发光二极管及其制备方法与流程

本发明涉及发光二极管及其制备方法，更详细地涉及多重接合而成的发光二极管及其制备方法。

背景技术：

发光二极管(Light Emitting Diode，LED)作为构成由化合物半导体材料形成的发光源，可体现多种颜色的光的半导体发光元件，被用作为普通光源、显示光源，尤其是手机等移动信息技术(IT)设备类的主光源。与现有的光源相比，发光二极管光源具有以极小型的形态，消耗电力少，反应速度快以及寿命长的优秀特性，当前基于发光二极管(LED)的新一代照明市场急剧增长。如上所述，随着发光二极管的应用范围扩大，在相关市场中需要可改善如具有低效率、低像素的问题的现有全彩发光二极管(full LED)等低亮度的通用产品的高亮度、高效率的微像素发光二极管(micro-pixel LED)及新的显示器相关技术。尤其，随着对于作为手机显示器的背光源的高特性的蓝色(Blue)、白色(White)发光二极管的需要增加，更需要对此的开发。

作为形成这种发光二极管的物质，尤其，代表性地使用化合物半导体发光二极管，上述化合物半导体发光二极管由具有可以使在电子和空穴再结合时发生的能量全部以发光形态呈现的直接迁移型的大能量带隙的Ⅲ-Ⅴ族氮化物构成。由上述Ⅲ-Ⅴ族氮化物构成的发光二极管可根据氮化物的组合获得全波长区域的光，尤其，具有可实现蓝色激光震荡的特性，从而在利用其的高像素、高效率的发光二极管的制备领域，正在进行各种尝试。

利用形成多种颜色的发光二极管及利用其来实现白色(White)光的现有技术可例举向发光二极管激发荧光物质，从而实现特定颜色的方法。但是，在包含上述荧光物质的发光二极管中，以数值表示得到照明的事物的颜色重现信任度的显色性的显色指数(CRI)不高，并且显色指数(CRI)根据电流密度而变化，从而难以对作为照明用光源中的重要要素的颜色温度和显色指数进行调节，因而存在难以确保颜色稳定性的缺点。并且，利用量子点荧光体的现有技术可使选择波长的宽度变大，呈现高的量子效率，由此可改善发光效率，但是物理化学性稳定性变弱，从而存在可靠度降低的问题。

对此，当前需要对于无需荧光体的介入也能实现高像素、高效率的显示器(display)的发光二极管进行研究。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题

本发明所要解决的问题在于，提供可实现高像素、高效率的显示器(display)的发光二极管及其制备方法。

技术方案

为了实现上述问题，本发明的一实施方式可提供发光二极管的制备方法，上述发光二极管的制备方法的特征在于，包括：在基板上依次层叠第一n-GaN层、第一活性层及第一p-GaN层来形成第一发光结构体的步骤；在上述第一发光结构体上形成具有至少一个孔的导电层的步骤；借助上述导电层的至少一个孔，使第一p-GaN层再生长而在配置有上述导电层的至少一个孔的区域形成第二p-GaN层的步骤；以及在上述第二p-GaN层上依次层叠第二活性层、第二n-GaN层来形成第二发光结构体的步骤。

本发明的另一实施方式可提供发光二极管的制备方法，上述发光二极管的制备方法的特征在于，包括：在基板上依次层叠第一n-GaN层、第一活性层及第一p-GaN层来形成第一发光结构体的步骤；在上述第一发光结构体上形成具有至少一个孔的导电层的步骤；借助上述导电层的至少一个孔，使第一p-GaN层再生长而在配置有上述导电层的至少一个孔的区域形成第二p-GaN层组的步骤；以及在第二p-GaN层组上依次层叠第二活性层组，第二n-GaN层组来形成发光结构组的步骤。

本发明的另一实施方式可提供发光二极管，上述发光二极管的特征在于，第一发光结构体，由形成于基板上的第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层依次层叠而成；第一n型电极，形成于上述第一n-GaN层的上部的一侧；导电层，配置有形成于上述第一发光结构体上的至少一个孔；以及第二发光结构体，由上述第二p-GaN层、第二活性层及第二n-GaN层依次层叠而成，上述第二p-GaN层形成于配置有上述导电层的至少一个孔的区域，第二活性层配置于上述第二p-GaN层上，第二活性层是借助上述导电层的至少一个孔使上述第一p-GaN层再生长而形成的。

本发明的另一实施方式可提供发光二极管，上述发光二极管的特征在于，包括：第一发光结构体，由形成于基板上的第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层依次层叠而成；导电层，配置有形成于上述第一发光结构体上的至少一个孔；发光结构组，由第二p-GaN层组、第二活性层组及第二n-GaN层组依次层叠而成，上述第二p-GaN层组形成于配置有上述导电层的至少一个孔的区域，第二活性层组形成于上述第二p-GaN层上，上述第二p-GaN层组是借助上述导电层的至少一个孔使上述第一p-GaN层再生长而形成的。

有益效果

如上所述，本发明可提供通过在一个发光二极管配置能够具有两种以上波长的多个发光结构体来释放所需颜色的光的高像素、高亮度的发光二极管。

并且，在各个发光结构体之间配置具有至少一个孔的导电层，来使上述导电层能够执行使发光结构体进行选择性区域生长的掩模图案、发光结构体的快的电流扩散所需的电流扩散层以及p型接触层等的多种作用，从而可提供能够以简单的结构提高发光效率的发光二极管。

只是，本发明的效果并不局限于在上述内容中所涉及的效果，本发明所属技术领域的普通技术人员可以从以下记载明确理解未涉及的其他效果。

附图说明

图1a至图1e为用于说明根据本发明的一实施例的发光二极管的制备方法的示意图。

图2a至图2e为用于说明根据本发明的另一实施例的发光二极管的制备方法的示意图。

图3a为表示根据本发明的一实施例的发光二极管的结构的示意图，图3b为表示根据本发明的一实施例的发光二极管的截面的示意图。

图4a至图4c为表示根据本发明的一实施例的发光二极管的发光形状的图像及发光二极管的光谱的图表。

图5a为表示根据本发明的另一实施例的发光二极管的结构的示意图，图5b为表示根据本发明的一实施例的发光二极管的截面的示意图。

图6a为表示根据本发明的另一实施例的导电层的截面的示意图，图6b为表示根据本发明的一实施例的绝缘层的截面的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施例进行详细说明如下。

本发明既允许进行各种修改及变形，又通过附图方式例示了其特定实施例，下面将进行详细说明。但是，并没有将本发明限定为公开的特别形态的意图，反而本发明包括通过发明要求保护范围确定的与本发明的思想一致的全部修改、等同及代用。

1.发光二极管1的制备方法

本发明的一实施方式可提供发光二极管的制备方法。

本发明的发光二极管的制备方法可包括：在基板上依次层叠第一n-GaN层、第一活性层及第一p-GaN层来形成第一发光结构体的步骤1)；在上述第一发光结构体上形成具有至少一个孔的导电层的步骤2)；借助上述导电层的至少一个孔，使第一p-GaN层再生长而在配置有上述导电层的至少一个孔的区域形成第二p-GaN层的步骤3)；以及在上述第二p-GaN层上依次层叠第二活性层、第二n-GaN层来形成第二发光结构体的步骤4)。

上述步骤1)为在基板上依次层叠第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层来形成第一发光结构体的步骤。

上述基板可以为可实现氮化物类化合物半导体层的单晶生长的基板，可使用以如上所述的用途公知的基板。例如，上述基板可使用选自蓝宝石(Sappaire)、硅(Si)、碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)、砷化镓(GaAs)、磷化镓(GaP)、磷化铟(InP)、氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)及铝酸锂(LiAlO₂)的任一种、但并不限定于此。具体地，上述基板可使用蓝宝石。

形成于上述基板的第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层可由Ⅲ-Ⅴ族氮化物类化合物形成，通常可选自以AlxInyGazN(0≤x≤1、0≤y≤1、0≤z≤1、0≤x+y+z≤1)的化学式表示的化合物中的物质形成。上述第一n-GaN层可利用n型掺杂剂(dophant)掺杂而成，例如，上述n型掺杂剂可以为Si、Ge、Se或Te等。上述第一p-GaN层可以为利用P型掺杂剂(dophant)掺杂而成的第一p-GaN层，例如，上述P型掺杂剂可以为Mg、Zn、Ca、Sr、Ba或Be等。上述掺杂剂的掺杂浓度可根据所要制作的元件的种类而不同。上述第一n-GaN层及第一p-GaN层可分别以1μm至10μm范围的厚度形成，但并不限定于此。

上述第一活性层可以为在上述发光二极管中释放特定波长的光的区域。通常，430nm至470nm范围的波长可释放蓝色光、530nm至550nm范围的波长可释放绿色光、600nm至650nm范围的波长可释放黄色光、640nm至670nm范围的波长可释放红色光。对此可通过调节形成上述第一活性层的氮化物类化合物的组合比，实现可释放特定波长的光的发光二极管。后述的第二活性层可具有相同的特性。

上述第一活性层可具有由上述氮化物类化合物形成的多层量子井(Multi-Quantum Well，MQW)，根据实施例，可具有单量子井结构。上述第一活性层能够以30μm至60μm范围的厚度形成，但并不限定于此。

可通过公知的沉积方法在上述基板上形成第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层，例如，可通过电子束沉积机(E-beam Evaporator)、金属有机化合物化学气相沉淀法(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，MOCVD)、氢化物气相外延法(Hydride Vapor Phase Epitaxy，HVPE)、分子束外延法(Molecular Beam Epitaxy，MBE)、脉冲激光沉积法(Plasma Laser Deposition，PLD)或溅射法(Sputtering)等的沉积方法进行，但并不限定于此。

在上述基板上形成由第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层依次层叠而成的第一发光结构体之后，还可以包括通过对上述第一发光结构体的一部分进行台面蚀刻来使第一n-GaN层的一部分露出，而在露出的第一n-GaN层上部的一侧形成第一n型电极的步骤，根据实施例形成后述的第二发光结构体之后，还可进行台面蚀刻，因此，并不特别限定进行上述台面蚀刻的时间点。可利用公知的电极物质来形成上述第一n型电极，例如，可由选自Au、Ag、Ni、Co、Cu、Pd、Pt、Ru、Ir、Cr、Mn、Mo、W、Re、Fe、Sc、Ti、Sn、Ge、Sb、Al、Zn、La系列元素组中的一种以上的金属构成。

上述步骤2)是在上述第一发光结构体上形成具有至少一个孔的导电层的步骤。

上述导电层可由具有导电性的金属构成，根据后述的本发明的实施例，可起到掩模图案、电流扩散层及p型接触层的作用。例如，上述导电层可由选自Co、Ni、Pt、Au、Se、Re、Ir、Pb、Ag、Cr、Zn及功函数为4.4eV以上的导电性金属或碳纳米管(CNT)、石墨烯、氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)、ZnO及氧化铟锌中的至少一种构成。

在上述第一发光结构体上形成具有至少一个孔的导电层的步骤可包括在上述第一发光结构体上沉积导电层的步骤；以及通过光刻工序，来在所沉积的上述导电层形成配置有至少一个孔的图案的步骤。

在上述第一发光结构体上沉积导电层的步骤可通过公知的沉积方法形成，例如，上述沉积方法可以为原子层沉积法(Atomic Layer Deposition，ALD)、化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)、电子束或热沉积法(E-beam or Thermal Evaporator)、电化学沉积法(Electrochemistry Deposition)等的沉积法，但并不限定于此。

当沉积上述导电层时，组成温度及环境可利用公知的方法，当沉积时，组合压力可以在大气压至10-12Torr的范围下进行，但并不限定于此。

能够以10nm至1μm的厚度形成上述导电层。在上述导电性金属层的厚度小于10nm的情况下，由于厚度薄而难以用作为后述的第二p-GaN层的生长所需的掩模图案。在上述导电层的厚度大于1μm的情况下，形成上述导电层的工序可能会变得复杂，并且，上述导电层的孔的深度变大，从而难以有效地进行用于形成后述的第二p-GaN层的选择区域生长(Selective Area Growth，SAG)。对此，上述导电层具有10nm至1μm的厚度，从而可进行优化。

通过在沉积于上述第一发光结构体上的上述导电层中进行光刻工序，可形成以规定的间隔配置的具有至少一个孔的图案。上述至少一个孔可具有圆形、椭圆形、三角形或多边形的形态，至少一个孔的数量可根据实施例而不同。可通过公知方法进行上述光刻工序，例如，可通过利用光刻工序的光刻微影工序及刻蚀工序来进行。

上述步骤3)为通过上述导电层的至少一个孔来使上述第一p-GaN层再生长，从而在配置有上述导电层的至少一个孔的区域形成第二p-GaN层的步骤。

上述第二p-GaN层作为掺杂有P型掺杂剂的GaN形成的层，可以为在形成于上述第一发光结构体上的配置有上述导电层的至少一个孔的区域形成第二p-GaN层。即，作为在上述第一发光结构体上未配置有上述导电层的至少一个孔的区域的上述第一发光结构体的上述第一p-GaN层上形成上述第二p-GaN层。利用如上所述的结构特征，通过上述导电层的至少一个孔，来使上述第一p-GaN层再生长(regrowth)可形成第二p-GaN层。对此，在上述第一发光结构体可包括形成有上述导电层的区域及形成有上述第二p-GaN层的区域。

可通过选择性区域生长(Selective Area Growth，SAG)方法使上述第一p-GaN层再生长来形成第二p-GaN层。上述选择性区域生长方法可以为，通常在基板上形成掩模图案来仅在作为掩模图案之间的开放的区域的露出的区域上使靶(target)物质生长的技术。在本发明中，在上述第一p-GaN层上，具有配置有上述至少一个孔的图案的导电层执行掩模图案作用，配置上述导电层的至少一个孔，来在第一p-GaN层露出的区域上使第一p-GaN层再生长，从而可形成第二p-GaN层。由此，上述第二p-GaN层的结构可能会受到起到上述掩模图案的作用的上述导电层的至少一个孔的结构的影响。并且，在后述的上述第二p-GaN层上依次层叠第二活性层和第二n-GaN层来形成第二发光结构体的步骤中还可使用上述选择性区域生长方法。

上述第二p-GaN层能够以与上述导电层的侧壁或上部面相接触的方式形成。即，当上述第二p-GaN层通过上述导电层的至少一个孔来使第一p-GaN层再生长而形成时，上述第二p-GaN层能够以与上述导电层的侧壁相接触的方式形成，或者以还与上述导电层的上部面相接触的方式形成。对此，上述第二p-GaN层的结构包括：以上述导电层的至少一个孔的直径大小来形成的结构，或者以上述导电层的至少一个孔的直径大小形成结构以及形成于上述导电层的上部面的结构。如上所述，形成为上述第二p-GaN层与上述导电层的上部面相接触，从而上述第二p-GaN层的大小并不局限于上述导电层的孔的大小，并可按所需的大小来形成。对此，可增大形成于后述的上述第二p-GaN层上的上述第二活性层的大小，从而可制备成包括上述的第二发光结构体的发光区域被增大的结构。并且，能够以上述第二p-GaN层与上述导电层的侧壁或上部面相接触的方式形成，从而上述导电层可执行包括上述第二p-GaN层的第二发光结构体的p型接触层(contact layer)的作用。

本发明还包括在未配置有上述导电层的至少一个孔的区域形成绝缘层的步骤，上述绝缘层可以为具有与上述导电层的至少一个孔的位置相对应的至少一个孔的绝缘层。即，在执行上述步骤3)之前，可执行在上述导电层的上部形成具有与上述导电层的至少一个孔的位置相对应的至少一个孔的绝缘层的步骤。对此，上述步骤3)具体地可以是通过上述导电层及上述绝缘层的至少一个孔，使第一p-GaN层再生长，在配置有上述导电层及上述绝缘层的至少一个孔的区域形成第二p-GaN层的步骤。上述绝缘层可以对从形成于后述的上述导电层的上部的一侧的p型电极及形成于上述第二n-GaN层的上部的一侧的第二n型电极与后述的第二发光结构体进行绝缘。上述绝缘层可以形成于未配置有上述导电层的至少一个孔的区域的上述导电层上，从而可以使通过上述导电层的至少一个孔来形成的上述第二p-GaN层或包括上述第二p-GaN层的第二发光结构体与上述绝缘层的侧壁相接触。如上所述，在未配置有上述导电层的至少一个孔的区域还形成具有至少一个孔的绝缘层的情况下，上述第二p-GaN层还可形成于上述绝缘层的上部。对此，在形成于上述导电层上的绝缘层的上部，还形成上述第二p-GaN层，从而可以使上述第二p-GaN层的大小不受上述绝缘层的孔的大小的限制。

上述绝缘层可由绝缘性材质形成，可使用硅氧化物或硅氮化物，但并不限定于此。例如，上述绝缘层可以为在SiO₂、旋转涂布玻璃(spin on glass)或在900℃以下的温度具有耐热性的物质形成。上述绝缘层根据形成的物质，可通过原子层沉积法(Atomic Layer Deposition，ALD)、化学气相沉积法(Chemical Vapor Deposition，CVD)、物理气相沉积法(Physical Vapor Deposition，PVD)或旋转涂敷(Spin-Coating)等方法执行。

上述步骤4)为在上述第二p-GaN层上依次层叠第二活性层、第二n-GaN层来形成第二发光结构体的步骤。

形成于上述第二p-GaN层上的上述第二活性层可具有由氮化物类化合物形成的多层量子井(Multi-Quantum Well，MQW)结构，根据实施例可具有单量子井结构。上述第二活性层能够以30μm至60μm范围的厚度形成，但并不限定于此。上述第二活性层与上述的第一活性层相同，在上述第二发光结构体上作为释放特定波长的区域，可由具有与上述第一活性层不同的组合比的氮化物类化合物构成，但是根据实施例还可构成具有相同组合比的氮化物类化合物。

形成于上述第二活性层上的上述第二n-GaN层作为由n型掺杂剂掺杂而成的GaN层，能够以与上述第二活性层大小类似的大小形成，根据实施例，可配置于发光二极管的最上层，从而形成为可以将上述活性层及未形成有上述活性层的区域均可覆盖的一个宽的大小的层。通常，在第二p-GaN层上依次层叠第二活性层、第二n-GaN层来形成第二发光结构体的步骤可通过公知的沉积方法形成。

如上所述，在基板上形成第一发光结构体，在上述第一发光结构体上形成第二发光结构体，由此本发明的发光二极管可具有通过在一个发光二极管具有两种以上波长的多个活性层及包含它们的多个发光结构体来释放所需颜色的光的效果。

在形成上述第二发光结构体的步骤之后，还可包括在上述第二n-GaN层的上部的一侧形成第二n型电极的步骤以及在上述导电层上部的一侧形成p型电极的步骤。

上述第二n型电极及上述p型电极可由公知的电极物质形成，例如，可以为由选自Au、Ag、Ni、Co、Cu、Pd、Pt、Ru、Ir、Cr、Mn、Mo、W、Re、Fe、Sc、Ti、Sn、Ge、Sb、Al、Zn、La系列元素的组中的一种以上的金属构成。

本发明能够以使上述第一n型电极和上述p型电极电连接的方式构成，由此可使上述第一发光结构体驱动。并且，能够以使上述第二n型电极和上述p型电极电连接的方式构成，由此可使上述第二发光结构体驱动。

图1a至图1e为用于说明本发明的一实施例的发光二极管的制备方法的示意图。

参照图1a至图1e，图1a表示在基板100上由第一n-GaN层210、第一活性层220、第一p-GaN层230依次层叠而成的第一发光结构体200的图，下面可确认为了在上述第一n-GaN层210的上部的一侧形成第一n型电极240，对上述第一发光结构体200的一部分进行台面蚀刻。

图1b表示在形成于上述基板100上的上述第一发光结构体200的上述第一p-GaN层230上形成具有至少一个孔的导电层300，上述导电层可由选自Co、Ni、Pt、Au、Se、Re、Ir、Pb、Ag、Cr、Zn及功函数为4.4eV以上的导电性金属或碳纳米管、石墨烯、氧化铟锡(indium tin oxide)、ZnO及氧化铟锌中的至少一种构成。在上述第一p-GaN层230的上部的前部面沉积上述导电层之后，能够以借助光刻微影印刷在沉积上述的导电层300上配置至少一个孔的方式形成图案。在上述导电层300上可形成具有与上述导电层300的至少一个孔相对应的至少一个孔的绝缘层400。

图1c表示通过配置有上述导电层300的至少一个孔的区域，使上述第一p-GaN层230再生长，来形成第二p-GaN层530，上述第二p-GaN层530能够以与上述导电层300的侧壁或上部面相接触的方式构成。即，上述第二p-GaN层530可具有通过上述导电层300的孔及形成于上述导电层300的绝缘层400的孔来填充孔的内部的方式形成的形状，并且，如图1c所示，还可形成于上述导电层300上的绝缘层400的上部面。

图1d表示在上述第二p-GaN层530上依次层叠第二活性层520、第二n-GaN层510来形成第二发光结构体500，由此可知，上述第二活性层520及第二n-GaN层510不仅在上述导电层300及上述绝缘层400的孔，而且还在形成于绝缘层的上部面的宽的范围的上述第二p-GaN层530上，能够以与大小无关的方式形成第二发光结构体500。

图1e表示如图1d所示形成上述第一发光结构体200及第二发光结构体500之后，形成第一n型电极240、第二n型电极540及P型电极600，在图1a中，上述第一n型电极240可形成于对上述第一发光结构体200的一部分进行台面蚀刻来露出的第一n-GaN层210的上部的一侧。上述第二n型电极540可形成于上述第二n-GaN层510的上部的一侧，上述P型电极600可形成于上述导电层300的上部的一侧。上述第一n型电极240能够以与上述P型电极600电连接的方式构成，来使上述第一发光结构体200驱动，上述第二n型电极540能够以与上述P型电极600电连接的方式构成，来使上述第二发光结构体500驱动。对此，通过上述三个电极，可以分别对各个发光结构体的工作进行控制。

2.发光二极管2的制备方法

本发明的另一实施方式可提供发光二极管的制备方法。

本发明的发光二极管的制备方法可包括：在基板上依次层叠第一n-GaN层、第一活性层及第一p-GaN层来形成第一发光结构体的步骤1)；在上述第一发光结构体上形成具有至少一个孔的导电层的步骤2)；借助上述导电层的至少一个孔，使第一p-GaN层再生长而在配置有上述导电层的至少一个孔的区域形成第二p-GaN层组的步骤3)；以及在上述第二p-GaN层组上依次层叠第二活性层组、第二n-GaN层组来形成发光结构组的步骤4)。

作为上述步骤1)的在基板上依次层叠第一n-GaN层、第一活性层及第一p-GaN层来形成第一发光结构体的步骤以及作为上述步骤2)的在上述第一发光结构体上形成具有至少一个孔的导电层的步骤可通过与上述的“1.发光二极管1的制备方法”相同的方法来形成，因此可援引上述“1.发光二极管1的制备方法”。

上述步骤3)为借助上述导电层的至少一个孔，使第一p-GaN层再生长而在配置有上述导电层的至少一个孔的区域形成第二p-GaN层组(group)的步骤。

上述第二p-GaN层组(group)可包括在配置有上述导电层的至少一个孔的区域，使上述第一p-GaN层再生长来形成于各个导电层的孔的内部的多个第二p-GaN层。作为上述第二p-GaN层组(group)的各个第二p-GaN层能够以与上述导电层的侧壁或上部面相接触的方式构成。各个上述第二p-GaN层根据实施例，可形成于上述导电层的上部面的一部分，还可以未形成于上述导电层的上部的全部。在未配置有上述导电层的孔的区域还形成有具有与上述导电层的至少一个孔相对应的至少一个孔的绝缘层的情况下，各个上述第二p-GaN层还能够以与上述绝缘层的孔的内部相接触的方式构成。在此情况下，各个上述第二p-GaN层的大小可根据上述绝缘层的孔的侧壁而受到限制。

上述步骤4)为在上述第二p-GaN层组上依次层叠第二活性层组、第二n-GaN层组来形成多个发光结构组的步骤。

在配置于作为上述第二p-GaN层组的上述导电层的至少一个孔的各个第二p-GaN层孔上可形成各个第二活性层，由此可形成包含上述各个第二活性层的第二活性层组。各个上述第二活性层作为发光区域，如同上述的在“1.发光二极管1的制备方法”中的说明，可由氮化物类化合物形成。各个上述第二活性层的大小可被上述绝缘层的孔的侧壁限制。

在配置于作为上述第二活性层组的上述导电层的至少一个孔的各个第二活性层上，可形成各个第二n-GaN层，来形成包含各个上述第二n-GaN层的第二n-GaN层组。上述各个上述第二p-GaN层的大小可被上述绝缘层的孔的侧壁限制，但是根据实施例，能够以高于上述绝缘层的上部的方式构成。可通过公知的沉积方法来形成上述第二n-GaN层组。

可通过选择性区域生长方法来形成上述第二p-GaN层组、第二活性层组及第二n-GaN层组。如上所述，选择性区域生长方法可以为通常在基板上形成掩模图案来仅在作为掩模图案之间的开放的区域的露出的区域上使靶(target)物质生长的技术。在本发明中，在上述第一p-GaN层上具有配置有上述至少一个孔的图案的导电层执行掩模图案的作用，配置上述导电层的至少一个孔，来使第一p-GaN层在露出的区域再生长，来形成第二p-GaN层组。如上所述，通过选择性区域生长方法，可以在上述第二p-GaN层组上依次层叠第二活性层组及第二n-GaN层组来形成发光结构组。即，上述发光结构组可包含多个发光结构体，上述发光结构体由第二p-GaN层、第二活性层、第二n-GaN层依次层叠而成。借助上述导电层的孔的侧壁和/或上述导电层的孔以及上述绝缘层的孔的侧壁，上述发光结构组的大小可受到限制，对此，在上述第一发光结构体上，可形成由具有微大小的杆(rod)形状的多个发光结构体形成的发光结构组。

如上所述，上述第二p-GaN层组以与上述导电层的侧壁或上部面相接触的方式形成，如同在“1.发光二极管1的制备方法”中的说明，上述导电层可用作包含第二p-GaN层组的上述发光结构组的p型接触层(contact layer)。

图2a至图2e为用于说明根据本发明的另一实施例的发光二极管的制备方法的示意图。

参照图2a至图2e，图2a表示在基板100由第一n-GaN层210、第一活性层220、第一p-GaN层230依次层叠而成的第一发光结构体200，下面可确认为了在上述第一n-GaN层210的上部的一侧形成第一n型电极240，对上述第一发光结构体200的一部分进行台面蚀刻。

图2b表示在形成于上述基板100上的上述第一发光结构体200的上述第一p-GaN层230上形成具有至少一个孔的导电层300，上述导电层300可由选自Co、Ni、Pt、Au、Se、Re、Ir、Pb、Ag、Cr、Zn及功函数为4.4eV以上的导电性金属或碳纳米管、石墨烯、氧化铟锡、ZnO及氧化铟锌中的至少一种形成。在上述第一p-GaN层230的上部的前部面沉积上述导电层之后，借助光刻微影印刷，能够以在沉积的上述导电层300上配置至少一个孔的方式形成图案。在上述导电层300上可形成具有与上述导电层300的至少一个孔相对应的至少一个孔的绝缘层400。

图2c表示通过配置有上述导电层300的至少一个孔的区域，使上述第一p-GaN层230再生长，来形成第二p-GaN层组730，上述第二p-GaN层组730能够以与上述导电层300的侧壁或上部面相接触的方式构成。即，上述第二p-GaN层730可具有通过上述导电层300的孔及形成于上述导电层300的绝缘层400的孔来填充孔的内部的方式形成的形状，并且，上述第二p-GaN层组730的大小可受到上述绝缘层400的侧壁的限制。

图2d表示在上述第二p-GaN层组730上依次层叠第二活性层组720、第二n-GaN层组710来形成发光结构组700，上述第二活性层组720的大小可受到上述绝缘层400的侧壁的限制。并且，第二n-GaN层组710的一部分的大小也会受到侧壁的限制，但是如图2d所示，能够以高于上述绝缘层400的上部的方式形成。

图2e表示如图2d所示形成上述第一发光结构体200及发光结构组700之后，形成第一n型电极240、第二n型电极740及P型电极600，在图3a中，上述第一n型电极240可形成于对上述第一发光结构体200的一部分进行台面蚀刻来露出的第一n-GaN层210的上部的一侧。上述第二n型电极740可形成于上述第二n-GaN层组710的上部的一侧，上述P型电极600可形成于上述导电层300的上部的一侧。上述第一n型电极240能够以与上述P型电极600电连接的方式使上述第一发光结构体200驱动，上述第二n型电极740能够以与上述P型电极600电连接的方式使上述发光结构组700驱动。

3.发光二极管1

本发明的另一实施方式可提供发光二极管。

本发明的发光二极管可以是通过在上述的“1.发光二极管1的制备方法”中说明的制备方法制备的发光二极管。上述发光二极管包括：第一发光结构体，由形成于基板上的第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层依次层叠而成；导电层，配置有形成于上述第一发光结构体上的至少一个孔；第二发光结构体，由第二p-GaN层、第二活性层及第二n-GaN层依次层叠而成，上述第二p-GaN层形成于配置有上述导电层的至少一个孔的区域，上述第二活性层形成于上述第二p-GaN层上；可借助上述导电层的至少一个孔，使上述第一p-GaN层再生长而形成上述第二p-GaN层。

上述发光二极管通过在上述“1.发光二极管1的制备方法”项目中进行说明的制备方法而制成，因而，针对于形成于构成上述发光二极管的基板上的第一n-GaN层、由第一活性层、第一p-GaN层依次层叠而成的第一发光结构体；配置有至少一个孔的导电层；形成于上述导电层的上部，具有与上述导电层的至少一个孔的位置相对应的至少一个孔的绝缘层；以及由形成于配置有上述绝缘层的至少一个孔的区域的第二p-GaN层、形成于上述第二p-GaN层上的第二活性层及第二n-GaN层依次层叠而成的第二发光结构体，可与在“1.发光二极管1的制备方法”项目中说明的内容相同。

对此，本发明的发光二极管援引“1.发光二极管1的制备方法”项目的说明，省略对其的详细说明，以下，可对上述发光二极管的特异性结构进行说明。

图3a为表示根据本发明的一实施例的发光二极管的结构的示意图，图3b为表示根据本发明的一实施例的发光二极管的截面的示意图。

参照图3a及图3b，在已准备的基板100，在上述基板100可形成由第一n-GaN层210、第一活性层220、第一p-GaN层230依次层叠而成的第一发光结构体200。在对上述第一发光结构体200的一部分进行台面蚀刻，来使上述第一n-GaN层210的一部分露出的区域，配置有第一n型电极240。在上述第一发光结构体200上，可形成有配置有至少一个孔的导电层300。上述导电层300的至少一个孔可呈圆形。在上述导电层300的上部，可形成具有与上述导电层的至少一个孔的位置相对应的至少一个孔的绝缘层400。接着，在配置有上述导电层300以及上述绝缘层400的至少一个孔的区域，可形成有多个第二p-GaN层530。上述第二p-GaN层530可通过上述导电层300及上述绝缘层400的至少一个孔使上述第一p-GaN层230再生长而形成。上述第二p-GaN层530能够以与上述导电层300的侧壁或上部面相接触的方式构成。第二活性层520、第二n-GaN层510可依次层叠于上述第二p-GaN层530上。对此，可形成由上述第二p-GaN层530、第二活性层520、第二n-GaN层510构成的第二发光结构体500。在上述第二n-GaN层510的上部的一侧可形成有第二n型电极540，在上述导电层300的上部的一侧可形成有P型电极600。

由此可知，通过上述导电层300的孔来使第一p-GaN层230再生长而形成的第二p-GaN层530不仅形成于上述导电层300的内部，而且还形成于在上述导电层300上形成的绝缘层400的上部。因此可确认，上述第二p-GaN层530的大小以宽的面积形成，而不受上述导电层300的孔的大小或上述导电层300及上述绝缘层400的大小的限制。由此可确认，形成于上述第二p-GaN层530上的第二活性层520及第二n-GaN层510也不受大小的限制，以宽的面积形成。由此，在上述发光二极管可形成有第二p-GaN层530，上述第二p-GaN层530在上述发光二极管的下部呈多个杆(rod)形状，在上述发光二极管的上部具有平坦且宽的大小，由此可知，可具有包括形成于上述第二p-GaN层530上的，具有宽的发光面积的第二活性层520的第二发光结构体500的形态。

上述第二p-GaN层通过与上述导电层的至少一个孔的侧壁及上述绝缘层的上部面相接触而形成，上述导电层可被用作上述第二发光结构体的p型接触层(contect layer)。由此，形成于上述导电层的上部的一侧的p型电极与形成于上述第二n-GaN层上的第二n型电极相连接，可以使上述第二发光结构体驱动。在上述的内容中，上述p型电极与第一n型电极相连接来可用于使第一发光结构体驱动。通过此，本发明的发光二极管具有上述第二p-GaN层与上述导电层的至少一个孔的侧壁或上部面相接触的结构，从而上述导电层可被用作上述第二发光结构体的p型接触层(contect layer)，由此既能共同使用p型电极，又能分别控制各个第一发光结构体和第二发光结构体的工作。

即，在本发明的上述发光二极管中，借助上述第一n型电极和上述p型电极的相连接来使上述第一发光结构体驱动，借助上述第二n型电极和上述p型电极的相连接来使上述第二发光结构体驱动，由此独立或相互关联地实现对上述第一发光结构体和上述第二发光结构体的工作控制。

得益于如上所述的结构特征，在一个发光二极管内，可以独立执行对于各个发光结构体的工作控制，从而，为了在一个发光二极管内实现所需的特定波长的光，可通过使各个发光结构体的化合物的组合比互不相同来以使发光二极管分别释放不同波长的光或释放相同波长的光的方式进行控制。在以分别释放不同波长的光的方式构成的情况下，可具有能够在一个发光二极管中释放多种颜色的光的效果。在以释放相同波长的光的方式构成的情况下，可以在一个元件中通过两个发光结构体来实现相同波长的光，因此可具有高亮度、高效率的效果。

并且，在一个发光二极管内，可以相互关联地执行对于各个发光结构体的工作控制，从而混合各个发光结构体释放的光来进行发光，从而可以使一个发光二极管释放所需颜色的光。

图4a至图4c为表示根据本发明的一实施例的发光二极管的发光形状的图像及发光二极管的光谱的图表。

参照图4a部分，分别不同地组合本发明的发光二极管的第一发光结构体及第二发光结构体的组合比，如图4的(a)部分所示，可确认各个发光结构体释放绿色光(green)及蓝色光(blue)。

参照图4b部分，可确认因本发明的发光二极管的结构特征，释放由上述第一发光结构体及第二发光结构体的绿色光和蓝色光混合而成的光。这意味着，通过如上所述的方法，本发明的发光二极管由上述第一发光结构体及第二发光结构体相接合而构成，从而具有可实现所需的特定颜色的光的效果。

参照图4c部分，当供给20mA的电流时，与供给5mA的电流的情况相比，上述发光二极管的光谱在发光二极管的特定波长区域(绿色光及蓝色光)带中，发光效率以更大的宽度变宽。

如上所述，现有的发光二极管通过介入具有显色指数降低的问题的荧光体来实现特定波长的光，而与之不同，本发明的发光二极管可具有如下的效果：无特定物质的混合，利用将两个发光结构体与在一个发光二极管相接合的结构特征来实现两种以上的波长的光。并且，可通过调节作为各个发光结构体的第一发光结构体及第二发光结构体的组合比来释放多种颜色的光，因而可实现高像素。并且，各个发光结构体个别地得到控制，从而能够以规定的程度维持光的强度，可以非常有用地适用于相关产业。

上述导电层可用作使通过上述p型电极传递的电流向上述第一发光结构体及上述第二发光结构体扩散的电流扩散层。上述导电层可由选自Co、Ni、Pt、Au、Se、Re、Ir、Pb、Ag、Cr、Zn及功函数为4.4eV以上的导电性金属或碳纳米管、石墨烯、氧化铟锡、ZnO及氧化铟锌中的至少一种构成。如上所述，因上述导电层的侧壁或上部面与第二p-GaN层相接触的结构性特征而可执行第二发光结构体的p型接触层的作用，又因由构成上述导电层的导电性物质的特征而可执行使通过形成于上述导电层的上部的一侧的p型电极经流的电流分别向第一发光结构体及第二发光结构体扩散的作用。因此，本发明的发光二极管可具有高的发光效率。

上述导电层可被用作为上述第二p-GaN层的生长所需的掩模图案。通过上述导电层的至少一个孔来使上述第一p-GaN层再生长，来使上述第二p-GaN层生长，从而上述导电层可执行用于使上述第二p-GaN层生长的掩模图案的作用。如上所述，作为掩模图案，使用上述导电性金属，从而使上述第二p-GaN层可以在所需的区域，以所需的大小进行选择性区域生长。

上述第二p-GaN层还配置于上述导电层的上部，从而借助上述第二p-GaN层的配置，形成于上述第二p-GaN层上的上述第二活性层的发光面积变宽。即，上述第二p-GaN层不仅形成于配置有上述导电层的至少一个孔的区域，而且还配置于上述导电层的上部，从而上述第二p-GaN层能够以宽的大小形成，而不受限于上述导电层的孔的大小。对此，形成于上述第二p-GaN层上的第二活性层也能够以宽的大小形成，可具有上述第二活性层的发光面积变宽的结构。如上所述，由第二活性层的发光面积的增大，还可使第二发光结构体的发光效率变高。

如图3a至图3b所示，本发明的发光二极管还包括形成于未配置有上述导电层的至少一个孔的区域的绝缘层，上述绝缘层可具有与上述导电层的至少一个孔的位置相对应的至少一个孔。对此，与上述导电层的侧壁或上部面相接触而形成的第二p-GaN层可具有不仅形成于上述绝缘层的至少一个孔的内部，而且还形成于上述绝缘层的上部的结构。

4.发光二极管2

本发明的另一实施方式可提供发光二极管。

本发明的发光二极管可通过在上述“2.发光二极管2的制备方法”中进行说明的制备方法而制成。上述发光二极管包括：第一发光结构体，由形成于基板上的第一n-GaN层、第一活性层、第一p-GaN层依次层叠而成；导电层，配置有形成于上述第一发光结构体上的至少一个孔；以及发光结构组，由第二p-GaN层组、第二活性层组及第二n-GaN层组依次层叠而成，上述第二p-GaN层组形成于配置有上述导电层的至少一个孔的区域，上述第二活性层组形成于上述第二p-GaN层上；上述第二p-GaN层组可借助上述导电层的至少一个孔使上述第一p-GaN层再生长而形成。

图5a为表示根据本发明的另一实施例的发光二极管的结构的示意图，图5b为表示根据本发明的一实施例的发光二极管的截面的示意图。

参照图5a及图5b，在基板100形成有由第一n-GaN层210、第一活性层220及第一p-GaN层230依次层叠而成的第一发光结构体200，在上述第一发光结构体200上形成有具有孔的导电层300。上述导电层300通过孔来使第一p-GaN层230再生长而形成的第二p-GaN层组730形成于上述导电层300的孔的内部。上述第二p-GaN层组730与上述导电层的侧壁或上部面相接触。

在上述导电层300上形成有具有与上述导电层300相对应的孔的绝缘层400，上述第二p-GaN层组730的一部分还形成于上述绝缘层400的孔的内部。为了以如上所述的方式构成，上述绝缘层400的孔的大小可具有大于上述导电层300的孔的直径。在上述第二p-GaN层组530上，可形成有第二活性层组520及第二n-GaN层组510，可层叠发光结构组700，在上述发光结构组700上，可形成有第二n型电极740。

上述第二p-GaN层组730与上述导电层300的至少一个孔的侧壁或上部面相接触而成，上述导电层300可被用作为包含上述第二p-GaN层组730的上述发光结构组700的p型接触层(contect layer)。对此，通过将形成于上述导电层300的上部的一侧的P型电极600和形成于上述第二n-GaN层组上的第二n型电极740相连接，可使上述发光结构组700驱动。通过将上述P型电极600与第一n型电极240相连接，可使第一发光结构体200驱动。通过此，本发明的发光二极管具有以上述第二p-GaN层组730与上述导电层300的至少一个孔的侧壁或上部面相接触的方式形成的结构，从而上述导电层300可被用作为上述发光结构组700的p型接触层(contect layer)，对此，既能共同使用p型电极600，又能分别控制各个上述第一发光结构体200和发光结构组700的工作。

并且，可确认上述第二活性层组720及第二n-GaN层组710与上述绝缘层400的侧壁相接触。可确认，根据上述导电层300的孔的大小或上述导电层300及上述绝缘层400的大小，上述发光结构组700的大小受到限制。对此，上述发光二极管可以在上述第一发光结构体200上形成相当于上述导电层300的至少一个孔的数量的，具有微杆(micro rod)形态的上述发光结构组700，并且它们可以全部进行电连接。并不特别限定上述导电层的孔的数量。

上述发光结构组可包括多个由第二p-GaN层、第二活性层、第二n-GaN层依次层叠而成的发光结构体，上述发光结构体可分别独立地形成于配置有上述导电层的至少一个孔的区域。通过具有上述至少一个孔的导电层进行再生长的第二p-GaN层组，上述发光结构组可具有多个由第二p-GaN层、第二活性层、第二n-GaN层依次层叠而成的发光结构体形成的形态，这可以同时生长，但各个发光结构体可以分别独立地形成于配置有上述导电层的至少一个孔的区域。上述各个发光结构体可借助一个发光结构组电连接来发光，根据实施例，还可以不同地构成电连接，从而并不特别限定。

图6a为表示根据本发明的另一实施例的导电层的截面的示意图，图6b为表示根据本发明的一实施例的绝缘层的截面的示意图。

参照图6a，可确认上述导电层300具有由至少一个导电层孔350以规定的间隔配置而成的结构。在配置有这种形态的上述导电层300的至少一个导电层孔350的区域使形成于上述导电层300下部的第一p-GaN层再生长，从而可形成第二p-GaN层或第二p-GaN层组。如上所述，配置有至少一个导电层孔350的上述导电层300可起到能够使第二p-GaN层或第二p-GaN层组生长的掩模图案的作用。

参照图6b，可确认上述绝缘层400具有由至少一个绝缘层孔450以规定的间隔配置而成的结构。上述绝缘层孔450的大小能够以大于上述图6a的导电层层孔350的大小的方式构成。借助绝缘层400，第二发光结构体或发光结构组的结构可根据不同实施例以多种方式形成，上述绝缘层400具有以与上述图6a的导电层300的至少一个导电层层孔350相对应的形态，使至少一个绝缘层孔450以规定的间隔配置而成的结构。

另一方面，在本说明书中公开的本发明的实施例只不过是为了便于理解而提出的特定例，并不限定本发明的范围。除了在此公开的多个实施例之外，还可实施基于本发明的技术思想的其他变形例，这对于本发明所属技术领域的普通技术人员而言是显而易见的。