KR100609583B1 - Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof - Google Patents

Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR100609583B1
KR100609583B1 KR20040067497A KR20040067497A KR100609583B1 KR 100609583 B1 KR100609583 B1 KR 100609583B1 KR 20040067497 A KR20040067497 A KR 20040067497A KR 20040067497 A KR20040067497 A KR 20040067497A KR 100609583 B1 KR100609583 B1 KR 100609583B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
nitride semiconductor
light emitting
emitting device
semiconductor light
Prior art date
Application number
KR20040067497A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20060019046A (en
Inventor
이석헌
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
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 엘지이노텍 주식회사 filed Critical 엘지이노텍 주식회사
Priority to KR20040067497A priority Critical patent/KR100609583B1/en
Priority to CN 200810174254 priority patent/CN101425556B/en
Priority to CN 200580032507 priority patent/CN100576585C/en
Priority to EP20050781229 priority patent/EP1794813B1/en
Priority to US11/661,186 priority patent/US8053794B2/en
Priority to JP2007529680A priority patent/JP2008511154A/en
Priority to PCT/KR2005/002757 priority patent/WO2006022498A1/en
Publication of KR20060019046A publication Critical patent/KR20060019046A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100609583B1 publication Critical patent/KR100609583B1/en
Priority to JP2012252910A priority patent/JP2013058786A/en

Links

Images

Landscapes

  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자는, 제 1 질화물 반도체층; 제 1 질화물 반도체층 위에 형성된 n-AlInN 클래딩층; n-AlInN 클래딩층 위에 형성된 n-InGaN층; n-InGaN층 위에 형성된 활성층; 활성층 위에 형성된 p-InGaN층; p-InGaN층 위에 형성된 p-AlInN 클래딩층; p-AlInN 클래딩층 위에 형성된 제 2 질화물 반도체층; 을 포함한다.A nitride semiconductor light emitting device according to the present invention, the first nitride semiconductor layer; An n-AlInN cladding layer formed over the first nitride semiconductor layer; an n-InGaN layer formed over the n-AlInN cladding layer; an active layer formed on the n-InGaN layer; A p-InGaN layer formed on the active layer; a p-AlInN cladding layer formed on the p-InGaN layer; a second nitride semiconductor layer formed on the p-AlInN cladding layer; It includes.

또한, 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 다른 실시 예는, 제 1 질화물 반도체층; 제 1 질화물 반도체층 위에 형성된 n-AlInN 클래딩층; n-AlInN 클래딩층 위에 형성된 활성층; 활성층 위에 형성된 p-AlInN 클래딩층; p-AlInN 클래딩층 위에 형성된 제 2 질화물 반도체층; 을 포함한다.In addition, another embodiment of the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention, the first nitride semiconductor layer; An n-AlInN cladding layer formed over the first nitride semiconductor layer; an active layer formed on the n-AlInN cladding layer; A p-AlInN cladding layer formed on the active layer; a second nitride semiconductor layer formed on the p-AlInN cladding layer; It includes.

또한, 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 또 다른 실시 예는, 제 1 질화물 반도체층; 제 1 질화물 반도체층 위에 형성된 활성층; 활성층 위에 형성된 p-InGaN층; p-InGaN층 위에 형성된 p-AlInN 클래딩층; p-AlInN 클래딩층 위에 형성된 제 2 질화물 반도체층; 을 포함한다.In addition, another embodiment of the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention, the first nitride semiconductor layer; An active layer formed on the first nitride semiconductor layer; A p-InGaN layer formed on the active layer; a p-AlInN cladding layer formed on the p-InGaN layer; a second nitride semiconductor layer formed on the p-AlInN cladding layer; It includes.

Description

질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법{Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof}Nitride semiconductor LED and fabrication method

도 1은 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 1 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면.1 is a schematic view showing a laminated structure of a first embodiment of a nitride semiconductor light emitting device according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 2 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면.2 is a schematic view showing a laminated structure of a second embodiment of a nitride semiconductor light emitting device according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 3 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면.3 is a schematic view showing a laminated structure of a third embodiment of a nitride semiconductor light emitting device according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 4 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면.4 is a schematic view showing a laminated structure of a fourth embodiment of a nitride semiconductor light emitting device according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 5 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면.5 is a schematic view showing a laminated structure of a fifth embodiment of a nitride semiconductor light emitting device according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1, 31, 41, 61, 71... 질화물 반도체 발광소자1, 31, 41, 61, 71 ... nitride semiconductor light emitting device

2... 기판 4... 버퍼층2 ... substrate 4 ... buffer layer

6... In-doped GaN층 8... Si-In co-doped GaN층6 ... In-doped GaN layer 8 ... Si-In co-doped GaN layer

10... n-AlInN 클래딩층 12... n-InGaN층10 ... n-AlInN cladding layer 12 ... n-InGaN layer

14... 활성층 16... p-InGaN층14 ... active layer 16 ... p-InGaN layer

18... p-AlInN 클래딩층 20... p-GaN층18 ... p-AlInN cladding layer 20 ... p-GaN layer

22... 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층 34, 42... InxGa1-xN층22 ... Super grading n-In x Ga 1-x N layer 34, 42 ... In x Ga 1-x N layer

52, 54, 56, 58, 60... SiNx 클러스터층52, 54, 56, 58, 60 ... SiN x Cluster Layer

44, 48... InyGa1-yN 우물층 46, 50... InzGa1-zN 장벽층44, 48 ... In y Ga 1-y N well layer 46, 50 ... In z Ga 1-z N barrier layer

본 발명은 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nitride semiconductor light emitting device and a method of manufacturing the same.

일반적으로 GaN계 질화물 반도체는 그 응용 분야에 있어서 청색/녹색 LED(Light Emitting Diode)의 광소자 및 MESFET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor), HEMT(High Electron Mobility Transistors) 등의 고속 스위칭, 고출력 소자인 전자소자에 응용되고 있다. 특히 청색/녹색 LED 소자는 이미 양산화가 진행된 상태이며 전세계적인 매출은 지수함수적으로 증가되고 있는 상황이다.In general, GaN-based nitride semiconductors are optical devices of blue / green light emitting diodes (LEDs) and high-speed switching and high-output devices such as metal semiconductor field effect transistors (MESFETs) and high electron mobility transistors (HEMTs) in their application fields. It is applied to an element. In particular, blue / green LED devices have already been mass-produced and global sales are increasing exponentially.

이와 같은 GaN계 질화물 반도체 발광소자는 주로 사파이어 기판 또는 SiC 기판 위에서 성장된다. 그리고, 저온의 성장 온도에서 사파이어 기판 또는 SiC 기판 위에 AlyGa1-yN의 다결정 박막을 버퍼층(buffer layer)으로 성장시킨다. 이후 고온에서 상기 버퍼층 위에 도핑되지 않은 GaN층, 실리콘(Si)이 도핑된 n-GaN 층 또는 상기 구조의 혼합된 구조로 성장시켜 n-GaN층을 제 1 전극층으로 형성한다. 또한, 상 부에 마그네슘(Mg)이 도핑된 p-GaN 층을 제 2 전극층으로 형성하여 질화물 반도체 발광소자가 제조된다. 그리고, 발광층(다중양자우물구조 활성층)은 상기 n-GaN층과 p-GaN층 사이에 샌드위치 구조로 형성된다.Such a GaN-based nitride semiconductor light emitting device is mainly grown on a sapphire substrate or a SiC substrate. In addition, a polycrystalline thin film of Al y Ga 1-y N is grown as a buffer layer on a sapphire substrate or a SiC substrate at a low temperature growth temperature. Thereafter, an undoped GaN layer, a silicon-doped n-GaN layer, or a mixed structure of the above structure is grown at a high temperature to form an n-GaN layer as a first electrode layer. In addition, a nitride semiconductor light emitting device is manufactured by forming a p-GaN layer doped with magnesium (Mg) as a second electrode layer. The light emitting layer (multi-quantum well structure active layer) is formed in a sandwich structure between the n-GaN layer and the p-GaN layer.

또한, 제 2 전극층인 p-GaN층은 결정성장 중에 Mg 원자를 도핑하여 형성하는데, 결정성장 중에 도핑원으로 주입된 Mg 원자가 Ga 위치로 치환되어 p-GaN층으로 작용하여야 하는데, 캐리어 가스 및 소스에서 분해된 수소가스와 결합하여 GaN 결정층에서 Mg-H 복합체를 형성하여 10㏁ 정도의 고저항체가 된다. In addition, the p-GaN layer, which is the second electrode layer, is formed by doping Mg atoms during crystal growth. Mg atoms injected into the doping source during crystal growth should be replaced with Ga positions to act as p-GaN layers. In combination with hydrogen gas decomposed at to form a Mg-H composite in the GaN crystal layer becomes a high resistance of about 10㏁.

따라서, pn 접합 발광소자를 형성한 후, Mg-H 복합체를 끊어서 Mg 원자를 Ga 자리로 치환시키기 위한 후속의 활성화 공정이 요구된다. 그러나 상기 발광소자는 활성화 공정에서 발광에 기여하는 캐리어로 작용하는 양은 1017/㎤ 정도로, 1019/㎤ 이상의 Mg 원자 농도(atomic concentration) 보다 매우 낮아서 저항성 접촉 형성이 어려운 단점이 있다. Therefore, after forming the pn junction light emitting device, a subsequent activation process for breaking the Mg-H complex to replace Mg atoms with Ga sites is required. However, the light emitting device has a disadvantage in that an amount of acting as a carrier contributing to luminescence in the activation process is about 10 17 / cm 3, which is much lower than the Mg atomic concentration of 10 19 / cm 3 or more, so that it is difficult to form a resistive contact.

또한, 캐리어로 활성화되지 않고 p-GaN 질화물 반도체 내에 남아 있는 Mg 원자들은 활성층과의 계면에서 방출되는 빛을 트랩(trap)하는 중심(center)으로 작용하여 급격하게 광출력을 감소시킨다.In addition, Mg atoms, which are not activated as carriers and remain in the p-GaN nitride semiconductor, serve as a center for trapping light emitted at the interface with the active layer, thereby rapidly decreasing the light output.

이를 개선하기 위하여 매우 얇은 투과성 저항성 금속물질을 사용하여 접촉 저항을 낮추어 전류 주입 효율을 증가시키는 방안이 이용되고 있다. 그런데, 접촉저항을 감소시키기 위해서 사용된 얇은 투과성 저항성 금속은 일반적으로 광투과도가 75~80% 정도이며, 그 외에는 손실로 작용한다. 또한, 내부양자효율을 증가시키 기 위해 발광소자의 설계 및 발광층과 p-GaN층의 결정성을 향상시키지 않고 질화물 반도체의 결정성장 자체에서 광출력을 향상시키는 것은 한계가 있다.To improve this problem, a method of increasing current injection efficiency by lowering contact resistance by using a very thin transparent resistive metal material has been used. By the way, the thin transparent resistive metal used to reduce the contact resistance generally has a light transmittance of about 75 to 80%, otherwise serves as a loss. In addition, in order to increase the internal quantum efficiency, there is a limit in improving the light output in the crystal growth itself of the nitride semiconductor without improving the design of the light emitting device and the crystallinity of the light emitting layer and the p-GaN layer.

본 발명은 질화물 반도체 발광소자를 이루는 활성층의 결정성을 향상시키고, 광출력 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a nitride semiconductor light emitting device capable of improving the crystallinity of the active layer constituting the nitride semiconductor light emitting device and improving the light output and reliability thereof, and a method of manufacturing the same.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자는, 제 1 질화물 반도체층; 상기 제 1 질화물 반도체층 위에 형성된 n-AlInN 클래딩층; 상기 n-AlInN 클래딩층 위에 형성된 n-InGaN층; 상기 n-InGaN층 위에 형성된 활성층; 상기 활성층 위에 형성된 p-InGaN층; 상기 p-InGaN층 위에 형성된 p-AlInN 클래딩층; 상기 p-AlInN 클래딩층 위에 형성된 제 2 질화물 반도체층; 을 포함하는 점에 그 특징이 있다. In order to achieve the above object, a nitride semiconductor light emitting device according to the present invention, the first nitride semiconductor layer; An n-AlInN cladding layer formed on the first nitride semiconductor layer; An n-InGaN layer formed on the n-AlInN cladding layer; An active layer formed on the n-InGaN layer; A p-InGaN layer formed on the active layer; A p-AlInN cladding layer formed on the p-InGaN layer; A second nitride semiconductor layer formed on the p-AlInN cladding layer; Its features are to include.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 다른 실시 예는, 제 1 질화물 반도체층; 상기 제 1 질화물 반도체층 위에 형성된 n-AlInN 클래딩층; 상기 n-AlInN 클래딩층 위에 형성된 활성층; 상기 활성층 위에 형성된 p-AlInN 클래딩층; 상기 p-AlInN 클래딩층 위에 형성된 제 2 질화물 반도체층; 을 포함하는 점에 그 특징이 있다.In addition, another embodiment of the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention in order to achieve the above object, the first nitride semiconductor layer; An n-AlInN cladding layer formed on the first nitride semiconductor layer; An active layer formed on the n-AlInN cladding layer; A p-AlInN cladding layer formed on the active layer; A second nitride semiconductor layer formed on the p-AlInN cladding layer; Its features are to include.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 또 다른 실시 예는, 제 1 질화물 반도체층; 상기 제 1 질화물 반도체층 위에 형성된 활성층; 상기 활성층 위에 형성된 p-InGaN층; 상기 p-InGaN층 위에 형성된 p-AlInN 클래딩층; 상기 p-AlInN 클래딩층 위에 형성된 제 2 질화물 반도체층; 을 포함하는 점에 그 특징이 있다.In addition, another embodiment of the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention to achieve the above object, the first nitride semiconductor layer; An active layer formed on the first nitride semiconductor layer; A p-InGaN layer formed on the active layer; A p-AlInN cladding layer formed on the p-InGaN layer; A second nitride semiconductor layer formed on the p-AlInN cladding layer; Its features are to include.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자 제조방법은, 기판 위에 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 위에 인듐이 도핑된 In-doped GaN층을 형성하는 단계; 상기 In-doped GaN층 위에 제 1 전극층을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극층 위에 n-AlInN 클래딩층을 형성하는 단계; 상기 n-AlInN 클래딩층 위에 활성층을 형성하는 단계; 상기 활성층 위에 p-AlInN 클래딩층을 형성하는 단계; 상기 p-AlInN 클래딩층 위에 p-GaN층을 형성하는 단계; 상기 p-GaN층 위에 제 2 전극층을 형성하는 단계; 를 포함하는 점에 그 특징이 있다.In addition, the nitride semiconductor light emitting device manufacturing method according to the present invention in order to achieve the above object, forming a buffer layer on a substrate; Forming an In-doped GaN layer doped with indium on the buffer layer; Forming a first electrode layer on the in-doped GaN layer; Forming an n-AlInN cladding layer on the first electrode layer; Forming an active layer on the n-AlInN cladding layer; Forming a p-AlInN cladding layer on the active layer; Forming a p-GaN layer on the p-AlInN cladding layer; Forming a second electrode layer on the p-GaN layer; Its features are to include.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자 제조방법의 다른 실시 예는, 기판 위에 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 위에 인듐이 도핑된 In-doped GaN층을 형성하는 단계; 상기 In-doped GaN층 위에 제 1 전극층을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극층 위에, 빛을 방출하는 활성층을 형성하는 단계; 상기 활성층 위에 p-InGaN층을 형성하는 단계; 상기 p-InGaN층 위에 p-AlInN 클래딩층을 형성하는 단계; 상기 p-AlInN 클래딩층 위에 p-GaN층을 형성하는 단계; 상기 p-GaN층 위에 제 2 전극층을 형성하는 단계; 를 포함하는 점에 그 특징이 있다.In addition, to achieve the above object another embodiment of the nitride semiconductor light emitting device manufacturing method according to the present invention, forming a buffer layer on a substrate; Forming an In-doped GaN layer doped with indium on the buffer layer; Forming a first electrode layer on the in-doped GaN layer; Forming an active layer emitting light on the first electrode layer; Forming a p-InGaN layer on the active layer; Forming a p-AlInN cladding layer on the p-InGaN layer; Forming a p-GaN layer on the p-AlInN cladding layer; Forming a second electrode layer on the p-GaN layer; Its features are to include.

이와 같은 본 발명에 의하면, 질화물 반도체 발광소자를 이루는 활성층의 결정성을 향상시키고, 광출력 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention as described above, there is an advantage that the crystallinity of the active layer constituting the nitride semiconductor light emitting device can be improved, and the light output and reliability can be improved.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 1 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a stacked structure of a first embodiment of a nitride semiconductor light emitting device according to the present invention.

본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자(1)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 기판(2) 위에 버퍼층(4)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 버퍼층(4)은 AlInN/GaN 적층구조, InGaN/GaN 초격자 구조, InxGa1-xN/GaN 적층구조, AlxInyGa 1-x,yN/InxGa1-xN/GaN의 적층구조 중에서 선택되어 형성될 수 있다.In the nitride semiconductor light emitting device 1 according to the present invention, as shown in FIG. 1, the buffer layer 4 is formed on the substrate 2. Here, the buffer layer 4 may be formed of an AlInN / GaN stacked structure, an InGaN / GaN superlattice structure, an In x Ga 1-x N / GaN stacked structure, Al x In y Ga 1-x, y N / In x Ga 1- It may be selected from a stacked structure of x N / GaN.

그리고, 상기 버퍼층(4) 위에는 인듐이 도핑된 In-doped GaN층(6)이 형성되어 있으며, 상기 In-doped GaN층(6) 위에는 n형의 제 1 전극층이 형성되어 있다. 여기서 상기 n형의 제 1 전극층으로는 실리콘과 인듐이 동시 도핑되어 형성되는 Si-In co-doped GaN층(8)이 채용될 수 있다.An indium-doped In-doped GaN layer 6 is formed on the buffer layer 4, and an n-type first electrode layer is formed on the In-doped GaN layer 6. As the n-type first electrode layer, a Si-In co-doped GaN layer 8 formed by simultaneously doping silicon and indium may be employed.

또한, 상기 Si-In co-doped GaN층(8) 위에는 n-AlInN 클래딩층(10)이 형성되어 있고, 상기 n-AlInN 클래딩층(10) 위에는 n-InGaN층(12)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 n-InGaN층(12) 위에는 빛을 방출하는 활성층(14)이 형성되어 있다. 상기 활성층(14)은 단일양자우물구조 또는 다중양자우물구조로 형성될 수 있다. 상기 활성층(14)을 이루는 적층구조의 예에 대해서는 도 3을 참조하여 뒤에서 보다 상세히 설명하기로 한다. 그리고, 본 발명에 따른 활성층(14)에 의하면 단일양자우물구조로 형성하는 경우에도 충분한 광효율을 달성할 수 있게 된다는 장점이 있다.An n-AlInN cladding layer 10 is formed on the Si-In co-doped GaN layer 8, and an n-InGaN layer 12 is formed on the n-AlInN cladding layer 10. An active layer 14 emitting light is formed on the n-InGaN layer 12. The active layer 14 may be formed in a single quantum well structure or a multi-quantum well structure. An example of the stacked structure of the active layer 14 will be described later with reference to FIG. 3. In addition, according to the active layer 14 according to the present invention, even in the case of forming a single quantum well structure, there is an advantage that the sufficient light efficiency can be achieved.

이어서 상기 활성층(14) 위에는 p-InGaN층(16)이 형성되어 있고, 상기 p- InGaN층(16) 위에는 p-AlInN 클래딩층(18)이 형성되어 있다. 또한, 상기 p-AlInN 클래딩층(18) 위에는 p-GaN층(20)이 형성되어 있으며, 이때 상기 p-GaN층(20)에는 마그네슘(Mg)이 도핑되어 형성되도록 할 수 있다. Subsequently, a p-InGaN layer 16 is formed on the active layer 14, and a p-AlInN cladding layer 18 is formed on the p-InGaN layer 16. In addition, a p-GaN layer 20 is formed on the p-AlInN cladding layer 18. In this case, the p-GaN layer 20 may be doped with magnesium (Mg).

그리고, 상기 p-GaN층(20) 위에는 n형의 제 2 전극층이 형성되어 있다. 여기서, 상기 n형의 제 2 전극층으로는 인듐 조성을 순차적으로 변화시켜 에너지 밴드갭을 제어한 수퍼 그레이딩(super grading) n-InxGa1-xN층(22)이 채용될 수 있다. 이때, 상기 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층(22)은 그 조성 범위가 0<x<0.2에서 형성되도록 할 수 있다. 그리고, 상기 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층(22)에는 실리콘이 도핑되도록 할 수도 있다.The n-type second electrode layer is formed on the p-GaN layer 20. The n-type second electrode layer may be a super grading n-In x Ga 1-x N layer 22 that controls the energy band gap by sequentially changing the indium composition. In this case, the super-grading n-In x Ga 1-x N layer 22 may be formed in the composition range of 0 <x <0.2. In addition, silicon may be doped into the super-grading n-In x Ga 1-x N layer 22.

이와 같이 본 발명에 의한 질화물 반도체 발광소자는, 제 1 전극층(8)과 제 2 전극층(22)이 모두 n형의 질화물 반도체로 형성되며, 그 사이에 p-GaN층(20)이 형성된 점을 감안하면, 종래의 pn 접합 발광소자와는 달리, npn 접합 발광소자 구조를 갖는 것으로 해석될 수 있다.As described above, in the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention, both the first electrode layer 8 and the second electrode layer 22 are formed of an n-type nitride semiconductor, and the p-GaN layer 20 is formed therebetween. In view of this, unlike the conventional pn junction light emitting device, it can be interpreted as having an npn junction light emitting device structure.

또한, 상기 제 2 전극층으로 사용되는 n형 질화물 반도체(예컨대, 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층(22))는 기존의 p-GaN 접촉층보다 저항이 낮기 때문에 접촉저항을 감소시켜 전류 주입을 극대화시킬 수 있다. 그리고, 상기 제 2 전극층에 바이어스 전압을 인가시키는 투명 전극으로는, 광출력을 극대화시키기 위해서 전류퍼짐을 극대화 시키고, 우수한 광투과도를 갖는 투과성 저항성 금속 또는 투과성 전도성 산화물 사용이 가능하다. 이와 같은 물질로는, ITO, ZnO, RuOx, IrOx 및 NiO 또는 Ni 를 포함하는 Au 합금 금속이 이용될 수 있다. In addition, the n-type nitride semiconductor (for example, the super-grading n-In x Ga 1-x N layer 22) used as the second electrode layer has a lower resistance than the conventional p-GaN contact layer, thereby reducing contact resistance. Current injection can be maximized. In addition, as the transparent electrode applying the bias voltage to the second electrode layer, it is possible to use a transmissive resistive metal or a transmissive conductive oxide that maximizes current spreading to maximize light output and has excellent light transmittance. As such a material, Au alloy metal including ITO, ZnO, RuOx, IrOx and NiO or Ni may be used.

여기서, 도면으로 도시하지는 아니 하였으나, 상기 제 2 전극층으로서 InGaN/AlInGaN 초격자 구조(super lattice structure)층 또는 InGaN/InGaN 초격자 구조층이 형성되도록 할 수도 있다. 그리고, 상기 InGaN/AlInGaN 초격자 구조(super lattice structure)층 또는 InGaN/InGaN 초격자 구조층에는 실리콘이 도핑되도록 할 수도 있다.Although not shown in the drawings, an InGaN / AlInGaN super lattice structure layer or an InGaN / InGaN superlattice structure layer may be formed as the second electrode layer. In addition, silicon may be doped into the InGaN / AlInGaN super lattice structure layer or the InGaN / InGaN superlattice structure layer.

또한, 도면으로 도시하지는 아니 하였으나, 상기 제 2 전극층으로서 n-AlInN층이 형성되도록 할 수도 있다.Although not shown in the drawings, an n-AlInN layer may be formed as the second electrode layer.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자(1)에 의하면, 활성층(14)을 중심으로 n-AlInN 클래딩층(10)과 p-AlInN 클래딩층(18)을 삽입하여, 상기 활성층(14) 내부의 캐리어 주입효율과 전류넘침(overflow) 현상을 억제하여 내부양자효율을 개선할 수 있게 되는 것이다.According to the nitride semiconductor light emitting device 1 according to the present invention having such a configuration, the n-AlInN cladding layer 10 and the p-AlInN cladding layer 18 are inserted around the active layer 14 to form the active layer ( 14) The internal quantum efficiency can be improved by suppressing the carrier injection efficiency and the current overflow phenomenon.

한편, 도 2는 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 2 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 2에 도시된 적층구조 중에서 도 1을 참조하여 설명된 층(동일 부호 부여)에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.2 is a schematic view showing a stacked structure of a second embodiment of a nitride semiconductor light emitting device according to the present invention. The description of the layer (denoted by the same reference numeral) described with reference to FIG. 1 among the stacked structures shown in FIG. 2 will be omitted.

본 발명의 제 2 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(31)는, 도 1에 도시된 제 1 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(1)와 비교할 때, 인듐 함량이 낮은 InxGa1-xN층(34)이 더 형성되어 있다는 점에 그 차이가 있다.The nitride semiconductor light emitting device 31 according to the second embodiment of the present invention has a low indium content of In x Ga 1-x as compared to the nitride semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1. The difference is that the N layer 34 is further formed.

즉 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(31)에 의하면, n-InGaN층(12)과 활성층(14) 사이에 인듐 함량이 낮은 InxGa1-xN층(34)이 더 형성되도록 하였다. 이는 내부양자효율을 보다 증가시키기 위하여, 상기 활성층(14) 성장 전에, 상기 활성층(14)의 스트레인을 제어할 수 있도록 인듐 함량이 낮은 InxGa1-xN층(34)을 추가로 성장시킨 것이다.That is, according to the nitride semiconductor light emitting device 31 according to the second embodiment of the present invention, an In x Ga 1-x N layer 34 having a low indium content is formed between the n-InGaN layer 12 and the active layer 14. To form more. In order to further increase the internal quantum efficiency, the In x Ga 1-x N layer 34 having a low indium content was further grown before the active layer 14 was grown to control the strain of the active layer 14. will be.

그러면, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자(41)에 채용되는 활성층의 구조에 대하여 보다 상세하게 살펴 보기로 한다. 도 3은 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 3 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 적층구조 중에서 도 1을 참조하여 설명된 층(동일 부호 부여)에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.Next, the structure of the active layer employed in the nitride semiconductor light emitting device 41 according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3. 3 is a schematic view showing a laminated structure of a third embodiment of a nitride semiconductor light emitting device according to the present invention. In the stacked structure shown in FIG. 3, the description of the layer (denoted by the same reference numeral) described with reference to FIG. 1 will be omitted.

본 발명의 제 3 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(41)에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 내부양자효율(internal quantum efficiency)을 증가시키기 위해서, 활성층의 스트레인(strain)을 제어하는 인듐 함량이 낮은 low-mole InxGa1-xN층(42)이 형성되어 있다. 또한, 인듐 변동(fluctuation)에 의한 광출력 및 역방향 누설전류(reverse leakage current)를 개선시키기 위해서 상기 low-mole InxGa1-xN층(42)의 하부 및 상부에, 수~수십 옹스트롬(Å)의 두께로 형성된 SiNx 클러스터층(52)(54)이 각각 더 구비되어 있다.In the nitride semiconductor light emitting device 41 according to the third embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, in order to increase the internal quantum efficiency, an indium content for controlling the strain of the active layer is provided. A low low-mole In x Ga 1-x N layer 42 is formed. In addition, in order to improve the light output and reverse leakage current due to indium fluctuation, the low-mole In x Ga 1-x N layer 42 is disposed on the lower and upper portions of several tens of angstroms ( Each of the SiN x cluster layers 52 and 54 formed to a thickness of i) is further provided.

또한, 빛을 방출하는 활성층은 InyGa1-yN 우물층/InzGa1-zN 장벽층으로 형성되는 단일양자우물구조 또는 다중양자우물구조로 형성될 수 있다.In addition, the light emitting active layer may be formed of a single quantum well structure or a multi-quantum well structure formed of an In y Ga 1-y N well layer / In z Ga 1-z N barrier layer.

도 3에서는 활성층으로서, InyGa1-yN 우물층(44)(48)과 InzGa1-zN 장벽층(46)(50) 사이에 SiNx 클러스터층(56)(58)이 더 구비된 다중양자우물구조로 형성된 발광소자의 예를 나타내었다. 여기서, 상기 활성층의 발광효율을 개선하기 위해서 InyGa1-yN 우물층(0<y<0.35)/SiNx 클러스터층/InzGa1-z N 장벽층(0<z<0.1)으로 조성비를 조절할 수도 있다. 그리고, 상기 인듐 함량이 낮은 low-mole InxGa1-xN층(42)과의 관계를 고려하면, 상기 InyGa1-yN 우물층(44)(48)/In zGa1-zN 장벽층(46)(50)에 도핑되는 인듐 함량과 상기 low-mole InxGa1-xN층(42)에 도핑되는 인듐 함량은, 각각 0<x<0.1, 0<y<0.35, 0<z<0.1의 값을 갖도록 조절할 수 있다.In FIG. 3, as an active layer, a SiN x cluster layer 56 and 58 is formed between an In y Ga 1-y N well layer 44 and 48 and an In z Ga 1-z N barrier layer 46 and 50. An example of a light emitting device formed of a multi-quantum well structure is further provided. In order to improve the luminous efficiency of the active layer, the composition ratio of In y Ga 1-y N well layer (0 <y <0.35) / SiNx cluster layer / In z Ga 1-z N barrier layer (0 <z <0.1) You can also adjust. In addition, considering the relationship with the low-mole In x Ga 1-x N layer 42 having a low indium content, the In y Ga 1-y N well layer 44 (48) / In z Ga 1- The indium content doped in the z N barrier layers 46 and 50 and the indium content doped in the low-mole In x Ga 1-x N layer 42 are respectively 0 <x <0.1, 0 <y <0.35 , It can be adjusted to have a value of 0 <z <0.1.

또한, 도면으로 도시하지는 아니 하였으나, 상기 활성층을 이루는 InyGa1-yN 우물층과 InzGa1-zN 장벽층 사이에, 상기 InyGa1-yN 우물층의 인듐 변동량을 제어하는 GaN 캡(cap)층이 형성되도록 할 수도 있다. 이때, 빛을 방출하는 우물층과 장벽층 각각의 인듐 함량은 InyGa1-yN(0<y<0.35)/GaN 캡(cap)/InzGa1-z N(0<z<0.1)으로 구성되도록 할 수 있다.Although not shown in the drawings, an indium variation of the In y Ga 1-y N well layer between the In y Ga 1-y N well layer and the In z Ga 1-z N barrier layer constituting the active layer is controlled. A GaN cap layer may be formed. At this time, the indium content of each of the light emitting well layer and the barrier layer is In y Ga 1-y N (0 <y <0.35) / GaN cap / In z Ga 1-z N (0 <z <0.1 Can be composed of

그리고, 단일양자우물 구조 또는 다중양자우물 구조로 구성된 활성층의 마지막 층을 성장시킨 후, 다시 SiNx 클러스터층(60)을 수~수십 옹스트롬(Å)의 두께로 성장시켜 p-GaN층(20)의 Mg 원소의 활성층 내부 확산을 억제할 수 있도록 한다.Then, after growing the last layer of the active layer consisting of a single quantum well structure or a multi-quantum well structure, the SiNx cluster layer 60 is further grown to a thickness of several tens to tens of angstroms to form the p-GaN layer 20. It is possible to suppress diffusion of the Mg element inside the active layer.

한편, 도 4는 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 4 실시 예의 적 층구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 적층구조 중에서 도 1을 참조하여 설명된 층(동일 부호 부여)에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.4 is a schematic view showing a laminated structure of a fourth embodiment of the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention. In the stacked structure illustrated in FIG. 4, the description of the layer (denoted by the same reference numeral) described with reference to FIG. 1 will be omitted.

본 발명의 제 4 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(61)는, n-AlInN 클래딩층(10) 위에 활성층(14)이 형성되어 있으며, 상기 활성층(14) 위에 p-AlInN 클래딩층(18)이 형성된 점에 그 특징이 있다.In the nitride semiconductor light emitting device 61 according to the fourth embodiment of the present invention, an active layer 14 is formed on an n-AlInN cladding layer 10, and a p-AlInN cladding layer 18 is formed on the active layer 14. There is a characteristic in this formed point.

즉, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(61)는, 도 1에 도시된 제 1 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(1)와 비교할 때, n-InGaN층(12)과 p-InGaN층(16)이 형성되지 않은 변형된 적층 구조를 갖는다.That is, the nitride semiconductor light emitting device 61 according to the fourth embodiment of the present invention is compared with the n-InGaN layer 12 when compared with the nitride semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1. It has a modified laminated structure in which the p-InGaN layer 16 is not formed.

그리고, 도 5는 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 5 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 적층구조 중에서 도 1을 참조하여 설명된 층(동일 부호 부여)에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.FIG. 5 is a view schematically showing a stacked structure of a fifth embodiment of the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention. The description of the layer (denoted by the same reference numeral) described with reference to FIG. 1 in the stacked structure shown in FIG. 5 will be omitted.

본 발명의 제 5 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(71)는, 제 1 전극층인 Si-In co-doped GaN층(8) 위에 활성층(14)이 형성되어 있으며, 상기 활성층(14) 위에 p-InGaN층(16) 및 p-AlInN 클래딩층(18)이 형성된 점에 그 특징이 있다.In the nitride semiconductor light emitting device 71 according to the fifth embodiment of the present invention, an active layer 14 is formed on a Si-In co-doped GaN layer 8, which is a first electrode layer, and p is formed on the active layer 14. The feature is that the InGaN layer 16 and the p-AlInN cladding layer 18 are formed.

즉, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(61)는, 도 1에 도시된 제 1 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(1)와 비교할 때, n-AlInN 클래딩층(10)과 n-InGaN층(12)이 형성되지 않은 변형된 적층 구조를 갖는다.That is, the nitride semiconductor light emitting device 61 according to the fifth embodiment of the present invention, when compared with the nitride semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1, the n-AlInN cladding layer 10 And a modified laminated structure in which the n-InGaN layer 12 is not formed.

이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 의하면, 질화물 반도체 발광소자를 이루는 활성층의 결정성을 향상시키고, 광출력 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the nitride semiconductor light emitting device and the manufacturing method thereof according to the present invention, there is an advantage that the crystallinity of the active layer constituting the nitride semiconductor light emitting device can be improved, and the light output and reliability can be improved.

Claims (44)

제 1 질화물 반도체층;A first nitride semiconductor layer; 상기 제 1 질화물 반도체층 위에 형성된 n-AlInN 클래딩층;An n-AlInN cladding layer formed on the first nitride semiconductor layer; 상기 n-AlInN 클래딩층 위에 형성된 n-InGaN층;An n-InGaN layer formed on the n-AlInN cladding layer; 상기 n-InGaN층 위에 형성된 활성층;An active layer formed on the n-InGaN layer; 상기 활성층 위에 형성된 p-InGaN층;A p-InGaN layer formed on the active layer; 상기 p-InGaN층 위에 형성된 p-AlInN 클래딩층;A p-AlInN cladding layer formed on the p-InGaN layer; 상기 p-AlInN 클래딩층 위에 형성된 제 2 질화물 반도체층;A second nitride semiconductor layer formed on the p-AlInN cladding layer; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.Nitride semiconductor light emitting device comprising a. 제 1 질화물 반도체층;A first nitride semiconductor layer; 상기 제 1 질화물 반도체층 위에 형성된 n-AlInN 클래딩층;An n-AlInN cladding layer formed on the first nitride semiconductor layer; 상기 n-AlInN 클래딩층 위에 형성된 활성층;An active layer formed on the n-AlInN cladding layer; 상기 활성층 위에 형성된 p-AlInN 클래딩층;A p-AlInN cladding layer formed on the active layer; 상기 p-AlInN 클래딩층 위에 형성된 제 2 질화물 반도체층;A second nitride semiconductor layer formed on the p-AlInN cladding layer; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.Nitride semiconductor light emitting device comprising a. 제 1 질화물 반도체층;A first nitride semiconductor layer; 상기 제 1 질화물 반도체층 위에 형성된 활성층;An active layer formed on the first nitride semiconductor layer; 상기 활성층 위에 형성된 p-InGaN층;A p-InGaN layer formed on the active layer; 상기 p-InGaN층 위에 형성된 p-AlInN 클래딩층;A p-AlInN cladding layer formed on the p-InGaN layer; 상기 p-AlInN 클래딩층 위에 형성된 제 2 질화물 반도체층;A second nitride semiconductor layer formed on the p-AlInN cladding layer; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.Nitride semiconductor light emitting device comprising a. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제 2 질화물 반도체층 위에 제 2 전극층이 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.A nitride semiconductor light emitting device, characterized in that the second electrode layer is formed on the second nitride semiconductor layer. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제 1 질화물 반도체층 하부에,Under the first nitride semiconductor layer, 기판;Board; 상기 기판 위에 형성된 버퍼층;A buffer layer formed on the substrate; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.Nitride semiconductor light emitting device comprising a. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 버퍼층은, AlInN/GaN 적층구조, InGaN/GaN 초격자 구조, InxGa1-xN/GaN 적층구조, AlxInyGa1-x,yN/InxGa1-xN/GaN의 적층구조 중에서 선택되어 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The buffer layer includes an AlInN / GaN stacked structure, an InGaN / GaN superlattice structure, an In x Ga 1-x N / GaN stacked structure, Al x In y Ga 1-x, y N / In x Ga 1-x N / GaN A nitride semiconductor light emitting device, characterized in that formed and selected from the laminated structure of. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제 1 질화물 반도체층은,The first nitride semiconductor layer, In이 도핑된 In-doped GaN층;In-doped GaN layer doped with In; 상기 In-doped GaN층 위에 형성된 제 1 전극층;A first electrode layer formed on the In-doped GaN layer; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.Nitride semiconductor light emitting device comprising a. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 제 1 전극층은 실리콘과 인듐이 동시 도핑된 GaN층인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The first electrode layer is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that the silicon and indium-doped GaN layer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 n-InGaN층과 상기 활성층 사이에 InxGa1-xN층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.A nitride semiconductor light emitting device, characterized in that an In x Ga 1-x N layer is further formed between the n-InGaN layer and the active layer. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 n-AlInN 클래딩층과 상기 활성층 사이에 InxGa1-xN층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.A nitride semiconductor light emitting device, characterized in that an In x Ga 1-x N layer is further formed between the n-AlInN cladding layer and the active layer. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 제 1 전극층과 상기 활성층 사이에 InxGa1-xN층이 더 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The nitride semiconductor light emitting device of claim 1, wherein an In x Ga 1-x N layer is further formed between the first electrode layer and the active layer. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제 1 질화물 반도체층과 상기 p-AlInN 클래딩층 사이에, 복수 개의 SiNx 클러스터층이 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.A nitride semiconductor light emitting device, characterized in that a plurality of SiN x cluster layer is formed between the first nitride semiconductor layer and the p-AlInN cladding layer. 제 12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 SiNx 클러스터층은 수~수십 옹스트롬(Å)의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The SiN x cluster layer is nitride semiconductor light emitting device, characterized in that formed in the thickness of several tens of angstroms. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 활성층은, InyGa1-yN 우물층/InzGa1-zN 장벽층으로 형성되는 단일양자우물구조 또는 다중양자우물구조로 구성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The active layer is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that consisting of a single quantum well structure or a multi-quantum well structure formed of an In y Ga 1-y N well layer / In z Ga 1-z N barrier layer. 제 14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 활성층을 이루는 InyGa1-yN 우물층과 InzGa1-zN 장벽층 사이에, 상기 InyGa1-yN 우물층의 인듐 변동량을 제어하는 GaN 캡(cap)층이 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.A GaN cap layer is formed between the In y Ga 1-y N well layer and the In z Ga 1-z N barrier layer constituting the active layer to control the indium variation of the In y Ga 1-y N well layer. A nitride semiconductor light emitting device, characterized in that. 제 9항 내지 제 11항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 9 to 11, 상기 활성층을 이루는 InyGa1-yN 우물층/InzGa1-zN 장벽층에 도핑되는 인듐 함량과 상기 InxGa1-xN 층에 도핑되는 인듐 함량은, 각각 0<x<0.1, 0<y<0.35, 0<z<0.1의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.Indium content doped in the In y Ga 1-y N well layer / In z Ga 1-z N barrier layer constituting the active layer and indium content doped in the In x Ga 1-x N layer are each 0 <x < A nitride semiconductor light emitting device having a value of 0.1, 0 <y <0.35, 0 <z <0.1. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 2 전극층은 인듐 함량이 순차적으로 변화된 수퍼 그레이딩(super grading) 구조 또는 In이 포함된 초격자 구조(super lattice structure)인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The second electrode layer is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that the super lattice structure containing a super grading structure (In) or a change in the indium content sequentially. 제 17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 수퍼 그레이딩(super grading) 구조는 n-InxGa1-xN으로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The super grading structure is formed of n-In x Ga 1-x N nitride semiconductor light emitting device. 제 17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 초격자 구조는 InGaN/InGaN 초격자 구조 또는 InGaN/AlInGaN 초격자 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The superlattice structure is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that formed of InGaN / InGaN superlattice structure or InGaN / AlInGaN superlattice structure. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 2 전극층은 n-AlInN층으로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The second electrode layer is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that formed by the n-AlInN layer. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 2 전극층에는 실리콘이 도핑된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The nitride semiconductor light emitting device of claim 2, wherein the second electrode layer is doped with silicon. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제 2 질화물 반도체층 위에 투명 전극이 더 구비된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The nitride semiconductor light emitting device of claim 2, further comprising a transparent electrode on the second nitride semiconductor layer. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 제 2 전극층 위에 투명 전극이 더 구비된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The nitride semiconductor light emitting device of claim 2, further comprising a transparent electrode on the second electrode layer. 제 22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 투명 전극은 투과성 전도성 산화물 또는 투과성 저항성 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The transparent electrode is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that formed of a transparent conductive oxide or a transparent resistive metal. 제 23항에 있어서,The method of claim 23, wherein 상기 투명 전극은 투과성 전도성 산화물 또는 투과성 저항성 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The transparent electrode is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that formed of a transparent conductive oxide or a transparent resistive metal. 제 22항에 있어서,The method of claim 22, 상기 투명 전극은 ITO, ZnO, IrOx, RuOx, NiO의 물질 또는 Ni가 포함된 Au 합금 중에서 선택되어 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The transparent electrode is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that formed by selecting from the material of ITO, ZnO, IrOx, RuOx, NiO or Au alloy containing Ni. 제 23항에 있어서,The method of claim 23, wherein 상기 투명 전극은 ITO, ZnO, IrOx, RuOx, NiO의 물질 또는 Ni가 포함된 Au 합금 중에서 선택되어 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.The transparent electrode is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that formed by selecting from the material of ITO, ZnO, IrOx, RuOx, NiO or Au alloy containing Ni. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 활성층과 상기 p-AlInN 클래딩층 사이에 p-InGaN층이 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.And a p-InGaN layer formed between the active layer and the p-AlInN cladding layer. 기판 위에 버퍼층을 형성하는 단계;Forming a buffer layer over the substrate; 상기 버퍼층 위에 인듐이 도핑된 In-doped GaN층을 형성하는 단계;Forming an In-doped GaN layer doped with indium on the buffer layer; 상기 In-doped GaN층 위에 제 1 전극층을 형성하는 단계;Forming a first electrode layer on the in-doped GaN layer; 상기 제 1 전극층 위에 n-AlInN 클래딩층을 형성하는 단계;Forming an n-AlInN cladding layer on the first electrode layer; 상기 n-AlInN 클래딩층 위에 활성층을 형성하는 단계;Forming an active layer on the n-AlInN cladding layer; 상기 활성층 위에 p-AlInN 클래딩층을 형성하는 단계;Forming a p-AlInN cladding layer on the active layer; 상기 p-AlInN 클래딩층 위에 p-GaN층을 형성하는 단계;Forming a p-GaN layer on the p-AlInN cladding layer; 상기 p-GaN층 위에 제 2 전극층을 형성하는 단계;Forming a second electrode layer on the p-GaN layer; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.Nitride semiconductor light emitting device manufacturing method comprising a. 기판 위에 버퍼층을 형성하는 단계;Forming a buffer layer over the substrate; 상기 버퍼층 위에 인듐이 도핑된 In-doped GaN층을 형성하는 단계;Forming an In-doped GaN layer doped with indium on the buffer layer; 상기 In-doped GaN층 위에 제 1 전극층을 형성하는 단계;Forming a first electrode layer on the in-doped GaN layer; 상기 제 1 전극층 위에, 빛을 방출하는 활성층을 형성하는 단계;Forming an active layer emitting light on the first electrode layer; 상기 활성층 위에 p-InGaN층을 형성하는 단계;Forming a p-InGaN layer on the active layer; 상기 p-InGaN층 위에 p-AlInN 클래딩층을 형성하는 단계;Forming a p-AlInN cladding layer on the p-InGaN layer; 상기 p-AlInN 클래딩층 위에 p-GaN층을 형성하는 단계;Forming a p-GaN layer on the p-AlInN cladding layer; 상기 p-GaN층 위에 제 2 전극층을 형성하는 단계;Forming a second electrode layer on the p-GaN layer; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.Nitride semiconductor light emitting device manufacturing method comprising a. 제 29항 또는 제 30항에 있어서,The method of claim 29 or 30, 상기 버퍼층은, AlInN/GaN 적층구조, InGaN/GaN 초격자 구조, InxGa1-xN/GaN 적층구조, AlxInyGa1-x,yN/InxGa1-xN/GaN의 적층구조 중에서 선택되어 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.The buffer layer includes an AlInN / GaN stacked structure, an InGaN / GaN superlattice structure, an In x Ga 1-x N / GaN stacked structure, Al x In y Ga 1-x, y N / In x Ga 1-x N / GaN The method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that formed in the laminated structure of. 제 29항 또는 제 30항에 있어서,The method of claim 29 or 30, 상기 제 1 전극층은 실리콘과 인듐이 동시 도핑된 GaN층인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.The first electrode layer is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that the silicon and indium-doped GaN layer. 제 29항에 있어서,The method of claim 29, 상기 n-AlInN 클래딩층과 상기 활성층 사이에 또는 상기 활성층과 상기 p-AlInN 클래딩층 사이에 n-InGaN층이 형성되는 단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.And forming an n-InGaN layer between the n-AlInN cladding layer and the active layer or between the active layer and the p-AlInN cladding layer. 제 33항에 있어서,The method of claim 33, 상기 n-InGaN층과 상기 활성층 사이에 InxGa1-xN층이 형성되는 단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.And a step of forming an In x Ga 1-x N layer between the n-InGaN layer and the active layer. 제 29항에 있어서,The method of claim 29, 상기 n-AlInN 클래딩층과 상기 활성층 사이에 InxGa1-xN층이 형성되는 단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.And a step of forming an In x Ga 1-x N layer between the n-AlInN cladding layer and the active layer. 제 30항에 있어서,The method of claim 30, 상기 제 1 전극층과 상기 활성층 사이에 InxGa1-xN층이 형성되는 단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.And a step of forming an In x Ga 1-x N layer between the first electrode layer and the active layer. 제 34항 내지 제 36항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 34 to 36, 상기 InxGa1-xN층의 하부와, 상기 InxGa1-xN층과 상기 p-AlInN 클래딩층 사이에 복수 개의 SiNx 클러스터층이 형성되는 단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.Nitride, characterized in that the In x Ga 1-x N layer of the lower and the In x Ga 1-x N layer and the p-AlInN step that a plurality of SiN x cluster layer between the cladding layer is formed which comprises a semiconductor Light emitting device manufacturing method. 제 37항에 있어서,The method of claim 37, wherein 상기 SiNx 클러스터층은 수~수십 옹스트롬(Å)의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.The SiN x cluster layer is a nitride semiconductor light emitting device manufacturing method, characterized in that formed in the thickness of several tens of angstroms. 제 29항 또는 제 30항에 있어서,The method of claim 29 or 30, 상기 활성층은, InyGa1-yN 우물층/InzGa1-zN 장벽층으로 형성되는 단일양자우물 구조 또는 다중양자우물구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.The active layer is a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that formed of a single quantum well structure or a multi-quantum well structure formed of an In y Ga 1-y N well layer / In z Ga 1-z N barrier layer. 제 39항에 있어서,The method of claim 39, 상기 활성층을 이루는 InyGa1-yN 우물층과 InzGa1-zN 장벽층 사이에, 상기 InyGa1-yN 우물층의 인듐 변동량을 제어하는 GaN 캡(cap)층이 형성되는 단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.A GaN cap layer is formed between the In y Ga 1-y N well layer and the In z Ga 1-z N barrier layer constituting the active layer to control the indium variation of the In y Ga 1-y N well layer. Nitride semiconductor light emitting device manufacturing method characterized in that the step is provided. 제 29항 또는 제 30항에 있어서,The method of claim 29 or 30, 상기 제 2 전극층은 인듐 함량이 순차적으로 변화된 수퍼 그레이딩(super grading) 구조의 n-InxGa1-xN층 또는 InGaN/InGaN 초격자 구조(super lattice structure)층 또는 InGaN/AlInGaN 초격자 구조층 또는 n-AlInN층인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.The second electrode layer may be an n-In x Ga 1-x N layer, an InGaN / InGaN super lattice structure layer, or an InGaN / AlInGaN superlattice structure layer having a super grading structure in which indium content is sequentially changed. Or an n-AlInN layer. 제 29항 또는 제 30항에 있어서,The method of claim 29 or 30, 상기 활성층과 상기 p-AlInN 클래딩층 사이에 p-InGaN층을 형성하는 단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.And forming a p-InGaN layer between the active layer and the p-AlInN cladding layer. 제 29항 또는 제 30항에 있어서,The method of claim 29 or 30, 상기 제 2 전극층에 투명 전극이 형성되는 단계가 구비되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.A method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device, characterized in that the step of forming a transparent electrode on the second electrode layer. 제 43항에 있어서,The method of claim 43, 상기 투명 전극은 투과성 전도성 산화물 또는 투과성 저항성 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자 제조방법.The transparent electrode is a nitride semiconductor light emitting device manufacturing method, characterized in that formed of a transparent conductive oxide or a transparent resistive metal.
KR20040067497A 2004-08-26 2004-08-26 Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof KR100609583B1 (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20040067497A KR100609583B1 (en) 2004-08-26 2004-08-26 Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof
CN 200810174254 CN101425556B (en) 2004-08-26 2005-08-19 Nitride semiconductor led and fabrication method thereof
CN 200580032507 CN100576585C (en) 2004-08-26 2005-08-19 Nitride semiconductor photogenerator and manufacture method thereof
EP20050781229 EP1794813B1 (en) 2004-08-26 2005-08-19 Nitride semiconductor light emitting device and fabrication method thereof
US11/661,186 US8053794B2 (en) 2004-08-26 2005-08-19 Nitride semiconductor light emitting device and fabrication method thereof
JP2007529680A JP2008511154A (en) 2004-08-26 2005-08-19 Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
PCT/KR2005/002757 WO2006022498A1 (en) 2004-08-26 2005-08-19 Nitride semicondctor light emitting device and fabrication method thereof
JP2012252910A JP2013058786A (en) 2004-08-26 2012-11-19 Nitride semiconductor light-emitting element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20040067497A KR100609583B1 (en) 2004-08-26 2004-08-26 Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060019046A KR20060019046A (en) 2006-03-03
KR100609583B1 true KR100609583B1 (en) 2006-08-09

Family

ID=37126492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20040067497A KR100609583B1 (en) 2004-08-26 2004-08-26 Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100609583B1 (en)
CN (2) CN100576585C (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110062128A (en) * 2009-12-02 2011-06-10 엘지이노텍 주식회사 Light emitting device, light emitting device package and method for fabricating the same
GB2485418B (en) * 2010-11-15 2014-10-01 Dandan Zhu Semiconductor materials
CN105977355A (en) * 2016-05-09 2016-09-28 华灿光电股份有限公司 LED epitaxial wafer and preparation method thereof
CN114141917B (en) * 2021-11-30 2024-02-23 江苏第三代半导体研究院有限公司 Low-stress GaN-based light-emitting diode epitaxial wafer and preparation method thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5739554A (en) * 1995-05-08 1998-04-14 Cree Research, Inc. Double heterojunction light emitting diode with gallium nitride active layer
JP2002540618A (en) * 1999-03-26 2002-11-26 松下電器産業株式会社 Semiconductor structure having strain compensation layer and manufacturing method
JP2002190621A (en) * 2000-10-12 2002-07-05 Sharp Corp Semiconductor light emitting element and manufacturing method of it

Also Published As

Publication number Publication date
CN101425556B (en) 2011-12-14
CN101425556A (en) 2009-05-06
CN100576585C (en) 2009-12-30
CN101027792A (en) 2007-08-29
KR20060019046A (en) 2006-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100670531B1 (en) Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof
US7429756B2 (en) Nitride semiconductor light emitting device
JP5048496B2 (en) Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
US20090072220A1 (en) Nitride Semiconductor LED and Fabrication Method Thereof
JP2008526014A (en) Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof
EP1794813B1 (en) Nitride semiconductor light emitting device and fabrication method thereof
KR100609583B1 (en) Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof
KR100593151B1 (en) Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof
KR100670534B1 (en) Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof
KR100611003B1 (en) Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130605

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140609

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150605

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160607

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170605

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190612

Year of fee payment: 14