KR100611003B1 - 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자는, 제 1 질화물 반도체층; 제 1 질화물 반도체층 위에 형성된 활성층; 활성층 위에 형성된 제 2 질화물 반도체층; 제 2 질화물 반도체층 위에 형성된 AlIn을 포함하는 제 3 질화물 반도체층; 을 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자 제조방법은, 기판 위에 버퍼층을 형성하는 단계; 버퍼층 위에 GaN층을 형성하는 단계; GaN층 위에 제 1 전극층을 형성하는 단계; 제 1 전극층 위에 InxGa1-xN층을 형성하는 단계; InxGa 1-xN층 위에 활성층을 형성하는 단계; 활성층 위에 p-GaN층을 형성하는 단계; p-GaN층 위에 n-AlInN층 또는 p-AlInN층을 형성하는 단계; 를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 다른 실시 예는, 기판; 기판 위에 형성된 버퍼층; 버퍼층 위에 형성된 In이 도핑된 제 1 GaN층; 제 1 GaN층 위에 형성된 Si, In이 도핑된 제 2 GaN층; 제 2 GaN층 위에 형성된 InxGa1-xN층; InxGa1-xN층 위에 형성된 활성층; 활성층 위에 형성된 p-GaN층; p-GaN층 위에 형성된 n-AlInN층 또는 p-AlInN층; 을 포함한다.

Description

질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법{Nitride semiconductor LED and fabrication method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 1 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 2 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 3 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 4 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 5 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 6 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1, 21, 31, 51, 61, 71... 질화물 반도체 발광소자
2... 기판 4... 버퍼층
6... In-doped GaN층 8... Si-In co-doped GaN층
10... InxGa1-xN층 12... 활성층
14... p-GaN층 16, 54... n-AlInN층
24, 52, 74... 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층
33, 35, 39, 45, 49... SiNx 클러스터층
37, 43... InyGa1-yN 우물층 41, 47... InzGa1-zN 장벽층
66... p-AlInN층
본 발명은 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
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.
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 형성한다. 또한, 상부에 마그네슘(Mg)이 도핑된 p-GaN 층을 형성하여 질화물 반도체 발광소자가 제조된다. 그리고, 발광층(다중양자우물구조 활성층)은 상기 n-GaN층과 p-GaN층 사이에 샌드위치 구조로 형성된다.
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.
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.
또한, 캐리어로 활성화되지 않고 p-GaN 질화물 반도체 내에 남아있는 Mg 원자들은 활성층과의 계면에서 방출되는 빛을 트랩(trap)하는 중심(center)으로 작용하여 급격하게 광출력을 감소시킨다. 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. 특히 높은 접촉저항에 의해서 동작전압을 감소시키는 데는 한계가 있다.
본 발명은 질화물 반도체 발광소자를 이루는 활성층의 결정성을 향상시키고, 광출력 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조방법을 제공함에 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자는, 제 1 질화물 반도체층; 상기 제 1 질화물 반도체층 위에 형성된 활성층; 상기 활성층 위에 형성된 제 2 질화물 반도체층; 상기 제 2 질화물 반도체층 위에 형성된 AlIn을 포함하는 제 3 질화물 반도체층; 을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자 제조방법은, 기판 위에 버퍼층을 형성하는 단계; 상기 버퍼층 위에 GaN층을 형성하는 단계; 상기 GaN층 위에 제 1 전극층을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극층 위에 InxGa1-xN층을 형성하는 단계; 상기 InxGa1-xN층 위에 활성층을 형성하는 단계; 상기 활성층 위에 p-GaN층을 형성하는 단계; 상기 p-GaN층 위에 n-AlInN층 또는 p-AlInN층을 형성하는 단계; 를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소 자의 다른 실시 예는, 기판; 상기 기판 위에 형성된 버퍼층; 상기 버퍼층 위에 형성된 In이 도핑된 제 1 GaN층; 상기 제 1 GaN층 위에 형성된 Si, In이 도핑된 제 2 GaN층; 상기 제 2 GaN층 위에 형성된 InxGa1-xN층; 상기 InxGa1-x N층 위에 형성된 활성층; 상기 활성층 위에 형성된 p-GaN층; 상기 p-GaN층 위에 형성된 n-AlInN층 또는 p-AlInN층; 을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 질화물 반도체 발광소자를 이루는 활성층의 결정성을 향상시키고, 광출력 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 1 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
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.
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.
또한, 상기 Si-In co-doped GaN층(8) 위에는 인듐 함량이 낮은 InxGa1-xN층(10)이 형성되어 있고, 상기 InxGa1-xN층(10) 위에는 빛을 방출하는 활성층(12)이 형성되어 있다. 상기 활성층(12)은 InGaN우물층/InGaN장벽층으로 형성되는 단일양자우물구조 또는 다중양자우물구조로 마련될 수 있으며, 그 적층구조의 예에 대해서는 도 3을 참조하여 뒤에서 보다 상세히 설명하기로 한다.
이어서 상기 활성층(12) 위에는 p-GaN층(14)이 형성되어 있으며, 이때 상기 p-GaN층(14)에는 마그네슘이 도핑되어 형성되도록 할 수 있다.
그리고, 상기 p-GaN층(14) 위에는 n형의 제 2 전극층이 형성되어 있다. 여기서, 상기 n형의 제 2 전극층으로는 n-AlInN층(16)이 채용될 수 있다. 이때, 상기 n-AlInN층(16)은 실리콘이 도핑되어 형성되도록 할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의한 질화물 반도체 발광소자는, 제 1 전극층인 Si-In co-doped GaN층(8)과 제 2 전극층인 n-AlInN층(16)이 모두 n형의 질화물로 형성되며, 그 사이에 p-GaN층(14)이 형성된 점을 감안하면, 종래의 p/n 접합 발광소자와는 달리, n/p/n 접합 발광소자 구조를 갖는 것으로 해석될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 종래의 p/n 접합 발광소자의 구조적 및 p-GaN 질화물 반도체 자체의 낮은 Mg 도핑 효율로 인해 발생되는 낮은 캐리어 농도, 그에 따른 접촉저항의 증가에 따른 전류 집중(current crowding) 문제를 극복할 수 있는 방안을 제공할 수 있게 되는 것이다.
특히, 상부에 n-AlInN 질화물 반도체를 적용함으로써, 95% 이상의 광투과도를 갖는 ITO와 같은 투과성 전도성 산화물을 투명 전극으로 사용할 수 있게 된다. 즉, 상기 n-AlInN층에 바이어스 전압을 인가하는 투명 전극으로는, 광출력을 극대화시키기 위해서 전류퍼짐을 극대화시키고, 우수한 광투과도를 갖는 투과성 저항성 금속 또는 투과성 전도성 산화물의 사용이 가능하다. 이와 같은 물질로는, ITO, ZnO, RuOx, IrOx 및 NiO 또는 Ni를 포함하는 Au 합금 금속이 이용될 수 있다. 이와 같은 투명 전극의 사용에 의하여 종래 p/n 접합의 경우에 대비하여 50% 이상의 높은 광출력을 구현할 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면, 낮은 접촉 저항으로 인해 동작 전압을 낮출 수 있으며, 그에 따른 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다. 특히, 플립칩(flip chip) 방식을 적용한 대면적 고출력 발광소자는 300mA 이상의 높은 전류 인가시, 필수적으로 낮은 동작전압을 요구하고 있다. 동일한 전류를 인가하기 위해서 발광소자 자체의 접촉저항이 상대적으로 높을 경우 동작전압이 증가하게 되는데, 그에 따른 발광소자 자체의 내부에서 100℃ 이상의 열을 발생하게 된다. 이에 따라 내부적으로 발생하는 열에 의해서 신뢰성에 결정적인 영향을 미치게 된다.
따라서, 본 발명에 따른 n/p/n 접합 발광소자에 의하면, 낮은 접촉저항으로 인해 동일한 전류 인가시, 상대적으로 낮은 동작전압에서 구동이 가능하고, 그에 따른 내부 열 발생이 낮기 때문에 높은 신뢰성을 갖는 발광소자를 제공할 수 있게 되는 것이다.
한편, 도 2는 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 2 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(21)의 적층구조는, 도 1에 도시된 질화물 반도체 발광소자(1)와 비교할 때, 상기 n-AlInN층(16) 상부에 인듐 조성을 순차적으로 변화시켜 에너지 밴드갭을 제어한 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층(24)이 더 형성된 경우를 나타낸 것이다. 이때, 상기 수퍼 그레이딩(super grading) n-InxGa1-xN층(24)은 그 조성 범위가 0<x<0.2에서 형성되도록 할 수 있다. 이때 상기 수퍼 그레이딩(super grading) n-InxGa1-xN층(24)에는 실리콘이 도핑되도록 할 수도 있다.
이와 같은 적층구조를 갖는 질화물 반도체 발광소자(21)는 n/n/p/n 접합 발광소자로 해석될 수도 있다. 그리고, 이와 같은 적층구조를 갖는 질화물 반도체 발광소자(21)에 있어서, 바이어스 전압을 인가하는 투명 전극은 상기 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층(24)에 형성되도록 할 수 있다.
또한, 도면으로 도시하지는 아니 하였으나, 상기 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층(24) 대신에, 상기 n-AlInN층(16) 상부에 InGaN/AlInGaN 초격자 구조(super lattice structure)층 또는 InGaN/InGaN 초격자 구조층을 형성할 수도 있다. 여기서, 상기 InGaN/AlInGaN 초격자 구조(super lattice structure)층 또는 InGaN/InGaN 초격자 구조층에는 실리콘이 도핑되도록 할 수도 있다.
그러면, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자(31)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.
본 발명의 제 3 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(31)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(10)이 형성되어 있다. 또한, 인듐 변동(fluctuation)에 의한 광출력 및 역방향 누설전류(reverse leakage current)를 개선시키기 위해서 상기 low-mole InxGa1-xN층(10)의 하부 및 상부에, 원자 척도(atomic scale) 형태로 제어된 SiNx 클러스터층(33)(35)이 각각 더 구비되어 있다.
또한, 빛을 방출하는 활성층은 InyGa1-yN 우물층/InzGa1-zN 장벽층으로 형성되는 단일양자우물구조 또는 다중양자우물구조로 형성될 수 있다.
도 3에서는 활성층으로서, InyGa1-yN 우물층(37)(43)과 InzGa1-zN 장벽층(41)(47) 사이에 SiNx 클러스터층(39)(45)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(10)과의 관계를 고려하면, 상기 InyGa1-yN 우물층(37)(43)/In zGa1-zN 장벽층(41)(47)에 도핑되는 인듐 함량과 상기 low-mole InxGa1-xN층(10)에 도핑되는 인듐 함량은, 각각 0<x<0.1, 0<y<0.35, 0<z<0.1의 값을 갖도록 조절할 수 있다.
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.
그리고, 단일양자우물 구조 또는 다중양자우물 구조로 구성된 활성층의 마지막 층을 성장시킨 후, 다시 SiNx 클러스터층(49)을 원자 척도(atomic scale)의 두께로 성장시켜 p-GaN층(14)의 Mg 원소의 활성층 내부 확산을 억제할 수 있도록 한다.
한편, 도 4는 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 4 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 4에 도시된 적층구조 중에서 도 1을 참조하여 설명된 층(동일 부호 부여)에 대해서는 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 제 4 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(51)는, p-GaN층(14) 위에 인듐 조성을 순차적으로 변화시켜 에너지 밴드갭을 제어한 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층(52)이 더 형성되어 있다. 또한, 상기 수퍼 그레이딩 n-InxGa 1-xN층(52) 위에는 n-AlInN층(54)이 더 형성된 경우를 나타낸 것이다.
이와 같은 적층구조를 갖는 질화물 반도체 발광소자(51)는 n/n/p/n 접합 발광소자로 해석될 수도 있다. 그리고, 이와 같은 적층구조를 갖는 질화물 반도체 발 광소자(51)에 있어서, 바이어스 전압을 인가하는 투명 전극은 상기 n-AlInN층(54)에 형성되도록 할 수 있다.
한편, 도 4에서는 상기 p-GaN층(15) 상부에 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층(52)이 형성된 경우를 나타내었으나, 상기 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층(52) 대신에 InGaN/AlInGaN 초격자 구조(super lattice structure)층 또는 InGaN/InGaN 초격자 구조(super lattice structure)층이 형성되도록 구현할 수도 있다.
또한, 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.
본 발명의 제 5 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(61)는, p-GaN층(16) 위에 p-AlInN층(66)이 형성된 점에 그 특징이 있다. 여기서, 상기 p-AlInN층(66)은 마그네슘이 도핑되어 형성되도록 할 수 있다.
이와 같은 적층구조를 갖는 질화물 반도체 발광소자(61)는 p/n 접합의 발광소자로 해설될 수 있으나, 상기 p-AlInN층(66)의 물리적 특성에 의하여 상기 다른 실시 예와 유사한 발광효율을 제공할 수 있게 된다. 그리고, 이와 같은 적층구조를 갖는 질화물 반도체 발광소자(61)에 있어서, 바이어스 전압을 인가하는 투명 전극은 상기 p-AlInN층(66)에 형성되도록 할 수 있다.
그리고, 도 6은 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제 6 실시 예의 적층구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 발명의 제 6 실시 예에 따른 질화물 반도체 발광소자(71)의 적층구조는, 도 5에 도시된 질화물 반도체 발광소자(61)와 비교할 때, 상기 p-AlInN층(66) 상부에 인듐 조성을 순차적으로 변화시켜 에너지 밴드갭을 제어한 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층(74)이 더 형성된 경우를 나타낸 것이다. 이때, 상기 수퍼 그레이딩(super grading) n-InxGa1-xN층(74)은 그 조성 범위가 0<x<0.2에서 형성되도록 할 수 있다. 이때 상기 수퍼 그레이딩(super grading) n-InxGa1-xN층(74)에는 실리콘이 도핑되도록 할 수도 있다.
이와 같은 적층구조를 갖는 질화물 반도체 발광소자(71)는 n/p/p/n 접합 발광소자로 해석될 수도 있다. 그리고, 이와 같은 적층구조를 갖는 질화물 반도체 발광소자(71)에 있어서, 바이어스 전압을 인가하는 투명 전극은 상기 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층(74)에 형성되도록 할 수 있다.
또한, 도면으로 도시하지는 아니 하였으나, 상기 수퍼 그레이딩 n-InxGa1-xN층(74) 대신에, 상기 p-AlInN층(66) 상부에 InGaN/AlInGaN 초격자 구조(super lattice structure)층 또는 InGaN/InGaN 초격자 구조층을 형성할 수도 있다. 여기서, 상기 InGaN/AlInGaN 초격자 구조(super lattice structure)층 또는 InGaN/InGaN 초격자 구조층에는 실리콘이 도핑되도록 할 수도 있다.
이상의 설명에서와 같이 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법에 의하면, 질화물 반도체 발광소자를 이루는 활성층의 결정성을 향상시키고, 광출력 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Claims (47)

  1. 제 1 질화물 반도체층;
    상기 제 1 질화물 반도체층 위에 형성된 활성층;
    상기 활성층 위에 형성된 제 2 질화물 반도체층;
    상기 제 2 질화물 반도체층 위에 형성된 AlIn을 포함하는 제 3 질화물 반도체층;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 질화물 반도체층 하부에는,
    기판;
    상기 기판 위에 형성된 버퍼층;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 질화물 반도체층은,
    In이 도핑된 또는 도핑되지 않은 GaN층;
    상기 GaN층 위에 형성된 제 1 전극층;
    상기 제 1 전극층 위에 형성된 InxGa1-xN층;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  4. 제 2항에 있어서,
    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.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 전극층은 실리콘과 인듐이 동시 도핑된 GaN층인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 질화물 반도체층에 포함된 InxGa1-xN층의 하부와 상부에는 제 1 SiNx 클러스터층과 제 2 SiNx 클러스터층이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1 SiNx 클러스터층과 제 2 SiNx 클러스터층은 원자 척도(atomic scale)의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  8. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 활성층은, InyGa1-yN 우물층/InzGa1-zN 장벽층으로 형성되는 단일양자우물구조 또는 다중양자우물구조로 구성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 활성층을 이루는 InyGa1-yN 우물층과 InzGa1-zN 장벽층 사이에, SiNx 클러스터층이 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  10. 제 8항에 있어서,
    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.
  11. 제 1항 내지 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성층과 제 2 질화물 반도체층 사이에, SiNx 클러스터층이 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 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.
  13. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 질화물 반도체층은 마그네슘이 도핑되어 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  14. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 3 질화물 반도체층은 실리콘 또는 마그네슘이 도핑되어 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  15. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 3 질화물 반도체층 상부에, 인듐 함량이 순차적으로 변화된 수퍼 그레이딩(super grading) 구조 또는, In 또는 Al을 포함하는 초격자 구조의 제 4 질화물 반도체층이 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 수퍼 그레이딩(super grading) 구조는 InxGa1-xN층으로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 초격자 구조는, InGaN/AlInGaN 초격자 구조(super lattice structure)층 또는 InGaN/InGaN 초격자 구조층인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  18. 제 15항에 있어서,
    상기 제 4 질화물 반도체층에는 실리콘이 도핑된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  19. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 3 질화물 반도체층 하부에, 인듐 함량이 순차적으로 변화된 수퍼 그레이딩(super grading) 구조 또는, In 또는 Al을 포함하는 초격자 구조의 제 4 질화물 반도체층이 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 수퍼 그레이딩 구조는 InxGa1-xN층(0<x<0.2)인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  21. 제 19항에 있어서,
    상기 초격자 구조는, InGaN/AlInGaN 초격자 구조(super lattice structure)층 또는 InGaN/InGaN 초격자 구조층인 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  22. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 제 3 질화물 반도체층 위에 투명 전극이 구비된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 투명 전극은 투과성 전도성 산화물 또는 투과성 저항성 금속으로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 투과성 전도성 산화물은 ITO, ZnO, IrOx, RuOx, NiO의 물질 중에서 선택되어 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  25. 제 23항에 있어서,
    상기 투과성 저항성 금속은 Ni 금속을 포함하는 Au 합금층으로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  26. 제 15항에 있어서,
    상기 제 4 질화물 반도체층 위에 투명 전극이 구비된 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
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