KR100708934B1 - 질화물계 반도체 발광소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 질화물계 반도체 발광소자에 관한 것으로서, 기판과, 상기 기판 상에 형성되어 있으며, 제1 영역 및 상기 제1 영역과 서로 맞물려 있는 핑거 구조의 제2 영역으로 구분된 상면을 갖는 n형 질화물 반도체층과, 상기 n형 질화물 반도체층의 제2 영역 상에 형성되어 있는 활성층과, 상기 활성층 상에 형성되어 있는 p형 질화물 반도체층과, 상기 p형 질화물 반도체층 상에 형성되어 있는 투명전극과, 상기 투명전극 상에 형성되어 있는 p형 전극 및 상기 n형 질화물 반도체층의 제1 영역 상에 형성되어 있는 n형 전극을 포함하고, 상기 제2 영역은, 상기 n형 질화물 반도체층의 최외각 변을 따라 둘러지도록 형성되어 있는 제1 부분과, 상기 제1 영역과 서로 맞물려 있는 핑거 구조를 가지도록 상기 n형 질화물 반도체층의 중앙부를 향하여 뻗어 있는 제2 부분을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자를 제공한다.

질화물, 반도체, 전극 패턴, 발광면적, 휘도, 구동전압

Description

질화물계 반도체 발광소자{NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}

도 1은 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자(LED)의 전극 및 활성영역을 나타낸 배치도.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자(LED)의 전극 및 활성영역을 나타낸 배치도.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자(LED)의 전극 및 활성영역을 나타낸 배치도.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자(LED)의 전극 및 활성영역을 나타낸 배치도.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자(LED)의 전극 및 활성영역을 나타낸 배치도.

도 8은 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자와 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 전극 패턴 배치에 따른 휘도 변화를 나타낸 도면.

도 9는 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자와 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 전극 패턴 배치에 따른 동작전압 변화를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 기판 110 : 버퍼층

120 : n형 질화물 반도체층 130 : 활성층

140 : p형 질화물 반도체층 150 : 투명 전극

160 : n형 전극 160a : n형 전극 패드

170 : p형 전극 170a : p형 전극 패드

본 발명은 질화물계 반도체 발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 대면적 질화물계 반도체 발광소자의 휘도를 향상시키고 낮은 구동전압을 구현할 수 있는 질화물계 반도체 발광소자에 관한 것이다.

일반적으로, 질화물계 반도체는 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 Ⅲ-Ⅴ족 반도체결정으로서, 단파장광(자외선 내지 녹색광), 특히 청색광을 낼 수 있는 발광소자에 널리 사용된다.

한편, 상기 질화물계 반도체 발광소자는, 결정성장을 위한 격자정합조건을 만족하는 사파이어 기판이나 SiC 기판 등의 절연성 기판을 이용하여 제조되므로, p형 및 n형 질화물 반도체층에 연결된 2개의 전극이 발광구조의 상면에 거의 수평으 로 배열되는 수평 구조를 가진다.

최근 이러한 수평 구조를 가지는 질화물계 반도체 발광소자를 조명광원으로 이용하기 위해서 고휘도화가 요구되며, 이러한 고휘도화를 달성하기 위해서 대전류에서 동작 할 수 있는 대면적 질화물계 반도체 발광소자를 제작하고 있다.

그러나, 이러한 수평(planar) 구조를 가지는 대면적 질화물계 반도체 발광소자는, 2개의 전극이 발광구조물 상하면에 각각 배치된 수직(vertical) 구조를 가지는 질화물계 반도체 발광소자에 비해 전류의 흐름이 전체 발광영역에 있어 균일하게 분포하지 못하므로, 발광에 사용되는 유효면적 또한 크지 않아 발광효율이 낮은 문제가 있다.

그러면, 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 수평 구조를 가지는 대면적 질화물계 반도체 발광소자의 문제점에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자(LED)의 전극 및 활성영역을 나타낸 배치도이다.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 수평 구조를 가지는 질화물계 반도체 발광소자는 사파이어 기판(100) 상에 순차적으로 형성된 버퍼층(110), n형 질화물 반도체층(120), 다중우물구조인 GaN/InGaN 활성층(130) 및 p형 질화물 반도체층(140)을 포함하며, 상기 p형 질화물 반도체층(140)과 활성층(130)은 일부 메사 식각(mesa etching) 공정에 의하여 그 일부 영역이 제거되는 바, n형 질화물 반도체층(120)의 일부 상면을 노출한 구조를 갖는다.

상기 노출된 n형 질화물 반도체층(120) 상에는 Au/Cr로 이루어진 n형 전극(160)이 형성되어 있고, 상기 p형 질화물 반도체층(140) 상에는 ITO로 이루어진 투명 전극(150)과 Cr/Au로 이루어진 p형 전극(170)이 형성되어 있다.

보다 상세하게, 상기 종래 기술에 따른 수평 구조를 가지는 질화물계 반도체 발광소자의 n형 전극(160)은 기판(100)의 외곽 변을 따라 둘러져 있으며, p형 전극(170)은 n형 전극(160)으로 둘러져 있는 기판(100) 중심 부분에 위치하도록 형성되어 있다. 여기서 설명하지 않은 도면부호 160a와 170a는 각각 n형 전극 패드 및 p형 전극 패드를 가리킨다.

그런데, 일반적으로 p형 전극의 저항이 상대적으로 p형 질화물 반도체층(140) 또는 활성층(130)의 저항에 비해 낮으므로, 실제적으로 우선 통전 및 발광은 p형 전극(170)에서 우선적으로 일어난다.

그러나, 종래 기술에 따른 수평 구조를 가지는 질화물계 반도체 발광소자의 p형 전극(170)은 n형 전극(160)으로 둘러싸여 있는 기판(100)의 중심부에 위치하므로, 도 1의 "A"와 같이, 우선적으로 발광하는 소자의 발광면적이 작으며, 그로 인해 소자의 휘도 특성이 낮아지는 문제가 있다.

또한, 종래 기술에 따른 수평 구조를 가지는 질화물계 반도체 발광소자는 상기 기판(100)의 최외각 부에 위치하는 n형 질화물 반도체층 상에 n형 전극을 형성하기 위해 p형 질화물 반도체층 및 활성층의 일부가 기판의 최외각 부를 향하는 측벽을 가지게 메사 식각되어 있으므로, 활성층에서 발광하는 광의 일부가 메사 식각된 측벽의 각도 및 반사 특성에 의해 산란되는 바, 소자의 광집적 효율이 낮아지는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, p형 전극을 기판의 최외각 부를 따라 둘러지도록 배치하고, 그 내부에 상기 p형 전극으로부터 뻗어 있는 p형 가지 전극과 핑거 구조를 가지는 n형 전극을 배치하여 대전류 인가시 전류를 효율적으로 분산시킴으로써, 휘도 특성을 향상시키고, 구동전압을 감소시킬 수 있는 질화물계 반도체 발광소자를 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판과, 상기 기판 상에 형성되어 있으며, 제1 영역 및 상기 제1 영역과 서로 맞물려 있는 핑거 구조의 제2 영역으로 구분된 상면을 갖는 n형 질화물 반도체층과, 상기 n형 질화물 반도체층의 제2 영역 상에 형성되어 있는 활성층과, 상기 활성층 상에 형성되어 있는 p형 질화물 반도체층과, 상기 p형 질화물 반도체층 상에 형성되어 있는 투명전극과, 상기 투명전극 상에 형성되어 있는 p형 전극 및 상기 n형 질화물 반도체층의 제1 영역 상에 형성되어 있는 n형 전극을 포함하고, 상기 제2 영역은, 상기 n형 질화물 반도체층의 최외각 변을 따라 둘러지도록 형성되어 있는 제1 부분과, 상기 제1 영역과 서로 맞물려 있는 핑거 구조를 가지도록 상기 n형 질화물 반도체층의 중앙부를 향하여 뻗어 있는 제2 부분을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자 를 제공한다.

또한, 상기 본 발명의 질화물계 반도체 발광소자에서, 상기 제2 영역은, 상기 기판의 중앙부를 기준으로 양측이 서로 대칭적으로 형성된 것이 바람직하다. 이는 대면적으로 이루어진 발광 면 전체에 균일한 발광이 일어나게 하기 위함이다.

또한, 상기 본 발명의 질화물계 반도체 발광소자에서, 상기 p형 전극은, 상기 n형 질화물 반도체층의 최외각 변을 따른 제1 부분 상에 위치하는 제1 p형 가지 전극과, 상기 n형 질화물 반도체층의 중앙부를 향하여 뻗어 있는 핑거 구조의 제2 부분 상에 위치하는 제2 p형 가지 전극을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본 발명의 질화물계 반도체 발광소자에서, 상기 제1 p형 가지 전극은, 상기 제1 부분의 최외각 변으로부터 이격되어 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 본 발명의 질화물계 반도체 발광소자에서, 상기 제2 영역의 면적은, 발광 면을 최대화하기 위해 상기 제1 영역의 면적보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기 하였다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

실시예 1

먼저, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 수평 구조를 가지는 대면적 질화물계 반도체 발광소자의 구조에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자(LED)의 전극 및 활성영역을 나타낸 배치도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.

도 3과 도 4를 참조하면, 광투과성인 기판(100) 상에 버퍼층(110)과 n형 질화물 반도체층(120)이 순차 적층되어 있다. 이때, 상기 n형 질화물 반도체층(120)은, 제1 영역 및 상기 제1 영역과 서로 맞물려 있는 핑거(finger) 구조의 제2 영역으로 구분되어 있다.

보다 상세하게 상기 제2 영역은, 상기 n형 질화물 반도체층(120)의 최외각 변을 따라 둘러지도록 형성되어 있는 제1 부분과, 상기 제1 영역과 서로 맞물려 있는 핑거 구조를 가지도록 상기 n형 질화물 반도체층(120)의 중앙부를 향하여 뻗어 있는 제2 부분으로 구분되어 있다.

특히, 본 발명에 따른 상기 제2 영역은, 발광 면을 정의하고 있으며, 그에 따라, 상기 제2 영역의 면적은 제1 영역의 면적보다 크게 형성하여 소자의 휘도 특 성을 향상시키는 것이 바람직하다. 즉, 상기 제2 영역의 면적은, 상기 n형 질화물 반도체층(120)의 전체 면적의 50% 이상에 해당하는 면적을 가진다. 또한, 상기 제2 영역은, 상기 기판(100)의 중앙부를 기준으로 양측이 서로 대칭적으로 형성된 것이 바람직하다. 이는 대면적으로 이루어진 발광 면 전체에 균일한 발광이 일어나게 하기 위함이다.

상기 기판(100)은, 질화물 반도체 단결정을 성장시키기에 적합한 기판으로서, 바람직하게, 사파이어를 포함하는 투명한 재료를 이용하여 형성되며. 사파이어 이외에, 기판(110)은 징크 옥사이드(zinc oxide, ZnO), 갈륨 나이트라이드(gallium nitride, GaN), 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 및 알루미늄 나이트라이드(AlN)로 형성될 수 있다.

상기 버퍼층(110)은, 상기 기판(100) 상에 n형 질화물 반도체층(120)을 성장시키기 전에 상기 사파이어 기판(110)과의 격자정합을 향상시키기 위한 층으로, 일반적으로 AlN/GaN으로 형성되어 있다.

상기 n형 질화물 반도체층(120)은, In_XAl_YGa_{1 -X- Y}N 조성식(여기서, 0≤X, 0≤Y, X+Y≤1)을 갖는 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 n형 질화물 반도체층(120)은 n형 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 이루어질 수 있으며, n형 도전형 불순물로는 예를 들어, Si, Ge, Sn 등을 사용하고, 바람직하게는 Si를 주로 사용한다.

그리고, 상기 n형 질화물 반도체(120)의 제2 영역 상에는 활성층(130) 및 p 형 질화물 반도체층(140)이 순차 적층되어 발광 구조물을 이룬다.

상기 활성층(130)은 다중 양자우물(Multi-Quantum Well) 구조의 InGaN/GaN층으로 이루어질 수 있다.

상기 p형 질화물 반도체층(140)은, In_XAl_YGa_{1 -X- Y}N 조성식(여기서, 0≤X, 0≤Y, X+Y≤1)을 갖는 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 p형 질화물 반도체층(140)은 p형 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 이루어질 수 있으며, p형 도전형 불순물로는 예를 들어, Mg, Zn, Be 등을 사용하고, 바람직하게는 Mg를 주로 사용한다.

또한, 상기 n형 질화물 반도체층(120)의 제1 영역 상에는 n형 전극(160)이 형성되어 있다. 상기 n형 전극(160)은, 대전류 인가시, 전류를 효율적으로 분산시키기 위해 이로부터 뻗어 있는 다수의 n형 가지 전극을 포함한다. 보다 상세하게, 상기 n형 전극(160)은, 국부적인 전류 집중 현상을 최소화하기 위하여 상기 n형 질화물 반도체층(120)의 중앙부에 위치하는 제1 영역 상에 핑거 구조를 가지도록 뻗어 있는 다수의 n형 가지 전극을 포함한다.

특히, 본 발명에 따른 상기 n형 전극(160)은, 상기 n형 전극을 형성하기 위해 p형 질화물 반도체층 및 활성층의 일부가 기판의 중앙부를 향하는 측벽을 가지게 메사 식각되어 있으므로, 활성층에서 발광하는 광의 일부가 메사 식각된 측벽의 각도 및 반사 특성에 의한 소자의 광집적 효율이 증가시킬 수 있는 이점이 있다.

그리고, 상기 n형 전극(160) 상에는 복수의 n형 전극 패드(160a)가 형성되어 있다.

또한, 상기 p형 질화물 반도체층(140) 상에는 투명전극(150)이 형성되어 있다. 이때, 상기 투명전극(150)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 도전성 금속산화물만이 아니라, 발광소자의 발광 파장에 대해 투과율이 높다면, 도전성이 높고 콘택 저항이 낮은 금속박막으로도 이루어질 수 있다.

한편, 상기 투명전극(150)이 금속박막으로 이루어져 있을 경우에는, 투과율을 확보하기 위해 금속의 막 두께를 50nm 이하로 유지하는 것이 바람직하며, 예를 들어, 막 두께 10nm의 Ni과 막 두께 40nm의 Au이 순차 적층되어 있는 구조를 가질 수 있다.

그리고, 상기 투명전극(150) 상에는 p형 전극(170)이 형성되어 있다. 상기 p형 전극(170)은, 대전류 인가시, 전류를 효율적으로 분산시키기는 동시에 발광 면을 증가시키기 위해 다수의 p형 가지 전극으로 이루어진다. 보다 상세하게, 상기 p형 전극(170)은, 상기 n형 질화물 반도체층(120)의 최외각 변을 따른 제1 부분에 해당하는 투명전극(150) 상에 위치하는 제1 p형 가지 전극과, 상기 n형 질화물 반도체층(120)의 중앙부를 향하여 뻗어 있는 핑거 구조의 제2 부분에 해당하는 투명전극(150) 상에 위치하는 제2 p형 가지 전극을 포함하여 이루어진다.

이와 같이, 상기 p형 전극(170)이 배치되면, 일반적으로 상기 p형 전극(170)의 저항이 상대적으로 p형 질화물 반도체층(140) 또는 활성층(130)의 저항에 비해 낮으므로, 실제적으로 우선 통전 및 발광은 도 3의 "B"와 같이, 상기 p형 전극(170)에서 우선적으로 일어난다. 즉, 본 발명에 따른 수평 구조를 가지는 질화물계 반도체 발광소자는, p형 전극(170)이 n형 전극(160)으로 둘러싸여 있는 기판(100)의 내부에 위치하던 종래 기술에 따른 수평 구조를 가지는 질화물계 반도체 발광소자(도 1의 "A" 참조)에 비해 소자의 발광 면을 증가시킴으로써, 소자의 휘도 특성을 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 p형 전극(170) 상에는 다수의 p형 전극 패드(170a)가 형성되어 있다.

실시예 2

도 5를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 수평 구조를 가지는 대면적 질화물계 반도체 발광소자의 구조에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 제2 실시예의 구성 중 제1 실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략하고, 제2 실시예에서 달라지는 구성에 대해서만 상술하기로 한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자(LED)의 전극 및 활성영역을 나타낸 배치도이다.

도 5를 참조하면, 제2 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자는 제1 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자와 대부분의 구성이 동일하고, 다만, 상기 p형 전극(170)이, 상기 n형 전극(160)의 가지 전극을 통해 3개로 면 분할되어 있지 않고, 4개로 면 분할되어 있다는 점에서만 제1 실시예와 다르다.

따라서, 제2 실시예 또한, 제1 실시예와 마찬가지로, p형 전극이 기판의 최외각 변을 따라 둘러져 있고, 그 내부에 상기 p형 전극으로부터 뻗어 있는 가지 전 극과 n형 전극이 핑거 구조로 배치되어 있기 때문에 제1 실시예서와 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.

실시예 3

도 6을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 수평 구조를 가지는 대면적 질화물계 반도체 발광소자의 구조에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 제3 실시예의 구성 중 제1 실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략하고, 제3 실시예에서 달라지는 구성에 대해서만 상술하기로 한다.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자(LED)의 전극 및 활성영역을 나타낸 배치도이다.

도 6을 참조하면, 제3 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자는 제1 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자와 대부분의 구성이 동일하고, 다만, 상기 p형 전극(170)이, 상기 n형 전극(160)의 가지 전극을 통해 3개로 면 분할되어 있지 않고, 5개로 면 분할되어 있다는 점에서만 제1 실시예와 다르다.

따라서, 제2 실시예 또한, 제1 실시예와 마찬가지로, p형 전극이 기판의 최외각 변을 따라 둘러져 있고, 그 내부에 상기 p형 전극으로부터 뻗어 있는 가지 전극과 n형 전극이 핑거 구조로 배치되어 있기 때문에 제1 실시예서와 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.

실시예 4

도 7을 참조하여 본 발명의 제4 실시예에 따른 수평 구조를 가지는 대면적 질화물계 반도체 발광소자의 구조에 대하여 설명하기로 한다. 다만, 제4 실시예의 구성 중 제3 실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략하고, 제3 실시예에서 달라지는 구성에 대해서만 상술하기로 한다.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자(LED)의 전극 및 활성영역을 나타낸 배치도이다.

도 7을 참조하면, 제4 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자는 제3 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자와 대부분의 구성이 동일하고, 다만, n형 전극 패드(160a)와 p형 전극 패드(170a)가 제3 실시예와 서로 바뀌어서 즉 반대 방향에 배치되어 있으나, 이는 전류를 효율적으로 분산시키기 위한 것으로 본 발명에 따른 발광소자의 특성에는 큰 영향을 미치지 않는다.

따라서, 제4 실시예 또한, 제3 실시예와 마찬가지로, p형 전극이 기판의 최외각 변을 따라 둘러져 있고, 그 내부에 상기 p형 전극으로부터 뻗어 있는 가지 전극과 n형 전극이 핑거 구조로 배치되어 있기 때문에 제3 실시예서와 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.

다시 말해, 상기한 바와 같이, p형 전극이 기판의 최외각 변을 따라 둘러져 있고, 그 내부에 상기 p형 전극으로부터 뻗어 있는 가지 전극과 n형 전극이 핑거 구조로 배치되어 있는 본 발명의 제1 내지 제4 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자는, n형 전극이 기판의 최외각 변을 따라 둘러져 있고, 그 내부에 n형 전극으 로부터 뻗어 있는 가지 전극과 p형 전극이 핑거 구조로 배치되어 있는 종래 질화물 반도체 발광소자보다, 더욱 우수한 휘도 특성을 가지는 동시에 더욱 낮은 동작전압을 얻을 수 있는 이점이 있다. 이는 도 8 및 도 9를 통해보다 확실하게 알 수 있다.

여기서, 도 8은 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자와 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 전극 패턴 배치에 따른 휘도 변화를 나타낸 도면이고, 도 9는 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자와 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 전극 패턴 배치에 따른 동작전압 변화를 나타낸 도면이다.

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.

상기한 바와 같이, 본 발명은 상기 p형 전극이 기판의 최외각 변을 따라 둘러져 있고, 그 내부에 상기 p형 전극으로부터 뻗어 있는 가지 전극과 n형 전극이 핑거 구조로 배치하여 발광 면을 분할함으로써, 대면적으로 이루어진 발광 면을 낮 은 구동전압으로 구동시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 p형 전극이 기판의 최외각 변을 따라 둘러져 있으므로, 실제적인 발광 면을 더욱 넓게 증가시켜 고휘도 질화물계 반도체 발광소자를 제공하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 상기 n형 전극을 기판의 중앙부에 형성하기 위해 p형 질화물 반도체층 및 활성층의 일부가 기판의 중앙부를 향하는 측벽을 가지게 메사 식각되어 있으므로, 활성층에서 발광하는 광의 일부가 메사 식각된 측벽의 각도 및 반사 특성에 의한 소자의 광집적 효율이 증가시킬 수 있다.

따라서, 본 발명은 질화물계 반도체 발광소자의 구동전압을 감소시키고, 휘도를 향상시켜 소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (5)

1. 기판;

   상기 기판 상에 형성되어 있으며, 제1 영역 및 상기 제1 영역과 서로 맞물려 있는 핑거 구조의 제2 영역으로 구분된 상면을 갖는 n형 질화물 반도체층;

   상기 n형 질화물 반도체층의 제2 영역 상에 형성되어 있는 활성층;

   상기 활성층 상에 형성되어 있는 p형 질화물 반도체층;

   상기 p형 질화물 반도체층 상에 형성되어 있는 투명전극;

   상기 투명전극 상에 형성되어 있는 p형 전극; 및

   상기 n형 질화물 반도체층의 제1 영역 상에 형성되어 있는 n형 전극;을 포함하고,

   상기 제2 영역은, 상기 n형 질화물 반도체층의 최외각 변을 따라 둘러지도록 형성되어 있는 제1 부분과, 상기 제1 영역과 서로 맞물려 있는 핑거 구조를 가지도록 상기 n형 질화물 반도체층의 중앙부를 향하여 뻗어 있는 제2 부분을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제2 영역은, 상기 기판의 중앙부를 기준으로 양측이 서로 대칭적으로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자.
3. 제1항에 있어서,

   상기 p형 전극은, 상기 n형 질화물 반도체층의 최외각 변을 따른 제1 부분 상에 위치하는 제1 p형 가지 전극과, 상기 n형 질화물 반도체층의 중앙부를 향하여 뻗어 있는 핑거 구조의 제2 부분 상에 위치하는 제2 p형 가지 전극을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제1 p형 가지 전극은, 상기 제1 부분의 최외각 변으로부터 이격되어 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제2 영역의 면적은, 상기 제1 영역의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자.

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