KR100587021B1 - 수직구조 3족 질화물 발광 소자 - Google Patents

수직구조 3족 질화물 발광 소자 Download PDF

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Abstract

균일한 전류 분포와 개선된 발광 효율을 갖는 수직구조 3족 질화물 발광 소자를 제공한다. 본 발명에 따른 수직구조 3족 질화물 발광 소자는 p측 전극과; 상기 p측 전극 상에 순차 적층된 p형 GaN계 반도체층, 활성층 및 n형 GaN계 반도체층과; 상기 n형 GaN계 반도체층 상의 일부 영역에 형성되고 상기 n형 GaN계 반도체층과는 쇼트키 접촉(schottky contact)을 이루는 n측 전극과; 상기 n형 GaN계 반도체층 상에 형성되고 상기 n측 전극과 접촉하도록 상기 n측 전극을 둘러싸는 투명 전극을 포함한다.
질화갈륨, 3족 질화물, LED, 내부 광자 효율, 쇼트키 접촉

Description

수직구조 3족 질화물 발광 소자{Vertical Group Ⅲ-Nitride Light Emitting Device}
도 1은 종래의 수직구조 3족 질화물 발광 소자의 일례를 나타내는 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 수직구조 3족 질화물 발광 소자를 나타내는 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 수직구조 3족 질화물 발광 소자를 나타내는 측단면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 수직구조 3족 질화물 발광 소자를 나타내는 측단면도들이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101: p형 GaN계 반도체층 103: 활성층
105: n형 GaN계 반도체층 109: p측 전극
160: n측 전극 165: 투명 전극
본 발명은 3족 질화물 발광 소자에 관한 것으로, 특히 균일한 전류 흐름에 의해 향상된 내부 광자 효율을 갖는 수직구조 3족 질화물 발광 소자에 관한 것이다.
질화갈륨(GaN)계 반도체를 사용하는 3족 질화물 발광 다이오드(LED)가 개발된 후, LCD 백라이트(LCD backlight), 카메라 플래시, 휴대폰의 키패드 및 조명용 광원 등 다양한 분야에서 3족 질화물 LED가 광원으로 사용되고 있다. 특히, 대형화, 고출력화 및 고효율화된 3족 질화물 LED 광원에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 따라, 고출력 3족 질화물 LED 응용분야에서는, 발열 특성이 좋지 않은 기존의 사파이어 기판 대신에 GaN 기판 등의 전도성 기판을 사용하는 경향이 증가하고 있다. 이러한 GaN 기판을 사용한 고출력 3족 질화물 LED는, 서로 대향하여 배치된 상부 및 하부 전극을 갖는 수직구조를 갖도록 제조되는 것이 바람직하다. 수직구조 3족 질화물 LED는 수평구조 3족 질화물 LED에 비하여, 더 우수한 발열 특성과 발광 효율을 갖는다.
도 1은 종래의 수직구조 3족 질화물 발광 소자의 일례를 나타내는 측단면도이다. 도 1을 참조하면, 수직구조 3족 질화물 발광 소자(10)는 활성층(53)과 그 활성층의 상하에 형성된 n형 GaN계 반도체층(55) 및 p형 GaN계 반도체층(51)을 포함 한다. 본 명세서에서 GaN계 반도체(또는 3족 질화물)는 AlxGayIn(1-x-y)N(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 표현되는 화합물 반도체를 의미한다. 상기 n형 GaN계 반도체층(55)은 GaN 기판을 포함할 수 있다. p형 GaN계 반도체층(51) 아래에는 광 반사 특성을 갖는 p측 전극(59)이 형성되어 있고, n형 GaN계 반도체층(55) 상면 일부 영역에는 n측 전극(60)이 형성되어 있다. 활성층(53)은 예를 들어, 다중 양자 우물(multi-quantum well; MQW) 구조로 형성될 수 있다.
p측 전극(59)과 n측 전극(60)은 GaN계 반도체층과는 오믹 접촉(ohmic contact)을 이룬다. 예를 들어, p형 GaN계 반도체층(51)과 오믹 접촉을 이루는 p측 전극(59) 재료로는 Au, Pt, Ag, Ni 등을 사용할 수 있고, n형 GaN계 반도체층(55)과 오믹 접촉을 이루는 n측 전극(60) 재료로는 Al, Cr, Ti, In 등을 사용할 수 있다. 상기 발광 소자(10)의 광 출사 방향은 상방향이기 때문에, n측 전극(60)은 가능하면 좁은 면적을 갖도록 형성된다. 따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 발광 소자 동작시 전류(화살표 참조)가 n측 전극(60) 아래의 좁은 영역에 집중되어 불균일한 전류 분포를 나타내게 된다. 이에 따라, 발광 효율(특히, 내부 광자 효율)이 감소될 뿐만 아니라, 활성층(53)에서 발생된 빛이 n측 전극(60)에 의해 가려져 쉽게 탈출하지 못하게 됨으로써 매우 큰 광 손실이 발생하게 된다. 또한, 불균일한 전류 분포로 인해 발광 효율이 낮게 됨에 따라, 동작 전류를 높여야 되고 이에 따라 소자 수명이 단축되는 문제점도 생기게 된다. 특히, 발광 소자(10)가 대면적이거나 n 형 GaN계 반도체층(55)을 얇은 경우, 전류 분포의 불균일성은 더욱 커지게 된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 균일한 전류를 공급함으로써 균일한 발광 효과와 높은 발광 효율을 얻을 수 있는 수직구조 3족 질화물 발광 소자를 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따른 수직구조 3족 질화물 발광 소자는 p측 전극과; 상기 p측 전극 상에 순차 적층된 p형 GaN계 반도체층, 활성층 및 n형 GaN계 반도체층과; 상기 n형 GaN계 반도체층 상의 일부 영역에 형성되고 상기 n형 GaN계 반도체층과는 쇼트키 접촉(schottky contact)을 이루는 n측 전극과; 상기 n형 GaN계 반도체층 상에 형성되고 상기 n측 전극과 접촉하도록 상기 n측 전극을 둘러싸는 투명 전극을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시형태에 따르면, 쇼트키 접촉을 이루는 상기 n측 전극은 Au, Pt, Ag 및 Ni 로 이루어진 그룹으로부터 하나 이상 선택된 금속 재료를 포함한다. 이 경우, 상기 n측 전극은 Al, Cr, Ti 및 In 중 하나 이상의 금속 재료를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 상기 n측 전극은, 제1 폭을 갖는 쇼트키 접촉부와; 상기 쇼트키 접촉부 상에 형성되어 상기 제1 폭보다 더 큰 제2 폭을 갖는 전극 패드부를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 쇼트키 접촉부는 상기 n형 GaN계 반도체층과 쇼트키 접촉을 형성하고, 상기 전극 패드부는 전극 연결을 위한 본딩부를 형성한다. 이에 따라, 상기 n측 전극과 n형 GaN계 반도체층과의 접촉 면적은 감소되고, 상기 n측 전극과 투명 전극과의 접촉 면적은 증가될 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 상기 투명 전극은 상기 n측 전극 상면의 일부 영역으로 연장되어 상기 n측 전극 상면의 일부를 노출시킬 수 있다. 이와 같이 상기 투명 전극을 상기 n측 전극 상면의 일부 영역까지 연장시킴으로써, 상기 n측 전극과 투명 전극과의 접촉 면적은 증가될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 상기 n측 전극은, 서로 다른 재료로 된 다층구조로 형성될 수 있다. 즉, 상기 n측 전극은, 상기 n형 GaN계 반도체층과 쇼트키 접촉을 이루는 제1 n측 전극층과; 상기 제1 n측 전극층 상에 형성되고 상기 제1 n측 전극층과 다른 재료로 이루어진 제2 n측 전극층을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제2 n측 전극층은 Au, Pt, Ag 또는 Ni 등의 쇼트키 접촉 금속으로 이루어질 수도 있고, Al, Cr, Ti 또는 In 등의 오믹 접촉 금속으로 이루어질 수도 있다. 바람직하게는, 상기 제1 n측 전극층은 Pt 또는 Ag 등의 고반사율을 갖는 쇼트키 접촉 금속으로 이루어진다.
본 발명의 제2 측면에 따른 수직구조 3족 질화물 발광 소자는 p측 전극과; 상기 p측 전극 상에 순차 적층된 p형 GaN계 반도체층, 활성층 및 n형 GaN계 반도체층과; 상기 n형 GaN계 반도체층 상의 일부 영역에 순차 적층된 절연층 및 n측 전극과; 상기 n형 GaN계 반도체층 상에 형성되고 상기 n측 전극과 접촉하도록 상기 n측 전극을 둘러싸는 투명 전극을 포함한다.
상기 본 발명의 제2 측면에 따르면, 상기 절연층은 실리콘 산화물(SiO2) 또는 실리콘 질화물(SixNy)로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 절연층은 Si3N4 로 이루어질 수 있다. 상기 n측 전극은, 쇼트키 접촉 금속으로 이루어질 수도 있고, 오믹 접촉 금속으로 이루어질 수도 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따르면, 상기 절연층은 투광성 절연 재료로 이루어지고 상기 n측 전극은 Pt, Ag 또는 Al 등 고 반사율을 갖는 금속 재료로 이루어진다. 이 경우, 상기 절연층으로 입사한 광은, 상기 n측 전극에서 반사됨으로써 더 용이하게 외부로 추출될 수 있게 된다.
본 발명의 제1 및 제2 측면에 따른면, 상기 투명 전극의 상면에는 요철 패턴이 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 요철 패턴은 발광 소자의 광 추출 효율을 높이는 역할을 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 수직구조 3족 질화물 발광 소자를 나타내는 측단면도이다. 도 2를 참조하면, 발광 소자(100)는 p측 전극(109) 상에 순차적으로 적층된 p형 GaN계 반도체층(101), 활성층(103) 및 n형 GaN계 반도체층(105)을 포함한다. n형 GaN계 반도체층(105) 상의 일부 영역에는 n측 전극(160)이 형성되어 있다. 또한, n형 GaN계 반도체층(105) 상에는 n측 전극(160)과 접촉하면서 n측 전극(160)을 둘러싸는 투명 전극(165)이 형성되어 있다. 예를 들어, 투명 전극(165)은 ITO(Indium Tin Oxide) 등으로 이루어질 수 있다.
상기 p측 전극(109)은 종래와 같이 p형 GaN계 반도체층(101)과 오믹 접촉을 이루지만, 상기 n측 전극(160)은 종래와 달리 상기 n형 GaN계 반도체층(105)과 쇼트키 접촉을 이룬다. 예를 들어, 상기 n형 GaN계 반도체층(105)과 접하는 상기 n측 전극(160) 부분은 Au, Pt, Ag 또는 Ni 등의 쇼트키 접촉 금속으로 이루어질 수 있 다. 이러한 금속은 p측 전극(109)에서는 오믹 접촉 금속으로 작용하지만, n측 전극(160)에서는 쇼트키 접촉 금속으로 작용한다. 이와 같이 n측 전극(160)이 n형 GaN계 반도체층(105)과 쇼트키 접촉을 이룸으로써, n측 전극(160)과 n형 GaN계 반도체층(105) 간에는 쇼트키 장벽이 생기게 된다. 이러한 쇼트키 장벽으로 인해, n측 전극(160)과 n형 GaN계 반도체층(105) 간의 계면을 통해서는 전류가 잘 흐르지 못하게 된다. 즉, n측 전극(160)으로부터 n형 GaN계 반도체층(105)으로의 직접적인 전류 흐름(n측 전극(160) 바로 아래로의 전류 흐름)은 매우 작거나 거의 없게 된다.
대신에, 전류는 n측 전극(160)으로부터 투명 전극(165)을 통해 n형 GaN계 반도체층(105)으로 우회하여 흐르게 된다(도 2의 화살표 참조). 따라서, 발광 소자(100) 동작시 전체적인 전류는 분산되어 매우 균일하게 분포하게 되고, 종래와 같은 n측 전극 아래의 좁은 영역에서의 전류 집중 현상을 방지하게 된다. 이에 따라, 활성층(103) 전체 영역에서 광이 발생되어 내부 광자 효율이 크게 향상된다. 뿐만 아니라 균일한 전류 분포로 인해, 대면적의 발광 소자를 용이하게 구현할 수 있고, n형 GaN계 반도체층의 두께를 얇게 형성할 수 있다. GaN계 반도체층의 두께가 얇으면, GaN계 반도체층에 의한 광흡수가 작아지게 된다.
또한, n측 전극(160) 바로 아래로의 전류 흐름은 매우 작은 반면에 투명 전극(165)을 통해 전류가 분산되기 때문에, 활성층(103)에서 생성된 빛이 큰 손실 없이 외부로 용이하게 방출할 수 있게 된다. 이에 따라, 전체적인 광자 효율은 더욱 증가하게 된다.
상기 n측 전극(160)은, 쇼트키 접촉 금속만으로 이루어져 있을 필요는 없다. 즉, n측 전극(160)과 n형 GaN계 반도체층(105) 간의 접촉 부위에서 쇼트키 접촉을 형성하면 충분하므로, 상기 접촉 부위 이외의 다른 n측 전극(160) 부분에서는 오믹 접촉 금속으로 이루어져도 무방하다(도 7 참조). 또한, 상기 n측 전극(160)은, n형 GaN계 반도체층(105)과의 쇼트키 접촉을 이루는 한, Al, Cr, Ti 또는 In 등의 오믹 접촉 금속을 n측 전극(160)의 일부 성분으로서 포함할 수도 있다. 예를 들어, n형 GaN계 반도체층(105) 상에 열처리를 통해 Al(오믹 접촉 금속)과 Au(쇼트키 접촉 금속)의 합금을 형성함으로써, 상기 n형 GaN계 반도체층(105)과 쇼트키 접촉을 이루는 n측 전극(160)을 제조할 수도 있다.
본 발명의 가장 큰 특징은, n측 전극(160)으로부터 n형 GaN계 반도체층(105)으로의 직접적인 전류 흐름을 억제함과 동시에 투명 전극(165)을 통해서 전류를 분산시킨다는 것이다. 이러한 직접적인 전류 흐름의 억제와 전류의 분산 효과는, 상기 쇼트키 접촉 이외의 다른 방법을 통해서도 얻을 수 있다. 예를 들어 n측 전극과 n형 GaN계 반도체층(105) 사이에만 절연층을 형성함으로써, n측 전극으로부터 GaN계 반도체층(105)으로의 직접적인 전류 흐름을 억제할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 수직구조 3족 질화물 발광 소자의 측단면도이다. 도 3을 참조하면, n형 GaN계 반도체층(105)과 n측 전극(170) 사이에는 SiO2 또는 SixNy 등으로 이루어진 절연층(180)이 형성되어 있다. n형 GaN계 반도체층(105) 상에 형성된 투명 전극(165)은 n측 전극(170)을 둘러싸고 있다. 따라서, n측 전극(170)으로부터 n형 GaN계 반도체층(105)으로의 직접적인 전류는 상기 절연층(180)에 의해 차단된다. 대신에, 전류는 n측 전극(170)으로부터 투명 전극(165)을 통해 n형 GaN계 반도체층(105)으로 우회하여 흐르게 된다(도 3의 화살표 참조). 따라서, 본 실시형태에서도 도 2의 실시형태와 마찬가지로 균일한 전류 분포, 균일한 발광, 개선된 내부 광자 효율 등의 효과를 얻게 된다.
도 3에 도시된 실시형태에서는 n측 전극의 쇼트키 접촉을 이용하는 것이 아니므로, n측 전극(170)은 오믹 접촉 금속만으로 이루어져 있다 하더라도 무방하다. 즉, n측 전극(170)은, 상기 n형 GaN계 반도체층(105)과 쇼트키 접촉을 이룰 수 있는 쇼트키 접촉 금속으로 이루어질 수도 있고, 상기 n형 GaN계 반도체층(105)과 오믹 접촉을 이룰 수 있는 오믹 접촉 금속으로 이루어질 수도 있다.
바람직하게는, 상기 절연층은(180)은 투광성 절연 재료로 이루어지고 상기 n측 전극(170)은 Pt, Ag 또는 Al 등 고 반사율을 갖는 금속 재료로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 절연층(180)으로 입사한 광은, 상기 n측 전극(170)에서 반사됨으로써 외부로 추출될 확률이 더 커지게 된다. 이에 따라, 전체적인 발광 효율을 더욱 개선할 수 있게 된다.
도 4 내지 도 7에는 본 발명의 다양한 실시형태에 따른 수직구조 3족 질화물 발광 소자가 도시되어 있다. 이 수직구조 3족 질화물 발광 소자들(300, 400, 500, 600)은 도 3의 수직구조 3족 질화물 발광 소자(100)의 수정예 또는 변형예들에 해당한다. 도 4 내지 도 7에 도시된 수직구조 3족 질화물 발광 소자들(300, 400, 500, 600)의 n측 전극(160, 160', 160'')은 n형 GaN계 반도체층(105)과는 쇼트키 접촉을 이루고 있다.
먼저, 도 4를 참조하면, n형 GaN계 반도체층(105) 상에 형성된 n측 전극(160')은 제1 폭을 갖는 쇼트키 접촉부(161)와 제2 폭을 갖는 전극 패드부(162)를 포함한다. 제1 폭은 제2 폭보다 상대적으로 작다. n측 전극(160')은 쇼트키 접촉부(161)를 통해서 n형 GaN계 반도체층(105)과 쇼트키 접촉을 이루며, 전극 패드부(162)를 통해서 외부 배선(예컨대, 본딩 와이어)에 연결된다.
상대적으로 작은 제1 폭을 갖는 쇼트키 접촉부(161)를 구비함으로써, n측 전극(160')과 n형 GaN계 반도체층(105) 간의 접촉 면적을 더욱 작게 할 수 있다. 이에 따라, 발광 소자(300)의 전류 분포를 더욱 균일하게 조절할 수 있게 된다. 또한, 상대적으로 큰 제2 폭을 갖는 전극 패드부(162)를 구비함으로써, n측 전극(160')과 외부 배선과의 본딩 작업을 더욱 안정적으로 수행할 수 있게 될 뿐만 아 니라, n측 전극(160')과 투명 전극(165) 간의 접촉 면적을 증가시킬 수 있게 된다. 이에 따라, n측 전극(160')으로부터 투명 전극(165)으로의 전류 공급이 더욱 용이하게 된다.
도 5를 참조하면, 발광 소자(400)의 투명 전극(166)은 n측 전극(160) 상면의 일부 영역까지 연장되어 있고, n측 전극(160) 상면의 일부 영역은 투명 전극(166)에 의해 노출되어 있다. 노출된 n측 전극(160)의 상면을 통해 n측 전극(160)은 외부 배선에 본딩된다. 이와 같이 상기 투명 전극(166)을 상기 n측 전극(160) 상면의 일부 영역까지 연장시킴으로써, 상기 n측 전극(160)과 투명 전극(166)과의 접촉 면적은 증가된다. 이에 따라, n측 전극(160)으로부터 투명 전극(166)으로의 전류 공급이 더욱 용이하게 된다.
도 6을 참조하면, 투명 전극(167)의 상면에는 요철 패턴(167a)이 형성되어 있다. 이러한 요철 패턴은 광 출사면에서의 광 추출 확률을 높이는 역할을 한다. 발광 소자(500)의 내부에서 발생된 빛은, 소자 내부 물질과 외부 물질 간의 굴절율 차이로 인해 전반사될 수 있다. 이러한 전반사는 광 추출 효율을 저하시킬 뿐만 아니라 소자 내부에 열을 발생시킨다. 그러나, 도 6과 같이 소자 상면에(특히, 투명 전극(167) 상면에) 요철 패턴(167a)을 형성하면, 빛의 전반사 확률이 저감되어 광 추출 효율이 향상되고 소자 내부의 발열량을 감소된다.
도 7을 참조하면, n측 전극(160'')은, 서로 다른 재료로 된 다층구조를 갖고 있다. 즉, 상기 n측 전극(160'')은, 서로 다른 재료로 된 제1 n측 전극층(163)과 제2 n측 전극층(164)을 포함한다. 제1 n측 전극층(163)은 n형 GaN계 반도체층(105)과 쇼트키 접촉을 이루며, 제2 n측 전극층(164)은 제1 n측 전극층(163)과는 다른 재료로 이루어져 있다. 예를 들어, 상기 제2 n측 전극층은 Au, Pt, Ag 또는 Ni 등의 쇼트키 접촉 금속으로 이루어질 수도 있고, Al, Cr, Ti 또는 In 등의 오믹 접촉 금속으로 이루어질 수도 있다. n측 전극(160'')과 n형 GaN계 반도체층(105) 간의 쇼트키 접촉은 실질적으로 제1 n측 전극층(163)을 통하여 이루어지기 때문에, 제2 n측 전극층(164)은 쇼트키 접촉 금속을 포함할 필요가 없다.
바람직하게는, 상기 제1 n측 전극층(164)은 Pt 또는 Ag 등의 고반사율을 갖는 쇼트키 접촉 금속으로 이루어진다. 이와 같이 고반사율을 갖는 쇼트키 접촉 금속으로 제1 n측 전극층(164)을 형성함으로써, GaN계 반도체층으로부터 n측 전극(160'')에 입사된 빛은 제1 n측 전극층(164)에 의해 (흡수되지 않고) 반사되어 용이하게 외부로 추출될 수 있게 된다(도 7의 화살표 참조). 이에 따라, 발광 소자(600)의 전체적인 발광 효율은 더욱 개선 된다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 또한, 본 발명은 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변 경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. 예를 들어, 도 2 내지 도 5 및 도 7에서 투명 전극(165, 166)의 상면에 외부 광자 효율을 높이기 위한 요철 패턴(도 4의 도면 부호 167a 참조)을 형성할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, n측 전극과 n형 GaN계 반도체층 간에 쇼트키 접촉을 형성하거나 절연층을 형성함으로써, 투명 전극층을 통한 전류의 균일한 분포를 구현할 수 있게 된다. 이에 따라, 높은 발광 효율로 균일한 발광효과를 얻을 수 있고, 대면적의 발광 소자를 용이하게 구현할 수 있게 된다. 또한, 전류 집중 현상이 방지되므로, 발광 소자의 동작 전압을 감소시킬 수 있게 되고, 소자의 수명이 향상된다. 특히, 얇은 두께의 n형 GaN계 반도체층을 사용할 수 있으므로 GaN계 반도체층에 의한 광흡수를 최소화할 수 있다.

Claims (13)

  1. p측 전극;
    상기 p측 전극 상에 순차 적층된 p형 GaN계 반도체층, 활성층 및 n형 GaN계 반도체층;
    상기 n형 GaN계 반도체층 상의 일부 영역에 형성되고 상기 n형 GaN계 반도체층과는 쇼트키 접촉을 이루는 n측 전극; 및
    상기 n형 GaN계 반도체층 상에 형성되고 상기 n측 전극과 접촉하도록 상기 n측 전극을 둘러싸는 투명 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 n측 전극은 Au, Pt, Ag 및 Ni 로 이루어진 그룹으로부터 하나 이상 선택된 금속 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 n측 전극은 Al, Cr, Ti 및 In 로 이루어진 그룹으로부터 하나 이상 선택된 금속 재료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 n측 전극은,
    제1 폭을 갖는 쇼트키 접촉부; 및
    상기 쇼트키 접촉부 상에 형성되어 상기 제1 폭보다 더 큰 제2 폭을 갖는 전극 패드부를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 투명 전극은 상기 n측 전극 상면의 일부 영역으로 연장되어 상기 n측 전극 상면의 일부를 노출시키는 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 n측 전극은,
    상기 n형 GaN계 반도체층과 쇼트키 접촉을 이루는 제1 n측 전극층; 및
    상기 제1 n측 전극층 상에 형성되고 상기 제1 n측 전극층과 다른 재료로 이루어진 제2 n측 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 n측 전극층은, Au, Pt, Ag 및 Ni 로 이루어진 그룹으로부터 하나 이상 선택된 금속 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 n측 전극층은, Al, Cr, Ti 및 In 으로 이루어진 그룹으로부터 하나 이상 선택된 금속 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 n측 전극층은 Pt 및 Ag 로 이루어진 그룹으로부터 하나 이상 선택된 금속 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
  10. p측 전극;
    상기 p측 전극 상에 순차 적층된 p형 GaN계 반도체층, 활성층 및 n형 GaN계 반도체층;
    상기 n형 GaN계 반도체층 상의 일부 영역에 순차 적층된 절연층 및 n측 전극; 및
    상기 n형 GaN계 반도체층 상에 형성되고 상기 n측 전극과 접촉하도록 상기 n측 전극을 둘러싸는 투명 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 절연층은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 절연층은 투광성 절연 재료로 이루어지고,
    상기 n측 전극은 Pt, Ag 및 Al 으로 이루어진 그룹으로부터 하나 이상 선택된 금속 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
  13. 제1항 또는 제10항에 있어서,
    상기 투명 전극의 상면에는 요철 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수직구조 3족 질화물 발광 소자.
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