- 前記第１絶縁層の下部面と前記チャンネル層の上部面とが同一平面に配置されたことを特徴とする、請求項１０に記載の発光素子。
- 前記第１絶縁層は、Ｎイオン、Ｏイオン、Ａｒイオンのうち、少なくとも１つが注入されて形成されたことを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記第１金属層の側面と前記第２金属層の側面の間及び前記第１金属層の下部面と前記第３金属層の上部面の間に配置された第２絶縁層を含むことを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記第１コンタクト部は、伝導性イオン注入層を含むことを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記伝導性イオン注入層は、Ｔｉイオン、Ａｌイオン、Ａｕイオンのうち、少なくとも１つが注入されて形成されたことを特徴とする、請求項１４に記載の発光素子。
- 前記発光構造物の内に配置された前記第１コンタクト部の幅は３マイクロメートルから５マイクロメートルであることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の発光素子。
- 前記第１コンタクト部は、複数で形成されたことを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の発光素子。
- 複数の前記第１コンタクト部は、前記第１導電型半導体層の上部面に互いに離隔して配置されたことを特徴とする、請求項１７に記載の発光素子。
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