KR100647017B1 - 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법 - Google Patents

질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법 Download PDF

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KR100647017B1
KR100647017B1 KR1020050089197A KR20050089197A KR100647017B1 KR 100647017 B1 KR100647017 B1 KR 100647017B1 KR 1020050089197 A KR1020050089197 A KR 1020050089197A KR 20050089197 A KR20050089197 A KR 20050089197A KR 100647017 B1 KR100647017 B1 KR 100647017B1
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nitride semiconductor
semiconductor layer
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electrode pad
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이혁민
김동준
신현수
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삼성전기주식회사
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Abstract

본 발명은 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, p형 전극 패드의 직하 부분에 전류가 흐르는 것을 억제함으로써, 소자의 전기적 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 소자의 전체적인 발광 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
이를 위한 본 발명에 의한 질화물계 반도체 발광소자는, 기판; 상기 기판 상에 형성된 n형 질화물 반도체층; 상기 n형 질화물 반도체층의 소정 영역 상에 형성된 활성층; 상기 활성층 상에 형성되며, 일부분에 플라즈마 처리 영역이 형성된 p형 질화물 반도체층; 상기 p형 질화물 반도체층 상에 형성된 투명 전극; 상기 플라즈마 처리 영역과 대응되는 상기 투명 전극 상에 형성된 p형 전극 패드; 및 상기 n형 질화물 반도체층 상에 형성된 n형 전극 패드를 포함한다.
발광소자, p형 전극 패드, 플라즈마, 저항

Description

질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법{Nitride semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same}
도 1은 종래기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자를 나타내는 평면도.
도 2는 도 1의 Ⅰ- Ⅱ 선을 따라 절단하여 나타내는 단면도.
도 3은 종래기술에 따른 다른 질화물계 반도체 발광소자를 나타내는 평면도.
도 4 및 도 5는 종래기술에 따른 문제점을 설명하기 위한 사진.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자를 나타내는 단면도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다른 질화물계 반도체 발광소자를 나타내는 단면도.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다른 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도.
도 10은 본 발명에 따라 제조된 소자의 발광 특성을 나타내는 사진.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
300: 사파이어 기판 301: n형 질화물 반도체층
302: 활성층 303: p형 질화물 반도체층
304: 플라즈마 처리 304a: 플라즈마 처리 영역
305: 투명 전극 305a: 개구부
306: p형 전극 패드 307: n형 전극 패드
본 발명은 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히, p형 전극 패드의 직하 부분에 전류가 흐르는 것을 억제함으로써, 소자의 전기적 특성, 신뢰성 및 발광 효율을 향상시킬 수 있는 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, GaN 등의 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체는, 우수한 물리적, 화화적 특성으로 인해 발광 다이오드(light emitting diode: LED) 또는 레이저 다이오드(laser diode: LD) 등의 발광 소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다. Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체 재료를 이용한 LED 혹은 LD는 청색 또는 녹색 파장대의 광을 얻기 위한 발광 소자에 많이 사용되고 있으며, 이러한 발광 소자는 전광판 및 조명 장치 등 각종 제품의 광원으로 응용되고 있다. 여기서, 상기 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체는, 통상적 으로, InXAlYGa1-X-YN (0≤X, 0≤Y, X+Y≤1)의 조성식을 갖는 GaN계 물질로 이루어진다.
도 1은 종래기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자를 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ- Ⅱ 선을 따라 절단하여 나타내는 단면도이며, 도 3은 종래기술에 따른 다른 질화물계 반도체 발광소자를 나타내는 평면도이다.
먼저, 종래기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 사파이어 기판(100) 상에 순차적으로 형성된 n형 질화물 반도체층(101), 다중양자 우물 구조인 GaN/InGaN 활성층(102), 및 p형 질화물 반도체층(103)을 포함하며, 상기 p형 질화물 반도체층(103)과 GaN/InGaN 활성층(102)은 메사 식각(mesa etching) 공정에 의하여 그 일부영역이 제거되는 바, n형 질화물 반도체층(101)의 일부상면을 노출한 구조를 갖는다.
상기 p형 질화물 반도체층(103) 상에는 ITO로 이루어진 투명 전극(104) 및 p형 전극 패드(105)가 차례로 형성되어 있고, 상기 n형 질화물 반도체층(101) 상에는 n형 전극 패드(106)가 형성되어 있다.
이러한 종래기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법은 다음과 같다. 우선, 사파이어 기판(100) 상에 n형 질화물 반도체층(101), 활성층(102) 및 p형 질화물 반도체층(103)을 순차적으로 성장시킨다. 이어서, 상기 p형 질화물 반도체층(103), 활성층(102) 및 n형 질화물 반도체층(101)의 일부를 메사 식각하여 상기 n형 질화물 반도체층(101)의 일부를 드러낸다. 다음으로, 상기 p형 질화물 반도체층(103) 상에 ITO 재질의 투명 전극(104)을 형성한다. 그런 후에, 상기 투명 전극(104) 상에 p형 전극 패드(105)를 형성하고, 상기 n형 질화물 반도체층(101) 상에 n형 전극 패드(106)를 형성한다. 상기 p형 및 n형 전극 패드(105, 106)는 Au 또는 Au/Cr 등과 같은 금속을 이용하여 형성할 수 있다.
여기서, 종래의 질화물계 반도체 발광소자에서는, 전류 확산이 균일하게 이루어지도록 하기 위해, 도 1에 도시한 바와 같이, 메사 식각 라인(도시안함)으로부터 p형 전극 패드(105)까지의 거리를 균일하게 설계하거나, 도 2에 도시한 바와 같이, n형 전극 패드(206)를 n형 질화물 반도체층(201) 상면의 둘레 부분에 띠 형상으로 형성하고 있다. 이때, 도 2에서 미설명한 도면부호 203, 204 및 205는 각각 p형 질화물 반도체층, 투명 전극 및 p형 전극 패드를 나타낸다.
그러나, 전술한 바와 같은 종래의 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 따르면 다음과 같은 문제점이 있다.
도 4 및 도 5는 종래기술에 따른 문제점을 설명하기 위한 사진으로서, 도 4는 종래기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 일부분이 파괴된 상태를 나타낸 것이고, 도 5는 종래기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 후면 발광상태를 나타낸 것이다.
종래기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자에서는, 투명 전극(104)으로 사용되는 ITO의 높은 면저항으로 인해, p형 전극 패드(105)의 직하 부분에서 전류가 우선적으로 집중됨으로써 소자의 전기적 특성이 저하된다. 더욱이, 도 4에 도시한 바와 같이, n형 전극 패드(106)와 가장 가까운 p형 전극 패드(105) 부분에 전류가 집중되어 과도한 열이 발생함으로써, 이 부분의 소자가 파괴되는 현상이 나타나는 등 소자의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 종래의 질화물계 반도체 발광소자는, 도 5에 도시한 바와 같이, p형 전극 패드(105)의 직하 부분에서까지도 발광이 이루어지는데, 이와 같이 p형 전극 패드(105)의 직하 부분에서 발생한 빛은, 상기 p형 전극 패드(105)에 의해서 차광된다. 그러므로, 상기 p형 전극 패드(105) 직하 부분에서의 발광은 불필요하며, 오히려, 발광 손실을 일으키는 요인으로 작용하게 된다. 따라서, 소자의 전체적인 발광 효율이 저하되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은, p형 전극 패드의 직하 부분에 전류가 흐르는 것을 방지함으로써, 소자의 전기적 특성, 신뢰성 및 발광 효율을 향상시킬 수 있는 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 질화물계 반도체 발광소자는,
기판;
상기 기판 상에 형성된 n형 질화물 반도체층;
상기 n형 질화물 반도체층의 소정 영역 상에 형성된 활성층;
상기 활성층 상에 형성되며, 일부분에 플라즈마 처리 영역이 형성된 p형 질화물 반도체층;
상기 p형 질화물 반도체층 상에 형성된 투명 전극;
상기 플라즈마 처리 영역과 대응되는 상기 투명 전극 상에 형성된 p형 전극 패드; 및
상기 n형 질화물 반도체층 상에 형성된 n형 전극 패드를 포함한다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 다른 질화물계 반도체 발광소자는,
기판;
상기 기판 상에 형성된 n형 질화물 반도체층;
상기 n형 질화물 반도체층의 소정 영역 상에 형성된 활성층;
상기 활성층 상에 형성되며, 일부분에 플라즈마 처리 영역이 형성된 p형 질화물 반도체층;
상기 p형 질화물 반도체층 상에 형성되며, 상기 플라즈마 처리 영역을 노출시키는 개구부를 갖는 투명 전극;
상기 개구부를 매립하면서 상기 개구부와 접하는 상기 투명 전극의 일부 상면에 걸쳐 형성된 p형 전극 패드; 및
상기 n형 질화물 반도체층 상에 형성된 n형 전극 패드를 포함한다.
여기서, 상기 플라즈마 처리 영역은 Ar 및 O2 가스를 사용하는 플라즈마 처 리에 의해 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법은,
기판 상에 n형 질화물 반도체층, 활성층, 및 p형 질화물 반도체층을 차례로 형성하는 단계;
상기 p형 질화물 반도체층, 활성층 및 n형 질화물 반도체층의 일부를 메사 식각하여 상기 n형 질화물 반도체층의 일부를 드러내는 단계;
플라즈마 처리를 수행하여 상기 p형 질화물 반도체층의 일부분에 플라즈마 처리 영역을 형성하는 단계;
상기 플라즈마 처리 영역을 포함한 상기 p형 질화물 반도체층 상에 투명 전극을 형성하는 단계; 및
상기 플라즈마 처리 영역과 대응되는 상기 투명 전극 상에 p형 전극 패드를 형성하고, 상기 n형 질화물 반도체층 상에 n형 전극 패드를 형성하는 단계를 포함한다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 다른 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법은,
기판 상에 n형 질화물 반도체층, 활성층, 및 p형 질화물 반도체층을 차례로 형성하는 단계;
상기 p형 질화물 반도체층, 활성층 및 n형 질화물 반도체층의 일부를 메사 식각하여 상기 n형 질화물 반도체층의 일부를 드러내는 단계;
플라즈마 처리를 수행하여 상기 p형 질화물 반도체층의 일부분에 플라즈마 처리 영역을 형성하는 단계;
상기 p형 질화물 반도체층 상에, 상기 플라즈마 처리 영역을 노출시키는 개구부를 갖는 투명 전극을 형성하는 단계; 및
상기 개구부를 매립하면서 상기 개구부와 접하는 상기 투명 전극의 일부 상면에 걸쳐 p형 전극 패드를 형성하고, 상기 n형 질화물 반도체층 상에 n형 전극 패드를 형성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 다른 질화물계 반도체 발광소자의 다른 제조방법은,
기판 상에 n형 질화물 반도체층, 활성층, 및 p형 질화물 반도체층을 차례로 형성하는 단계;
상기 p형 질화물 반도체층, 활성층 및 n형 질화물 반도체층의 일부를 메사 식각하여 상기 n형 질화물 반도체층의 일부를 드러내는 단계;
상기 p형 질화물 반도체층 상에, 상기 p형 질화물 반도체층의 일부분을 노출시키는 개구부를 갖는 투명 전극을 형성하는 단계;
플라즈마 처리를 수행하여 상기 개구부에 의해 노출된 상기 p형 질화물 반도체층의 일부분에 플라즈마 처리 영역을 형성하는 단계; 및
상기 개구부를 매립하면서 상기 개구부와 접하는 상기 투명 전극의 일부 상면에 걸쳐 p형 전극 패드를 형성하고, 상기 n형 질화물 반도체층 상에 n형 전극 패 드를 형성하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 플라즈마 처리는 Ar 및 O2 가스를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
질화물계 반도체 발광소자의 구조
도 6 및 도 7을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자에 대하여 상세히 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자를 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 다른 질화물계 반도체 발광소자를 나타내는 단면도이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자는, 도 6에 도시한 바와 같이, 질화물계 반도체 물질의 성장을 위한 사파이어 기판(300)과, 상기 사파이어 기판(300) 상에 순차적으로 형성된 버퍼층(도시안함), n형 질화물 반도체층(301), 활성층(302), 및 p형 질화물 반도체층(303)을 포함하며, 상기 p형 질화물 반도체층(303)과 활성층(302)은 메사 식각 공정에 의하여 그 일부영역이 제거되는 바, 상기 n형 질화물 반도체층(301)의 일부상면을 노출한 구조를 갖는다. 여기서, 상기 버퍼층은, 상기 사파이어 기판(300)과 n형 질화물 반도체층(301)간의 격자정합을 향상시키기 위해 사파이어 기판(300) 상에 성장되는 것으로서, AlN/GaN 등으로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 n형 및 p형 질화물 반도체층(301, 303)과 활성층(302)은, InXAlYGa1-X-YN 조성식(여기서, 0≤X, 0≤Y, X+Y≤1임)을 갖는 반도체 물질일 수 있다.
상기 메사 식각 공정에 의해 식각되지 않은 p형 질화물 반도체층(303)의 일부분에는 플라즈마 처리 영역(304a)이 형성되어 있고, 상기 플라즈마 처리 영역(304a)을 포함한 상기 p형 질화물 반도체층(303) 상에는 ITO 재질의 투명 전극(305)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 플라즈마 처리 영역(304a)은, Ar 및 O2 가스를 사용하는 플라즈마 처리에 의해 형성될 수 있다.
그리고, 상기 플라즈마 처리 영역(304a)과 대응되는 상기 투명 전극(305) 상에는 p형 전극 패드(306)가 형성되어 있으며, 상기 메사 식각 공정에 의해 노출된 n형 질화물 반도체층(301) 상에는 n형 전극 패드(307)가 형성되어 있다. 상기 p형 및 n형 전극 패드(306, 307)는 Au 또는 Cr/Au 등과 같은 금속 물질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 투명 전극(305)은, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 플라즈마 처리 영역(304a)을 노출시키는 개구부(305a)를 가질 수도 있으며, 이러한 개구부(305a)를 갖는 투명 전극(305)이 본 발명에 적용될 경우, 상기 p형 전극 패드(306) 는, 상기 개구부(305a)를 매립하면서 상기 개구부(305a)와 접하는 상기 투명 전극(305)의 일부 상면에 걸쳐 형성된다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광 소자는, p형 전극 패드(306)의 직하 부분에 위치하는 p형 질화물 반도체층(303) 부분에 플라즈마 처리 영역(304a)이 형성되어 있는 것으로 인해, 이 부분의 저항을 증가시켜 상기 p형 전극 패드(306)의 직하 부분으로 전류가 흐르는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 상기 p형 전극 패드(306) 직하 부분에서의 전류 집중 현상을 방지하여, 과도한 열의 발생은 물론, 소자의 파괴 현상을 막을 수가 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 상기 p형 전극 패드(306)의 직하 부분에 전류가 흐르는 것을 억제함으로써, 상기 직하 부분을 제외한 나머지 부분으로 전류가 더 흘러가도록 할 수 있으므로, 상기 p형 전극 패드(306) 직하 부분에서의 불필요한 발광을 억제하여, 소자의 전체적인 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
질화물계 반도체 발광소자의 제조방법
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 다른 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법은, 도 8a에 도시한 바와 같이, 질화물계 반도체 물질의 성장을 위한 사파이어 기판(300) 상에, 버퍼층(도시안함), n형 질화물 반도체층(301), 활성층(302), 및 p형 질화물 반도체층(303)을 차례로 형성한다.
여기서, 상기 버퍼층은, 사파이어 기판(300)과 n형 질화물 반도체층(301)간의 격자정합을 향상시키기 위해 형성하는 층으로서, 일반적으로 AlN/GaN 등을 이용하여 형성한다. 한편, 상기 버퍼층은 형성하지 않을 수도 있다.
그리고, 상기 n형 및 p형 질화물 반도체층(301, 303)과 상기 활성층(302)은, InXAlYGa1-X-YN 조성식(여기서, 0≤X, 0≤Y, X+Y≤1임)을 갖는 반도체 물질로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 n형 질화물 반도체층(203)은 n형 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 형성될 수 있으며, 상기 n형 도전형 불순물로는 예를 들어, Si, Ge, Sn 등을 사용하고, 바람직하게는 Si를 주로 사용한다. 또한, 상기 p형 질화물 반도체층(205)은 p형 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 형성될 수 있으며, 상기 p형 도전형 불순물로는 예를 들어, Mg, Zn, Be 등을 사용하고, 바람직하게는 Mg를 주로 사용한다. 또한, 상기 활성층(302)은 다중양자 우물 구조의 GaN/InGaN층으로 형성될 수 있다.
이러한 n형 및 p형 질화물 반도체층(301, 303)과 활성층(302)은, 일반적으로 유기금속 화학기상증착(metal organic chemical vapor deposition: MOCVD) 등의 공정을 통해 형성될 수 있다.
그런 다음, 도 8b에 도시한 바와 같이, 상기 p형 질화물 반도체층(303), 활 성층(302) 및 n형 질화물 반도체층(301)의 일부를 메사 식각하여, 상기 n형 질화물 반도체층(301)의 일부 영역이 노출되도록 한다.
다음으로, 도 8c에 도시한 바와 같이, 플라즈마 처리(304)를 수행하여 상기 p형 질화물 반도체층(303)의 일부분에 플라즈마 처리 영역(304a)을 형성한다. 여기서, 상기 플라즈마 처리 영역(304a)이, 후속적으로 형성되는 p형 전극 패드(306)의 직하 부분에 위치되도록 한다. 그리고, 상기 플라즈마 처리(304)는 Ar 및 O2 가스를 사용하여 수행하는 것이 바람직하다. 상기 플라즈마 처리(304)가 수행됨으로써, 상기 플라즈마 처리 영역(304a), 즉, 후속적으로 형성되는 p형 전극 패드(306) 직하 부분의 저항이 증가될 수 있다.
그 다음에, 도 8d에 도시한 바와 같이, 상기 플라즈마 처리 영역(304a)을 포함한 상기 p형 질화물 반도체층(303) 상에 투명 전극(305)을 형성한다. 상기 투명 전극(305)은, 일반적으로, ITO로 형성되며, 전류 주입 면적을 증가시키면서 오믹 콘택을 형성하는 역할을 한다.
그런 후에, 도 8e에 도시한 바와 같이, 상기 플라즈마 처리 영역(304a)과 대응되는 상기 투명 전극(305) 상에 p형 전극 패드(306)를 형성하고, 상기 n형 질화물 반도체층(301) 상에 n형 전극 패드(307)를 형성한다. 상기 p형 및 n형 전극 패드(306, 307)는 Au 또는 Au/Cr 등과 같은 금속을 이용하여 형성할 수 있다.
한편, 상기 투명 전극(305)은, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 플라즈마 처리 영역(304a)을 노출시키는 개구부(305a)를 가질 수도 있으며, 이러한 개구부 (305a)를 갖는 투명 전극(305)을 본 발명에 적용할 경우, 상기 플라즈마 처리(304)는, 상기 투명 전극(305)을 형성하기 전 또는 후에 수행할 수 있다.
아울러, 상기 개구부(305a)를 갖는 투명 전극(305)을 적용할 경우, 상기 p형 전극 패드(306)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 개구부(305a)를 매립하면서 상기 개구부(305a)와 접하는 상기 투명 전극(305)의 일부 상면에 걸쳐 형성될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따르면, 플라즈마 처리(304)를 통해 상기 p형 전극 패드(306)의 직하 부분에 위치하는 p형 질화물 반도체층(303) 부분의 저항을 증가시킴으로써, p형 전극 패드(306) 직하 부분에 전류가 흐르는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 상기 p형 전극 패드(306) 직하 부분에서의 전류 집중 현상을 방지하여, 과도한 열의 발생 및 소자 파괴 현상을 막을 수 있으므로, 소자의 전기적 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 10은 본 발명에 따라 제조된 소자의 발광 특성을 나타내는 사진이다.
종래기술에 따라 제조된 질화물계 반도체 발광 소자는, 도 5를 참조로 하여 앞서 설명한 바와 같이 p형 전극 패드(105)의 직하 부분에서까지도 발광이 이루어지는데 반해, 본 발명의 실시예에 따라 제조된 소자는, 도 10에 도시한 바와 같이, p형 전극 패드(306)의 직하 부분에서의 발광이 이루어지지 않고 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 상술한 바와 같이, 플라즈마 처리(304)에 의해 p형 전극 패드(306) 직하 부분에 위치하는 p형 질화물 반도체층(303)의 저항을 증가시킴으로써, 상기 p형 전극 패드(306)의 직하 부분에서 전류가 흐르는 것을 억제할 수 있고, 이에 따라, 상기 p형 전극 패드(306)의 직하 부분을 제외한 나머지 부분으로 전류가 더 흘러가도록 할 수 있다. 따라서, 상기 p형 전극 패드(306)의 직하 부분에서의 불필요한 발광을 억제할 수 있으므로, 소자의 전체적인 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 의하면, 플라즈마 처리를 통해 p형 전극 패드의 직하 부분에 있는 p형 질화물 반도체층 부분의 저항을 증가시킴으로써, 상기 p형 전극 패드의 직하 부분에 전류가 흐르는 것을 억제할 수 있다.
따라서, 본 발명은 p형 전극 패드 직하 부분에서의 전류 집중 현상을 방지하여, 소자의 전기적 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 p형 전극 패드 직하 부분에서의 불필요한 발광을 억제하여, 소자의 전체적인 발광 효율을 향상 시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 n형 질화물 반도체층;
    상기 n형 질화물 반도체층의 소정 영역 상에 형성된 활성층;
    상기 활성층 상에 형성되며, 일부분에 플라즈마 처리 영역이 형성된 p형 질화물 반도체층;
    상기 p형 질화물 반도체층 상에 형성된 투명 전극;
    상기 플라즈마 처리 영역과 대응되는 상기 투명 전극 상에 형성된 p형 전극 패드; 및
    상기 n형 질화물 반도체층 상에 형성된 n형 전극 패드를 포함하는 질화물계 반도체 발광소자.
  2. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 n형 질화물 반도체층;
    상기 n형 질화물 반도체층의 소정 영역 상에 형성된 활성층;
    상기 활성층 상에 형성되며, 일부분에 플라즈마 처리 영역이 형성된 p형 질화물 반도체층;
    상기 p형 질화물 반도체층 상에 형성되며, 상기 플라즈마 처리 영역을 노출 시키는 개구부를 갖는 투명 전극;
    상기 개구부를 매립하면서 상기 개구부와 접하는 상기 투명 전극의 일부 상면에 걸쳐 형성된 p형 전극 패드; 및
    상기 n형 질화물 반도체층 상에 형성된 n형 전극 패드를 포함하는 질화물계 반도체 발광소자.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리 영역은 Ar 및 O2 가스를 사용하는 플라즈마 처리에 의해 형성된 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자.
  4. 기판 상에 n형 질화물 반도체층, 활성층, 및 p형 질화물 반도체층을 차례로 형성하는 단계;
    상기 p형 질화물 반도체층, 활성층 및 n형 질화물 반도체층의 일부를 메사 식각하여 상기 n형 질화물 반도체층의 일부를 드러내는 단계;
    플라즈마 처리를 수행하여 상기 p형 질화물 반도체층의 일부분에 플라즈마 처리 영역을 형성하는 단계;
    상기 플라즈마 처리 영역을 포함한 상기 p형 질화물 반도체층 상에 투명 전 극을 형성하는 단계; 및
    상기 플라즈마 처리 영역과 대응되는 상기 투명 전극 상에 p형 전극 패드를 형성하고, 상기 n형 질화물 반도체층 상에 n형 전극 패드를 형성하는 단계를 포함하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  5. 기판 상에 n형 질화물 반도체층, 활성층, 및 p형 질화물 반도체층을 차례로 형성하는 단계;
    상기 p형 질화물 반도체층, 활성층 및 n형 질화물 반도체층의 일부를 메사 식각하여 상기 n형 질화물 반도체층의 일부를 드러내는 단계;
    플라즈마 처리를 수행하여 상기 p형 질화물 반도체층의 일부분에 플라즈마 처리 영역을 형성하는 단계;
    상기 p형 질화물 반도체층 상에, 상기 플라즈마 처리 영역을 노출시키는 개구부를 갖는 투명 전극을 형성하는 단계; 및
    상기 개구부를 매립하면서 상기 개구부와 접하는 상기 투명 전극의 일부 상면에 걸쳐 p형 전극 패드를 형성하고, 상기 n형 질화물 반도체층 상에 n형 전극 패드를 형성하는 단계를 포함하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  6. 기판 상에 n형 질화물 반도체층, 활성층, 및 p형 질화물 반도체층을 차례로 형성하는 단계;
    상기 p형 질화물 반도체층, 활성층 및 n형 질화물 반도체층의 일부를 메사 식각하여 상기 n형 질화물 반도체층의 일부를 드러내는 단계;
    상기 p형 질화물 반도체층 상에, 상기 p형 질화물 반도체층의 일부분을 노출시키는 개구부를 갖는 투명 전극을 형성하는 단계;
    플라즈마 처리를 수행하여 상기 개구부에 의해 노출된 상기 p형 질화물 반도체층의 일부분에 플라즈마 처리 영역을 형성하는 단계; 및
    상기 개구부를 매립하면서 상기 개구부와 접하는 상기 투명 전극의 일부 상면에 걸쳐 p형 전극 패드를 형성하고, 상기 n형 질화물 반도체층 상에 n형 전극 패드를 형성하는 단계를 포함하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
  7. 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리는 Ar 및 O2 가스를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
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