KR100956200B1 - Manufacturing method of nitride semiconductor light emitting device - Google Patents
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Abstract
질화물 반도체 발광소자의 제조 방법이 개시된다. 본 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법은, m면 사파이어 기판을 질화 처리하는 단계, m면 사파이어 기판 상에 적정 두께 범위의 고온 완충층을 형성하는 단계, 고온 완충층 상에 반극성 (11-22)면 질화물계 박막을 증착시키는 단계, 및, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막 상에 제1 질화물 반도체층, 활성층 및 제2 질화물 반도체층을 순차적으로 증착하여 발광구조물을 형성하는 단계를 포함한다. 이와 같이, 적정 두께 범위의 고온 완충층을 형성함으로써, 고온 완충층의 성장 특성을 향상시켜 반극성 (11-22)면 질화물계 박막이 고품위의 단결정 구조를 가질 수 있게 된다. A method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device is disclosed. The method of manufacturing the nitride semiconductor light emitting device includes the steps of nitriding a m-plane sapphire substrate, forming a high-temperature buffer layer of an appropriate thickness range on the m-plane sapphire substrate, and semipolar (11-22) plane nitride on the high-temperature buffer layer. Depositing a series thin film, and sequentially depositing a first nitride semiconductor layer, an active layer, and a second nitride semiconductor layer on the semipolar (11-22) plane nitride based thin film to form a light emitting structure. As such, by forming the high temperature buffer layer in an appropriate thickness range, the growth characteristics of the high temperature buffer layer are improved, and the semipolar (11-22) plane nitride thin film can have a high quality single crystal structure.
발광소자, m면 사파이어 기판, 반극성, (11-22)면, 고온 완충층 Light emitting element, m surface sapphire substrate, semipolar, (11-22) surface, high temperature buffer layer
Description
본 발명은 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, m면 사파이어 기판 상에 적정 두께 범위 내의 고온 완충층을 형성하여 반극성 (11-22)면 질화물 박막을 성장시키는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
일반적으로 질화물 반도체 발광소자 제조시, 질화갈륨과 같은 질화물계 박막은 대부분이 c(0001)면의 질화물계 박막으로서, 주로 c면 사파이어 기판 위에 유기금속화학 증착법(MOCVD:Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 분자선 증착법(MBE:Molecurlar Beam Epitaxy) 또는 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)의 방법으로 성장시킬 수 있다. In general, in the manufacture of nitride semiconductor light emitting devices, nitride-based thin films such as gallium nitride are mostly c (0001) -side nitride-based thin films, mainly organic metal chemical vapor deposition (MOCVD) on c-plane sapphire substrates, It can be grown by molecular beam deposition (MBE: Molecurlar Beam Epitaxy) or HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy).
이와 같이, c면 질화물계 박막은 c-결정축 방향으로 갈륨층과 질소층이 반복적으로 적층되어 있어 극성(polarity)을 띄게 되는데 이는, 내부 전기장의 발생을 유도하게 된다. 이 경우, 발광소자 내에서의 내부 전기장 발생은 전자와 정공의 재결합률을 감소시키는 원인으로써, 발광 소자의 발광 효율을 저하시킨다. 또한, 압 전 분극의 발생으로 발광 파장이 짧아져 장파장 소자로 구현하는 것이 어렵다. As described above, the c-plane nitride-based thin film has a gallium layer and a nitrogen layer repeatedly stacked in the c-crystal axial direction, thereby exhibiting polarity, which induces generation of an internal electric field. In this case, the generation of an internal electric field in the light emitting device is a cause of reducing the recombination rate of electrons and holes, thereby lowering the luminous efficiency of the light emitting device. In addition, the emission wavelength is shortened due to the generation of piezoelectric polarization, it is difficult to implement a long wavelength element.
이를 해결하기 위하여, 반극성 질화물계 박막을 성장시켜야 하나, c면 사파이어 기판을 이용하는 경우 질화물계 박막을 반극성면으로 성장시키는 것이 어렵다. 따라서, 비극성면의 사파이어 기판을 이용하여 반극성 질화물계 박막을 성장시키는 기술이 요구된다. 또한, 반극성 질화물계 박막을 성장시키는 경우, 발광소자의 신뢰성 향상을 위해 고품위의 결정성을 구현하는 것이 필요하다. In order to solve this problem, a semipolar nitride based thin film should be grown, but when using a c-plane sapphire substrate, it is difficult to grow a nitride based thin film into a semipolar plane. Therefore, there is a need for a technique for growing a semipolar nitride based thin film using a sapphire substrate having a nonpolar surface. In addition, when the semi-polar nitride-based thin film is grown, it is necessary to implement high quality crystallinity to improve the reliability of the light emitting device.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, m면 사파이어 기판을 이용하여 반극성 (11-22)면 질화물계 박막을 성장시킴으로써, 발광소자의 발광 효율을 향상시키기 위한 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법을 제공함에 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to grow a semi-polar (11-22) plane nitride based thin film using an m plane sapphire substrate, thereby increasing the luminous efficiency of the light emitting device. The present invention provides a semiconductor light emitting device and a method of manufacturing the same.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, m면 사파이어 기판 상에 적정 두께의 고온 완충층을 형성함으로써, 고품위 결정성을 갖는 반극성 (11-22)면 질화물계 박막을 구현하기 위한 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법을 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is to form a nitride semiconductor light emitting device for forming a semi-polar (11-22) plane nitride-based thin film having a high quality crystallinity by forming a high temperature buffer layer of an appropriate thickness on the m-plane sapphire substrate and It is to provide a method of manufacturing the same.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법은, m면 사파이어 기판을 질화 처리하는 단계, 상기 m면 사파이어 기판 상에 적정 두께 범위의 고온 완충층을 형성하는 단계, 상기 고온 완충층 상에 반극성 (11-22)면 질화물계 박막을 증착시키는 단계, 및, 상기 반극성 (11-22)면 질화물계 박막 상에 제1 질화물 반도체층, 활성층 및 제2 질화물 반도체층을 순차적으로 증착하여 발광구조물을 형성하는 단계를 포함한다. In the method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the step of nitriding the m surface sapphire substrate, forming a high temperature buffer layer of an appropriate thickness range on the m surface sapphire substrate Depositing a semipolar (11-22) plane nitride thin film on the high temperature buffer layer, and a first nitride semiconductor layer, an active layer, and a second layer on the semipolar (11-22) plane nitride thin film. Sequentially depositing a nitride semiconductor layer to form a light emitting structure.
이 경우, 상기 m면 사파이어 기판을 질화 처리하는 단계는, 상기 m면 사파이어 기판을 MOCVD 챔버 내에 장입시켜 750~900℃로 승온하는 단계, 및, 상기 MOCVD 챔버 내에 암모니아(NH3) 가스를 유입시키는 단계를 포함한다. In this case, nitriding the m-plane sapphire substrate may include: charging the m-plane sapphire substrate in a MOCVD chamber to increase the temperature to 750 to 900 ° C, and introducing ammonia (NH 3 ) gas into the MOCVD chamber. Steps.
또한, 상기 고온 완충층을 형성하는 단계는, 상기 m면 사파이어 기판을 MOCVD 챔버 내에 장입시켜 질소를 포함하는 가스분위기를 조성하는 단계 및 상기 MOCVD 챔버를 900~1100℃의 온도로 승온시켜 AlxGa(1-x)N(0≤x≤1)의 반도체 물질을 에피텍셜 성장시키는 단계를 포함한다. In the forming of the high temperature buffer layer, the m surface sapphire substrate is charged into a MOCVD chamber to form a gas atmosphere including nitrogen, and the MOCVD chamber is heated to a temperature of 900 to 1100 ° C. to provide Al x Ga ( Epitaxially growing a semiconductor material of 1-x N (0 ≦ x ≦ 1).
한편, 본 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법은, 상기 발광 구조물의 일부를 식각하여 상기 제1 질화물 반도체층을 노출시키는 단계, 및, 상기 제1 질화물 반도체층이 노출된 위치에 제1 전극을 형성하고, 상기 제2 질화물 반도체층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method of manufacturing the nitride semiconductor light emitting device may include exposing the first nitride semiconductor layer by etching a portion of the light emitting structure, and forming a first electrode at a position where the first nitride semiconductor layer is exposed. The method may further include forming a second electrode on the second nitride semiconductor layer.
본 발명에서, 상기 적정 두께 범위는, 1000∼4000Å인 것이 바람직하다. In the present invention, the appropriate thickness range is preferably 1000 to 4000 mm 3.
본 발명에 따르면, m면 사파이어 기판를 이용함으로써, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막을 증착시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 내부 전기장이 발생되는 것을 방지하고, 압전 분극을 감소시켜 발광효율을 향상시킬 수 있게 된다. According to the present invention, by using the m-plane sapphire substrate, the semi-polar (11-22) plane nitride-based thin film can be deposited. Accordingly, it is possible to prevent the generation of the internal electric field and to reduce the piezoelectric polarization to improve the luminous efficiency.
또한, m면 사파이어 기판 상에 형성되는 고온 완충층을 약 1000~4000Å 두께, 보다 바람직하게는 2000Å의 두께로 제작함으로써, 고품위 단결정 구조의 반극성 (11-22)면 질화물계 박막을 형성할 수 있게 된다. 이에 따라. 반극성 (11-22)면 질화물계 박막 상에 발광 구조물을 용이하게 형성할 수 있게 되어, 발광소자의 제품 신뢰성이 향상된다. In addition, by forming a high temperature buffer layer formed on the m-plane sapphire substrate to a thickness of about 1000 to 4000 Pa, more preferably 2000 Pa, it is possible to form a semi-polar (11-22) plane nitride thin film of high quality single crystal structure. do. Accordingly. It is possible to easily form the light emitting structure on the semi-polar (11-22) surface nitride-based thin film, thereby improving product reliability of the light emitting device.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 자세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법을 설명하기 위한 수직 단면도이다. 1A to 1D are vertical cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 1a를 참조하면, m면 사파이어 기판(11) 상에 고온 완충층(12)을 형성한다. 이 경우, m면 사파이어 기판(11)의 표면은 질화 처리되어 있는 상태이다. 구체적으로, m면 사파이어 기판(11)을 MOCVD 챔버 내에 장입시키고, 암모니아(NH3) 가스를 챔버 내에 흘려보내 질화 처리를 수행한다. 이 경우, m면 사파이어 기판(11)의 질화 처리시, 챔버 내의 온도는 약 750~900℃가 될 수 있다. 또는, 챔버 내의 온도를 약 450~1050℃까지 점차적으로 승온시킬 수도 있다. 이와 같은, m면 사파이어 기판(11)의 질화 처리에 따라, 표면이 개질되어 고온 완충층(12)의 성장 특성이 향상될 수 있다. Referring to FIG. 1A, the high
m면 사파이어 기판(11)의 질화 처리가 완료되면, 고온 완충층(12)을 형성한다. 구체적으로, m면 사파이어 기판(11)을 MOCVD 챔버 내에 장입시킨 상태에서, 질소를 포함하는 가스 분위기 및 900~1100℃의 온도 범위에서 에피텍셜 성장시킨다. 이에 따라, 고온 완충층(12)은 AlxGa(1-x)N(0≤x<1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 성장할 수 있게 된다. When the nitriding process of the m
한편, 고온 완충층(12)의 성장 특성(예를 들어, 표면 특성)에 따라 반극성 (11-22)면 질화물계 박막의 결정성이 변화될 수 있다. 구체적으로, 고온 완충층(12)은 m면 사파이어 기판(11)과 반극성 (11-22)면 질화물계 박막의 격자 상수 차이로 인한 스트레인 발생을 방지하기 위한 박막이다. 따라서, 고온 완충층(12)의 성장 특성에 따라 반극성 (11-22)면 질화물계 박막의 결정성이 좌우될 수 있다. Meanwhile, the crystallinity of the semipolar (11-22) plane nitride thin film may be changed depending on the growth characteristics (eg, surface characteristics) of the high
고온 완충층(12)의 안정적인 성장 특성을 구현하기 위해, 적정 두께 범위를 갖도록 성장시키는 것이 필요하다. 이 경우, 고온 완충층(12)의 적정 두께 범위는, 약 1000~4000Å가 될 수 있다. 바람직하게는, 고온 완충층(12)을 2000Å의 두께로 제작할 수 있다. In order to realize stable growth characteristics of the high
고온 완충층(12)의 두께는 성장 시간을 조절하여 용이하게 제어할 수 있다. 예를 들어, 고온 완충층(12)을 1000Å의 두께로 성장시키고자 할 경우, 성장 시간을 약 5분으로 설정할 수 있다. 또한, 2000Å의 두께로 성장시키고자 할 경우, 성장시간을 약 10분으로 설정할 수 있다. 이와 같이, 성장 시간을 조절하여 고온 완충층(12)의 두께를 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 고온 완충층(12)의 성장 시간에 비례하는 성장 두께는 MOCVD 챔버의 성장 능력, 성장 환경 등에 따라 상이하게 나타나는 것으로, 상기의 예에 한정되는 것은 아니다. The thickness of the high
다음, 도 1b에 도시된 바와 같이, 고온 완충층(12) 상에 질화갈륨(GaN)과 같은 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13)을 형성한다. 이 경우, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13)은 m면 사파이어 기판(11) 상에 제조되어, m면으로 성장하여 m면 사파이어 기판(11)과 평행한 형태를 갖는다. 또한, 반극성 특성을 갖는 것으로, 발 광 소자의 발광시, 내부 전기장의 발생을 방지하고, 압전 분극을 감소시킴으로써, 발광효율이 향상될 수 있도록 한다. Next, as shown in FIG. 1B, a semipolar (11-22) plane nitride based
또한, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13)은 1000~4000Å의 적정 두께 범위를 갖는 고온 완충층(12) 상에 형성됨으로써, 고품위 단결정 구조로 성장될 수 있다. 이에 따라, 발광구조물의 형성이 용이하며, 증착 특성이 양호하여 발광소자의 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다. In addition, the semi-polar (11-22) plane nitride-based
도 1c를 참조하면, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13) 상에 제1 질화물 반도체층(14), 활성층(15) 및 제2 질화물 반도체층(16)을 포함하는 발광구조물을 형성한다. 구체적으로, 제1 질화물 반도체층(14)은 GaN 반도체 물질에 Si, In, Sn과 같은 n형 도펀트를 도핑시켜 형성할 수 있다. 또한, 활성층(15)은 GaN 또는 InGaN 등의 GaN계 물질을 이용하여 단일 또는 다중 양자 우물 구조를 갖는 형태로 형성할 수 있다. 그리고, 제2 질화물 반도체층(16)은 GaN 반도체 물질에 Zn, Cd, Mg 등과 같은 p형 도펀트를 도핑시키는 방식으로 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 질화물 반도체층(14), 활성층(15) 및 제2 질화물 반도체층(16) 각각은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 또는 MBE(Molecular Beam Epitaxy) 등의 증착 방법을 이용하여 형성할 수 있다. Referring to FIG. 1C, a light emitting structure including a first
이 후, 도 1d에 도시된 바와 같이, 발광구조물 중 일부면을 식각하여, 제1 질화물 반도체층(14)이 노출될 수 있도록 한다. 그리고, 노출된 제1 질화물 반도체 층(14) 상에 제1 전극(17)을 형성하고, 발광구조물 상부, 즉, 제2 질화물 반도체층(16) 상에 제2 전극(18)을 형성한다. 이 경우, 제1 전극(17)은 n-전극이 될 수 있으며, 제2 전극(18)은 p-전극이 될 수 있다. Thereafter, as illustrated in FIG. 1D, some surfaces of the light emitting structures are etched to expose the first
이와 같이 본 발명에서 제공되는 질화물 반도체 발광소자(100)는 m면 사파이어 기판(11)을 이용함으로써, 반극성 특성을 갖는 질화물계 박막을 형성하는 것이 가능해 진다. 또한, 고온 완충층(12)을 약 1000~4000Å의 두께로 형성하여 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13)이 고품위 단결정 구조를 갖도록 할 수 있다. As described above, the nitride semiconductor
도 2a 내지 도 2c는 고온 완충층의 성장 두께에 따른 반극성 (11-22)면 질화물계 박막의 표면을 촬영한 OM 사진이다. 2A to 2C are OM images of the surface of the semi-polar (11-22) plane nitride thin film according to the growth thickness of the high temperature buffer layer.
도 2a는 500Å 두께의 고온 완충층 상에 형성된 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13a)의 표면을 촬영한 OM 사진이다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13a)은 표면 상에 다수의 hillock이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 이와 같이, 500Å의 얇은 고온 완충층의 경우, 그 성장 특성이 안정적이지 않기 때문에, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13a)의 결정성을 저하시키게 된다. FIG. 2A is an OM photograph of the surface of a semipolar (11-22) plane nitride based thin film 13a formed on a high temperature buffer layer having a thickness of 500 kHz. As shown in Figure 2a, it can be seen that the semi-polar (11-22) plane nitride-based thin film (13a) has a plurality of hillock is formed on the surface. As described above, in the case of the 500 Å thin high temperature buffer layer, since its growth characteristics are not stable, the crystallinity of the semipolar (11-22) plane nitride thin film 13a is lowered.
도 2b는 2000Å 두께의 고온 완충층 상에 형성된 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13a)의 표면을 촬영한 OM 사진이다. 도 2b를 참조하면, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13a)은 도 2a에 도시된 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13a)에 비해 hillock의 발생이 현저히 감소한 것을 확인할 수 있다. 이는, 안정적인 성장 특성을 갖는 고온 완충층 상에 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13b)을 성장시킴으로써, 고품위 단결정 구조를 갖도록 형성할 수 있게 된다. FIG. 2B is an OM photograph of the surface of the semi-polar (11-22) plane nitride based thin film 13a formed on the high temperature buffer layer having a thickness of 2000 kV. Referring to FIG. 2B, it is confirmed that the occurrence of hillock is significantly reduced in the semipolar (11-22) plane nitride thin film 13a compared with the semipolar (11-22) plane nitride thin film 13a shown in FIG. 2A. Can be. This can be formed to have a high quality single crystal structure by growing the semipolar (11-22) plane nitride thin film 13b on the high temperature buffer layer having stable growth characteristics.
한편, 도 2c는 5000Å 두께의 고온 완충층 상에 형성된 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13c)의 표면을 촬영한 OM 사진이다. 도 2c를 참조하면, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13c)의 경우, 표면 상에 pit이 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 반극성 (11-22)면 질화물계 박막(13c)의 표면 상에 형성된 pit는 발광소자의 신뢰성을 저하시키는 원인 중 하나로, 발광 소자 제조에 어려움이 있다. 2C is an OM photograph of the surface of the semipolar (11-22) plane nitride thin film 13c formed on a high temperature buffer layer having a thickness of 5000 kPa. Referring to FIG. 2C, in the case of the semipolar (11-22) plane nitride-based thin film 13c, it can be seen that a pit is formed on the surface. Pits formed on the surface of the semi-polar (11-22) plane nitride-based thin film 13c are one of the causes of lowering the reliability of the light emitting device, and thus have difficulty in manufacturing the light emitting device.
이와 같이, 고온 완충층을 1000~4000Å의 적정 두께 범위를 벗어나는 두께로 형성할 경우, 고온 완충층상에 형성되는 반극성 (11-22)면 질화물계 박막의 결정성이 저하된다. 따라서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 고온 완충층을 2000Å으로 형성함으로써, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막의 hillock의 발생 수를 감소시키고, pit의 발생을 방지하는 것이 바람직하다. As described above, when the high temperature buffer layer is formed to have a thickness outside the appropriate thickness range of 1000 to 4000 kPa, the crystallinity of the semipolar (11-22) plane nitride thin film formed on the high temperature buffer layer is reduced. Therefore, as shown in FIG. 2B, it is preferable to reduce the number of hillocks generated in the semipolar (11-22) plane nitride thin film and prevent the occurrence of pit by forming the high temperature buffer layer at 2000 kPa.
도 3은 고온 완충층 증착 두께에 따른 반극성 (11-22)면 질화물계 박막의 결정성를 나타내는 그래프이다. 반극성 (11-22)면 질화물계 박막에 x-ray선을 입사시킨, XRD(x-ray diffraction) 진동선을 나타낸 그래프로, 그래프의 x 방향은 고온 완충층의 두께(Å)를 나타내며, y방향은 FWHM(Full width at half maximum)을 나타낸다. 반치폭은 반극성 질화물계 박막의 결정성을 나타내는 것으로, 그 수치가 낮 을 수록 좋은 결정성을 갖는 것을 의미한다. 3 is a graph showing the crystallinity of the semi-polar (11-22) plane nitride thin film according to the high temperature buffer layer deposition thickness. A graph showing X-ray diffraction (XRD) oscillation lines in which x-ray rays are incident on a semi-polar (11-22) plane nitride-based thin film. The x direction of the graph represents the thickness of the high temperature buffer layer and the y direction. Represents full width at half maximum (FWHM). The full width at half maximum indicates the crystallinity of the semipolar nitride-based thin film, and the lower the numerical value, the better the crystallinity.
도 3의 그래프를 참조하면, 고온 완충층의 두께가 1000Å 또는 3000Å인 경우, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막은 약 650 arcsec의 FWHM을 나타낸다. 또한, 고온 완충층의 두께가 4000Å인 경우, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막은 약 725 arcsec의 FWHM을 나타낸다. 그리고, 고온 완충층의 두께가 2000Å인 경우, 반극성 (11-22)면 질화물계 박막은 약 525 arcsec의 FWHM을 나타낸다. 이와 같이, 약 1000~4000Å 두께의 고온 완충층 상에 형성된 반극성 (11-22)면 질화물계 박막은 525~725 arcsec의 FWHM을 나타내는 것으로, 고품위의 단결정 구조를 갖는 것을 알 수 있다. 또한, 이 경우, 고온 완충층의 두께가 2000Å인 경우에 반극성 (11-22)면 질화물계 박막의 결정성이 가장 향상되었음을 알 수 있다. 따라서, 바람직하게는 고온 완충층을 2000Å의 두께로 성장시켜 반극성 (11-22)면 질화물계 박막을 형성하는 것이 좋다. Referring to the graph of FIG. 3, when the thickness of the high temperature buffer layer is 1000 kPa or 3000 kPa, the semipolar (11-22) plane nitride-based thin film shows an FWHM of about 650 arcsec. In addition, when the thickness of the high temperature buffer layer is 4000 kPa, the semipolar (11-22) plane nitride-based thin film exhibits an FWHM of about 725 arcsec. And when the thickness of the high temperature buffer layer is 2000 kPa, the semipolar (11-22) plane nitride-based thin film exhibits an FWHM of about 525 arcsec. Thus, the semi-polar (11-22) plane nitride based thin film formed on the high temperature buffer layer of about 1000-4000 micrometers thickness shows FWHM of 525-725 arcsec, and it turns out that it has a high quality single crystal structure. In this case, it can be seen that the crystallinity of the semipolar (11-22) plane nitride-based thin film was most improved when the high temperature buffer layer had a thickness of 2000 kPa. Therefore, it is preferable to form a semi-polar (11-22) plane nitride thin film by growing the high temperature buffer layer to a thickness of 2000 kPa.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the invention, the invention is not limited to the specific embodiments described above, it is usually in the art to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or the prospect of the present invention.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법을 설명하기 위한 수직 단면도, 1A to 1D are vertical cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a nitride semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention;
도 2a 내지 도 2c는 고온 완충층의 증착 두께에 따른 반극성 (11-22)면 질화물계 박막의 표면을 촬영한 OM 사진, 그리고, 2A to 2C are OM images of the surface of the semi-polar (11-22) plane nitride based thin film according to the deposition thickness of the high temperature buffer layer, and
도 3은 고온 완충층 증착 두께에 따른 반극성 (11-22)면 질화물계 박막의 결정성을 나타내는 그래프이다. 3 is a graph showing the crystallinity of the semi-polar (11-22) plane nitride-based thin film according to the high temperature buffer layer deposition thickness.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 질화물 반도체 발광소자 11 : m면 사파이어 기판100 nitride semiconductor light emitting device 11 m-plane sapphire substrate
12 : 고온 완충층 13 : 반극성 (11-22)면 질화물계 박막12 high
14 : 제1 질화물 반도체층 15 : 활성층 14: first nitride semiconductor layer 15: active layer
16 : 제2 질화물 반도체층 17 : 제1 전극16: second nitride semiconductor layer 17: first electrode
18 : 제2 전극18: second electrode
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