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KR101233234B1 - Light emitting diode filled metal colloid in embedded electrode and fabrication method thereof - Google Patents

Light emitting diode filled metal colloid in embedded electrode and fabrication method thereof Download PDF

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Publication number
KR101233234B1
KR101233234B1 KR1020110091199A KR20110091199A KR101233234B1 KR 101233234 B1 KR101233234 B1 KR 101233234B1 KR 1020110091199 A KR1020110091199 A KR 1020110091199A KR 20110091199 A KR20110091199 A KR 20110091199A KR 101233234 B1 KR101233234 B1 KR 101233234B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
layer
pattern
metal
substrate
Prior art date
Application number
KR1020110091199A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
홍창희
강지혜
박영재
Original Assignee
전북대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 전북대학교산학협력단 filed Critical 전북대학교산학협력단
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Abstract

PURPOSE: A light emitting diode with metal colloid filled in an embedded electrode and a manufacturing method thereof are provided to enhance light extraction efficiency by improving a current spreading property in an n-layer. CONSTITUTION: A buffer layer(5) is formed on a substrate. An n-layer(6) is formed on the buffer layer. An n-electrode is formed on the n-layer. An embedded electrode is formed on the buffer layer and the n-layer across the substrate. Metal island is formed on one end or both ends of the embedded electrode.

Description

내재전극에 메탈 콜로이드가 채워진 발광다이오드 및 그 제조방법{Light emitting diode filled metal colloid in embedded electrode and fabrication method thereof}Light emitting diode filled metal colloid in embedded electrode and fabrication method

본 발명은 발광다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판을 가로질러 버퍼층과 n-층에 걸쳐 하나 이상의 내재전극을 위한 공간을 형성하고 그 내부에 메탈 콜로이드를 채워넣어 n-층 전류확산 특성을 개선하고 발광다이오드의 광추출 효율을 향상시키는 내재전극에 메탈 콜로이드가 채워진 발광다이오드 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode and a method of manufacturing the same, and more particularly, to form a space for one or more intrinsic electrodes across the buffer layer and the n-layer across the substrate and filling the metal colloid therein to n-layer current The present invention relates to a light emitting diode in which a metal colloid is filled in an internal electrode for improving diffusion characteristics and improving light extraction efficiency of a light emitting diode, and a method of manufacturing the same.

도 11은 종래의 질화물 반도체를 이용한 발광다이오드의 구조를 보인 단면도로서, 전극이 모두 윗면에 형성된 전류 주입 방식 발광다이오드의 구조이다. FIG. 11 is a cross-sectional view illustrating a structure of a light emitting diode using a nitride semiconductor according to the related art, and has a structure of a current injection type light emitting diode in which all electrodes are formed on an upper surface thereof.

이러한 발광다이오드의 구조는 n-전극(26) 및 p-전극(27)에 의해 생성된 전자와 정공이 활성층(23)으로 확산되는데, 이때 전류가 p-전극(27)에서 n-전극(26)까지의 최단 거리인 메사 구조물 측면을 따라 주로 흐르기 때문에 전자와 정공이 활성층(23)에 고르게 확산 되지 않아 발광 효율이 낮으며, 이를 해소하기 위한 방안으로서 p-층(24)상에서의 전류확산을 활성화시키는 방법과 n-층(23)에서의 전류확산을 활성화시키는 방법이 시도되어 왔다. The light emitting diode has a structure in which electrons and holes generated by the n-electrode 26 and the p-electrode 27 are diffused into the active layer 23, in which current flows from the p-electrode 27 to the n-electrode 26. Since it mainly flows along the side of the mesa structure, which is the shortest distance to the electron, holes and electrons are not evenly diffused in the active layer 23, the luminous efficiency is low. Methods of activating and activating current diffusion in the n-layer 23 have been attempted.

또한, 대한민국 등록특허공보 제10-0700529호의 전류 확산층을 구비한 '발광다이오드 및 그 제조방법'은 n-콘택층의 측면 전류 확산 특성을 개선하기 위해 높은 전도도의 물질을 n-콘택층 내부에 형성하도록 함으로써, 측면 전류 확산 특성을 개선하면서 상기 높은 전도도의 물질이 특정 방향으로 광을 집중시키거나 광을 투과시키는 등의 광 효율을 높이는 역할도 할 수 있다. In addition, the light emitting diode and its manufacturing method including the current diffusion layer of Korean Patent Publication No. 10-0700529 form a high conductivity material inside the n-contact layer to improve side current diffusion characteristics of the n-contact layer. By improving the side current spreading characteristics, the high conductivity material may also serve to enhance light efficiency such as focusing or transmitting light in a specific direction.

그러나, 이는 내부에 형성되는 전류확산패턴만으로는 n-전극으로부터 각각의 개별 패턴으로의 전류주입(current injection)이 고르게 이루어질 수 없다는 문제점을 갖는다. 또한, 전류확산패턴을 만들기 위해서 추가로 마스크를 필요로 하는 단점이 있다.However, this has a problem that current injection from the n-electrode to each individual pattern cannot be made evenly by the current diffusion pattern formed therein. In addition, there is a disadvantage in that an additional mask is required to make the current diffusion pattern.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0700529호(2007.03.21)Republic of Korea Patent Registration No. 10-0700529 (2007.03.21)

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 기판을 가로질러 버퍼층과 n-층에 걸쳐 형성된 하나 이상의 내재전극을 위한 공간을 형성하고 그 내부에 메탈 콜로이드를 채워넣어 n-층 전류확산 특성을 개선하고 발광다이오드의 광추출 효율을 향상시키는 발광다이오드 및 그 제조방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to form a space for one or more intrinsic electrodes formed over a buffer layer and an n-layer across a substrate and fill metal colloids therein to improve the n-layer current diffusion characteristics in order to solve the above problems. The present invention provides a light emitting diode and a method of manufacturing the same, which improve the light extraction efficiency of the light emitting diode.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판과, 기판상에 형성된 버퍼층과, 버퍼층에 형성된 n-층과, n-층상에 형성된 n-전극과, 기판을 가로질러 버퍼층과 n층에 걸쳐 형성되고 메탈로 채워진 내재전극과, 내재전극의 일단 또는 양단에 형성되며, 하나 이상의 메탈아일랜드와, 하나 이상의 메탈아일랜드와 n-전극을 연결하는 확장전극을 포함하는 발광다이오드를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate, a buffer layer formed on the substrate, an n-layer formed on the buffer layer, an n-electrode formed on the n-layer, and a buffer layer and n layers across the substrate. Provided is a light emitting diode including an intrinsic electrode filled with a metal, one or both ends of the intrinsic electrode, and at least one metal island and an extension electrode connecting the at least one metal island and the n-electrode.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 기판을 준비하는 단계, 기판상에 실리콘옥사이드층을 형성하는 단계, 실리콘옥사이드층을 식각하여 기판을 가로지르는 내재전극용 패턴과 내재전극에 연결된 하나 이상의 메탈아일랜드용 패턴을 형성하는 단계, 기판상에 버퍼층을 형성하는 단계, 버퍼층에 n-층, 활성층, p-층을 형성하는 단계, 내재전극용 패턴과 메탈아일랜드용 패턴을 이루는 실리콘옥사이드를 식각하는 단계, n-층과 p-층 위에 각각의 확장전극을 포함하는 n-전극과 p-전극을 형성하는 단계, 메탈아일랜드용 옥사이드 패턴이 식각되어 형성된 홀(구멍)을 노출되는 PR 패턴을 형성하는 단계, 메탈아일랜드용 패턴과 내재전극용 패턴이 식각된 공간으로 메탈 콜로이드를 채우는 단계, 및 PR 패턴을 제거하고, 열처리하는 단계를 포함하는 발광다이오드의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for preparing a substrate, forming a silicon oxide layer on the substrate, etching the silicon oxide layer to cross the substrate, and at least one metal island connected to the embedded electrode. Forming a pattern for the substrate, forming a buffer layer on the substrate, forming an n-layer, an active layer, and a p-layer on the buffer layer, etching the silicon oxide forming the pattern for the intrinsic electrode and the pattern for the metal island, forming an n-electrode and a p-electrode including respective extension electrodes on the n-layer and p-layer, forming a PR pattern exposing holes (holes) formed by etching an oxide pattern for metal islands, The light emitting die includes filling a metal colloid with a space in which the pattern for the metal island and the pattern for the intrinsic electrode are etched, and removing and heat treating the PR pattern. It provides a method for producing de.

본 발명에 의하면, 발광다이오드에 내재전극을 형성하고 그 내부에 메탈 콜로이드를 채워 넣어 n-층 수평방향 전류확산(current spreading) 특성을 개선하고, 발광다이오드의 광추출 효율을 향상(high light extraction efficiency)시키는 효과가 있다.According to the present invention, an intrinsic electrode is formed in a light emitting diode and a metal colloid is filled therein to improve n-layer horizontal current spreading characteristics and to improve light extraction efficiency of the light emitting diode (high light extraction efficiency). ) Is effective.

도 1은 본 발명의 실시예인 발광다이오드의 단면도,
도 2는 본 발명의 실시예인 발광다이오드의 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예인 발광다이오드의 공정순서도,
도 4는 발광다이오드에 메탈 콜로이드를 채워 넣는 개요도,
도 5는 성장 후 옥사이드 패턴을 식각하여 형성한 홀(구멍)상에 형성된 PR 패턴에 의해 선택적으로 PR 패턴이 없는 부분만 메탈 콜로이드가 채워진 SEM 사진,
도 6은 본 발명의 실시예인 발광다이오드의 내재전극용 패턴이 식각된 공간으로 Ag 콜로이드가 채워지기 전, 후의 SEM 사진,
도 7은 본 발명의 실시예인 발광다이오드의 식각된 내재전극용 패턴 내부에 Ag 콜로이드가 채우기 전(a), 채운 후(b) 및 열처리한 후(c)의 광학현미경 사진,
도 8는 Ag 박막과 Ag 콜로이드의 반사도 그래프,
도 9는 Air-bar를 이용한 공정 순서도,
도 10은 두꺼운 실리콘옥사이드 패턴을 이용한 공정 순서도,
도 11은 종래의 발광다이오드의 단면도이다.
1 is a cross-sectional view of a light emitting diode which is an embodiment of the present invention;
2 is a perspective view of a light emitting diode which is an embodiment of the present invention;
3 is a flowchart of a light emitting diode according to an embodiment of the present invention;
4 is a schematic diagram of filling a metal colloid into a light emitting diode;
FIG. 5 is a SEM photograph in which only a portion without a PR pattern is filled with a metal colloid by a PR pattern formed on a hole (hole) formed by etching an oxide pattern after growth;
6 is a SEM photograph before and after the Ag colloid is filled with a space in which the pattern for the intrinsic electrode of the light emitting diode according to the embodiment of the present invention is etched,
Figure 7 is an optical micrograph before (a), after filling (b) and after heat treatment (c) of the Ag colloid filled in the pattern for the etched intrinsic electrode of the light emitting diode of an embodiment of the present invention,
8 is a graph of reflectivity of Ag thin film and Ag colloid,
9 is a process flow chart using the air-bar,
10 is a process flowchart using a thick silicon oxide pattern,
11 is a cross-sectional view of a conventional light emitting diode.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명한다. 이러한 실시예는 본 발명에 대하여 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범위를 예시하기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하에서의 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 특허청구범위가 제시하는 범위 내에서 다양한 형태로 구현될 수 있다. 또한, 도면에서 각 구성 요소의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되었고, 각 도면의 각 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지가 아닌 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략되었다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. These examples are provided to illustrate the scope of the invention to those skilled in the art with respect to the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the following embodiments, but may be implemented in various forms within the scope of the claims of the present invention. In addition, the thickness or size of each component in the drawings are exaggerated for convenience and clarity of description, and in adding reference numerals to the components of each drawing, even if the same components are shown in different drawings The same reference numerals are used as much as possible, and detailed descriptions of functions and configurations which are not the gist of the present invention are omitted.

도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예인 발광다이오드는 기판(1)과, 기판(1) 상에 형성된 버퍼층(5)과, 버퍼층(5)에 형성된 n-층(6)과, n-층(6) 상에 형성된 n-전극(10)과, 기판(1)을 가로질러 버퍼층(5)과 n-층(6)에 걸쳐 형성된 하나 이상의 내재전극(14)과, 내재전극(14)의 일단 또는 양단에 형성된 하나 이상의 메탈아일랜드(15)와, 하나 이상의 메탈아일랜드(15)와 n-전극(10)을 연결하는 확장전극(9)을 포함하여 구성된다. 1 and 2, a light emitting diode according to an embodiment of the present invention includes a substrate 1, a buffer layer 5 formed on the substrate 1, an n-layer 6 formed on the buffer layer 5, an n-electrode 10 formed on the n-layer 6, one or more internal electrodes 14 formed over the buffer layer 5 and the n-layer 6 across the substrate 1, and an internal electrode ( 14 and one or more metal islands 15 formed at one end or both ends thereof, and an extension electrode 9 connecting the one or more metal islands 15 and the n-electrode 10.

또한, 본 발명의 실시예인 발광다이오드는 내재전극(14)에 메탈 콜로이드(13)(도 4참조)가 채워질 수 있다.In addition, the light emitting diode according to the embodiment of the present invention may be filled with the metal colloid 13 (see FIG. 4) in the internal electrode 14.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. Referring to the manufacturing method of the light emitting diode according to the embodiment of the present invention having such a configuration as follows.

본 발명의 실시예로서의 제조공정은 기판(1)을 준비하는 단계, 기판(1) 상에 실리콘옥사이드층(2)을 형성하는 단계, 실리콘옥사이드층(2)을 식각하여 기판(1)을 가로지르는 내재전극용 패턴(3)과 내재전극에 연결된 하나 이상의 메탈아일랜드용 패턴(4)을 형성하는 단계, 기판(1) 상에 버퍼층(5)을 형성하는 단계, 버퍼층(5)에 n-층(6), 활성층(7), p-층(8)을 형성하는 단계, 내재전극용 패턴(3)과 메탈아일랜드용 패턴(4)을 이루는 실리콘옥사이드층(2)을 식각하는 단계, n-층(6)과 p-층(8) 위에 각각의 확장전극(9)을 포함하는 n-전극(10)과 p-전극(11)을 형성하는 단계, 메탈아일랜드용 옥사이드 패턴(4) 위로 형성된 홀(구멍)이 노출되는 PR 패턴(12)을 형성하는 단계, 메탈아일랜드용 패턴(4)과 내재전극용 패턴(3)이 식각된 공간으로 Ag 콜로이드(13)를 채우는 단계 및 PR 패턴(12)을 제거하고, 열처리하는 단계를 포함한다. A manufacturing process as an embodiment of the present invention comprises the steps of preparing the substrate 1, forming the silicon oxide layer 2 on the substrate 1, etching the silicon oxide layer 2 to cross the substrate 1 Forming an embedded electrode pattern (3) and at least one metal island pattern (4) connected to the embedded electrode, forming a buffer layer (5) on the substrate (1), and forming an n-layer on the buffer layer (5) 6), forming the active layer (7), p-layer (8), etching the silicon oxide layer (2) forming the pattern for the intrinsic electrode (3) and the pattern for the metal island (4), n-layer Forming an n-electrode 10 and a p-electrode 11 including respective extension electrodes 9 on the p-layer 8 and the holes formed over the oxide pattern 4 for metal islands. Forming a PR pattern 12 exposing the (holes), filling the Ag colloid 13 with a space in which the metal island pattern 4 and the intrinsic electrode pattern 3 are etched, and the PR pattern 12 ) And heat treatment.

먼저 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 기판(1)을 준비한다. 기판(1)은 사파이어(Al2O3) 기판, 실리콘(Si) 기판, 실리콘 카바이드(SiC) 기판, 아연 산화물(ZnO) 기판, 갈륨 비소화물(GaAs) 기판 및 갈륨 인화물(GaP) 기판, LiAlO2 기판, LiGaO2 기판 중의 어느 하나를 사용할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 사파이어 기판을 사용한다.First, as shown in FIG. 3A, the substrate 1 is prepared. Substrate 1 includes a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate, a silicon (Si) substrate, a silicon carbide (SiC) substrate, a zinc oxide (ZnO) substrate, a gallium arsenide (GaAs) substrate and a gallium phosphide (GaP) substrate, LiAlO 2 Any one of a substrate and a LiGaO 2 substrate may be used, and an sapphire substrate is used in the embodiment of the present invention.

이후, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 기판(1) 위에 옥사이드층(2)을 형성한다. 옥사이드층(2)은 산화물 계열(예: XOy 또는 X2Oy의 형태, X는 Ba, Be, Ce, Cr, Er, Ga, In, Mg, Ni, Si, Sc, Ta, Ti, Zn, Zr중 어느 하나 이고 Y는 0<y≤9)인 물질을 플라즈마 CVD(Chemical Vapor Deposition) 방식, E-Beam 또는 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 증착시켜 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 실리콘옥사이드(SiO2)층(2)을 적층한다. Thereafter, as shown in FIG. 3B, an oxide layer 2 is formed on the substrate 1. The oxide layer 2 is an oxide-based (e.g. XOy or X 2 Oy form, X is Ba, Be, Ce, Cr, Er, Ga, In, Mg, Ni, Si, Sc, Ta, Ti, Zn, Zr Any one of and Y is 0 <y ≤ 9) may be formed by depositing a plasma CVD (Chemical Vapor Deposition) method, E-Beam or sputtering method. In an embodiment of the present invention, a silicon oxide (SiO 2 ) layer 2 is stacked.

이후, 도 3의(c)에 도시된 바와 같이 PR 패턴(30)을 형성한다. Thereafter, as shown in FIG. 3C, the PR pattern 30 is formed.

다음으로, 실리콘옥사이드층(2)을 에칭(etching)하여 기판(1)을 가로지르는 내재전극용 패턴(3)과 내재전극에 연결된 하나 이상의 메탈아일랜드용 패턴(4)을 형성한다(도 3의 (d) 참조). Next, the silicon oxide layer 2 is etched to form a pattern 3 for the intrinsic electrode crossing the substrate 1 and at least one metal island pattern 4 connected to the intrinsic electrode (see FIG. 3). (d)).

그리고, 기판(1) 상에 버퍼층(5)을 형성하고, 버퍼층(5)에 n-층(6), 활성층(7), p-층(8)을 적층한다(도 3의 (e) 참조).Then, the buffer layer 5 is formed on the substrate 1, and the n-layer 6, the active layer 7, and the p-layer 8 are laminated on the buffer layer 5 (see FIG. 3E). ).

이후, 도 3의 (f)에 도시된 바와 같이 내재전극용 패턴(3)과 메탈아일랜드용 패턴(4)을 이루는 실리콘옥사이드층(2)을 식각한다. 이때, 내재전극용 패턴이 식각된 공간은 도 9 또는 도 10과 같은 형태로 형성될 수 있다. Thereafter, as illustrated in FIG. 3F, the silicon oxide layer 2 forming the intrinsic electrode pattern 3 and the metal island pattern 4 is etched. In this case, the space in which the pattern for the embedded electrode is etched may be formed as shown in FIG. 9 or FIG. 10.

도 9는 Air-bar를 이용한 공정 순서도이고, 도 10은 두꺼운 실리콘옥사이드 패턴을 이용한 공정 순서도이다.FIG. 9 is a process flowchart using an air-bar, and FIG. 10 is a process flowchart using a thick silicon oxide pattern.

도 9의 프리즘형태는 내재전극용 패턴(3)을 1차 식각한 다음, 내재전극용 패턴(3)이 식각된 공간에 KOH용액을 적용하여 반도체층을 식각하는 공정에 의해 형성될 수 있다. 이에 비해 도 10은 내재전극용 패턴을 두껍게 형성함으로써 내재전극용 패턴이 식각되면 추가적인 반도체층의 식각없이도 내재전극으로서의 특성을 충분히 갖출 수 있을 만큼의 공간이 확보됨을 보여준다. The prisms of FIG. 9 may be formed by first etching the pattern for the intrinsic electrode 3 and then etching the semiconductor layer by applying a KOH solution to a space where the pattern for the intrinsic electrode 3 is etched. On the contrary, FIG. 10 shows that the internal electrode pattern is formed to be thick, so that when the internal electrode pattern is etched, a space sufficient for the characteristics of the internal electrode can be secured without etching additional semiconductor layers.

다음으로, n-층(6)과 p-층(8) 위에 각각의 확장전극(9)을 포함하는 n-전극(10)과 p-전극(11)을 형성한다(도 3의 (g) 참조). Next, an n-electrode 10 and a p-electrode 11 including respective extension electrodes 9 are formed on the n-layer 6 and the p-layer 8 (FIG. 3G). Reference).

그리고, 메탈아일랜드용 옥사이드 패턴(4)이 식각되어 형성된 홀(구멍)이 노출되는 PR 패턴(12)을 형성한다(도 3의 (h) 및 도 5의 SEM사진 참조) Then, the PR pattern 12 exposing the holes (holes) formed by etching the oxide pattern 4 for metal islands is formed (see (h) of FIG. 3 and SEM image of FIG. 5).

이후, 도 3의 (i)에 도시된 바와 같이, 메탈아일랜드용 패턴(4)과 내재전극용 패턴(3)이 식각된 공간으로 메탈 콜로이드(13)를 채운다. 메탈 콜로이드는 n-형 반도체와 오믹 컨텍을 하는 물질로서 Ag, Al, Au, B, Be, Bi, C, Cr, Co, Cu, Fe, In, Ir, Mg, Mo, Nb, Ni, Pb, Pd, Si, Sn, Ti, W, Zn중에서 어느 하나 또는 둘 이상이고, spray method, gas evaporation, pulsed laser deposition, solvothermal synthesis, Penchini method, co-precipitation method 등으로 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 Ag 콜로이드를 사용한다.(도 3의 (j) 및 도 6의 SEM 사진 참조)Thereafter, as shown in FIG. 3 (i), the metal colloid 13 is filled with a space in which the metal island pattern 4 and the internal electrode pattern 3 are etched. Metal colloids are materials that make ohmic contacts with n-type semiconductors and include Ag, Al, Au, B, Be, Bi, C, Cr, Co, Cu, Fe, In, Ir, Mg, Mo, Nb, Ni, Pb, Any one or more of Pd, Si, Sn, Ti, W, Zn, and can be formed by spray method, gas evaporation, pulsed laser deposition, solvothermal synthesis, Penchini method, co-precipitation method. In this embodiment, Ag colloid is used. (See FIG. 3 (j) and FIG. 6 SEM photograph.)

도 4에 도시된 도면을 참조하면, Ag 콜로이드(colloid)를 채우는 방법은 먼저 물(water)과 섞인 Ag 콜로이드 4% 용액(Ag colloid 4%/water)속에 발광다이오드를 담군 후, 초음파(ultrasonic)로 5분간 흔들거나, 또는 2000rpm/20s의 스핀 코팅(spin coating) 처리를 하거나, 두 가지를 병행한다. 이후, 밖으로 꺼내서 PR 패턴(15)을 제거하고(lift-off) 열처리(annealing)를 공기중에서 600℃/2min 동안 실시한다. Referring to the drawing shown in Figure 4, the method of filling the Ag colloid (colloid) is first soaked the light emitting diode in Ag colloid 4% solution (Ag colloid 4% / water) mixed with water (water), and then ultrasonic (ultrasonic) Shake for 5 minutes, or spin coating at 2000 rpm / 20s, or both. Thereafter, the PR pattern 15 is taken out and lifted off, followed by annealing in air at 600 ° C./2 min.

도 8은 Ag 박막과 Ag 콜로이드에 의한 반사도 차이를 보여준다. 약 460 nm의 파장에서 Ag 콜로이드는 약 70%의 반사도를 보여준다. 추가적인 박막성장공정(E-BEAM, Thermal evaporation 등)을 적용하지 않고, 추가적인 박막성장공정에 의한 Ag 박막의 82%의 반사도 대비보다 간단한 공정으로 Ag 콜로이드를 적용하여 70%의 반사도를 가지므로 전류확산효과에 더하여 반사율에 의한 광추출 효율의 추가적 증가를 실현할 수 있다.Figure 8 shows the difference in reflectance by Ag thin film and Ag colloid. At a wavelength of about 460 nm, Ag colloid shows about 70% reflectivity. Rather than applying an additional thin film growth process (E-BEAM, Thermal evaporation, etc.), it is a simpler process than the 82% reflectivity of Ag thin film by an additional thin film growth process. In addition to the effect, a further increase in light extraction efficiency due to reflectance can be realized.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 권리범위 내에 있게 된다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and any person having ordinary skill in the art to which the present invention pertains may make various modifications without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Such changes will fall within the scope of the claims.

1: 기판;
5: 버퍼층
6: n-층
9: 확장전극
10: n-전극
14: 내재전극
15: 메탈아일랜드
1: substrate;
5: buffer layer
6: n-layer
9: extended electrode
10: n-electrode
14: embedded electrode
15: Metal Island

Claims (8)

기판;
상기 기판상에 형성된 버퍼층;
상기 버퍼층에 형성된 n-층;
상기 n-층상에 형성된 n-전극;
상기 기판을 가로질러 버퍼층과 n-층에 걸쳐 형성되고 메탈로 채워진 내재전극;
상기 내재전극의 일단 또는 양단에 형성되는 하나 이상의 메탈아일랜드;
상기 하나 이상의 메탈아일랜드와 상기 n-전극을 연결하는 확장전극;을 포함하는 발광다이오드.
Board;
A buffer layer formed on the substrate;
An n-layer formed on the buffer layer;
An n-electrode formed on the n-layer;
An intrinsic electrode formed over the buffer layer and the n-layer across the substrate and filled with a metal;
At least one metal island formed at one or both ends of the intrinsic electrode;
And at least one expansion electrode connecting the at least one metal island and the n-electrode.
제1항에 있어서,
상기 메탈이 콜로이드의 형태로 채워진 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
The method of claim 1,
Light-emitting diode, characterized in that the metal is filled in the form of a colloid.
제1항에 있어서,
상기 내재전극에 채워진 메탈은, n-형 반도체와 오믹컨텍을 하는 물질로서 Ag, Al, Au, B, Be, Bi, C, Cr, Cu, Fe, In, Ir, Mg, Mo, Ni, Pb, Si, Sn, Ti, W, Zn중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질을 사용하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
The method of claim 1,
The metal filled in the intrinsic electrode may be Ag, Al, Au, B, Be, Bi, C, Cr, Cu, Fe, In, Ir, Mg, Mo, Ni, or Pb as a material for ohmic contact with an n-type semiconductor. Light emitting diode, characterized in that using any one or two or more of Si, Sn, Ti, W, Zn.
제1항에 있어서,
상기 내재전극의 단면이 삼각형인 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
The method of claim 1,
Light emitting diodes, characterized in that the cross-section of the embedded electrode is a triangle.
제1항에 있어서,
상기 내재전극의 단면이 사각형인 것을 특징으로 하는 발광다이오드.
The method of claim 1,
Light emitting diodes, characterized in that the cross section of the intrinsic electrode is a rectangle.
기판을 준비하는 단계;
상기 기판상에 실리콘옥사이드층을 형성하는 단계;
상기 실리콘옥사이드층을 식각하여 기판을 가로지르는 내재전극용 패턴과 상기 내재전극에 연결된 하나 이상의 메탈아일랜드용 패턴을 형성하는 단계;
상기 기판상에 버퍼층을 형성하는 단계;
상기 버퍼층에 n-층, 활성층, p-층을 형성하는 단계;
상기 내재전극용 패턴과 메탈아일랜드용 패턴을 이루는 실리콘옥사이드를 식각하는 단계;
상기 n-층과 p-층 위에 각각의 확장 전극을 포함하는 n-전극과 p-전극을 형성하는 단계;
상기 메탈아일랜드용 옥사이드 패턴이 식각되어 형성된 홀(구멍)을 노출되는 PR 패턴을 형성하는 단계;
상기 메탈아일랜드용 패턴과 내재전극용 패턴이 식각된 공간으로 메탈 콜로이드를 채우는 단계; 및
상기 PR 패턴을 제거하고, 열처리하는 단계;를 포함하는 발광다이오드의 제조방법.
Preparing a substrate;
Forming a silicon oxide layer on the substrate;
Etching the silicon oxide layer to form a pattern for the intrinsic electrode crossing the substrate and at least one metal island pattern connected to the intrinsic electrode;
Forming a buffer layer on the substrate;
Forming an n-layer, an active layer, and a p-layer in the buffer layer;
Etching silicon oxide forming the intrinsic electrode pattern and the metal island pattern;
Forming an n-electrode and a p-electrode including respective extension electrodes on the n- and p-layers;
Forming a PR pattern exposing the hole (hole) formed by etching the oxide pattern for metal islands;
Filling the metal colloid with a space in which the pattern for the metal island and the pattern for the internal electrode are etched; And
Removing the PR pattern and performing a heat treatment.
제6항에 있어서,
상기 메탈 콜로이드를 채우는 단계에서, 초음파를 사용하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 제조방법.
The method according to claim 6,
In the step of filling the metal colloid, the method of manufacturing a light emitting diode, characterized in that the use of ultrasonic waves.
제6항에 있어서,
상기 메탈 콜로이드를 채우는 단계에서, 스핀코팅을 사용하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드의 제조방법.
The method according to claim 6,
In the filling of the metal colloid, a method of manufacturing a light emitting diode, characterized in that using spin coating.
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