KR100974924B1 - A nitride based light emitting device - Google Patents

A nitride based light emitting device Download PDF

Info

Publication number
KR100974924B1
KR100974924B1 KR1020090079426A KR20090079426A KR100974924B1 KR 100974924 B1 KR100974924 B1 KR 100974924B1 KR 1020090079426 A KR1020090079426 A KR 1020090079426A KR 20090079426 A KR20090079426 A KR 20090079426A KR 100974924 B1 KR100974924 B1 KR 100974924B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
light emitting
type nitride
nitride semiconductor
semiconductor layer
Prior art date
Application number
KR1020090079426A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20090096402A (en
Inventor
최재빈
Original Assignee
서울옵토디바이스주식회사
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 서울옵토디바이스주식회사 filed Critical 서울옵토디바이스주식회사
Priority to KR1020090079426A priority Critical patent/KR100974924B1/en
Publication of KR20090096402A publication Critical patent/KR20090096402A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100974924B1 publication Critical patent/KR100974924B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/12Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a stress relaxation structure, e.g. buffer layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/0004Devices characterised by their operation
    • H01L33/0008Devices characterised by their operation having p-n or hi-lo junctions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 기판, 버퍼층, n형 질화물 반도체층, 활성층 및 p형 질화물 반도체층 순으로 이루어진 질화물계 발광소자에 관한 것으로, 본 발명은 n형 질화물계 반도체층 사이에 Al1 - xSixN 중간층(interlayer)을 삽입시키는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a nitride based light emitting device comprising a substrate, a buffer layer, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer. The present invention relates to an Al 1 - x Si x N intermediate layer between n-type nitride-based semiconductor layers. It is characterized by inserting (interlayer).

이를 통해 기판상에 성장하는 초기단계에서부터 발생하기 시작하는 전위결함(threading dislocation)을 감소시키는 동시에 텐사일 스트레인(tensile strain)을 완화시키는 것이 가능하며, 따라서 고신뢰성을 갖는 질화물계 발광소자를 구현할 수 있다.As a result, it is possible to reduce the threading dislocation which starts to occur from the initial stage of growth on the substrate and to alleviate the tensile strain, thereby realizing a nitride-based light emitting device having high reliability. have.

중간층, 전위결함, 질화물계, 발광소자, 초격자 Interlayer, potential defect, nitride system, light emitting element, superlattice

Description

질화물계 발광소자{A NITRIDE BASED LIGHT EMITTING DEVICE}Nitride-based light emitting device {A NITRIDE BASED LIGHT EMITTING DEVICE}

본 발명은 질화물계 발광 소자에 관한 것으로서, n형 질화물 반도체층 사이에 중간층(interlayer)을 삽입함으로써, 상기 기판과 상기 n형 질화물계 반도체층 사이에서 발생하는 격자 불일치로 인해 성장 초기에서부터 발생하는 전위결함(threading dislocation)을 줄여주는 동시에 성장하면서 생성되는 텐사일 스트레인(tensile strain)을 감소시켜 내정전압 특성을 개선한 고품위 질화물계 발광 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a nitride-based light emitting device, by inserting an interlayer between the n-type nitride semiconductor layer, the potential generated from the beginning of the growth due to the lattice mismatch generated between the substrate and the n-type nitride-based semiconductor layer The present invention relates to a high-quality nitride-based light emitting device that reduces threading dislocation and at the same time reduces tensile strain generated during growth to improve constant voltage resistance.

일반적으로, 질화물계 반도체는 풀컬러 디스플레이, 교통 신호등, 일반조명 및 광통신기기의 광원으로 청/녹색 발광 다이오드(light emitting diode) 또는 레이져 다이오드(laser diode)에 널리 이용되고 있다. 이러한 질화물계 발광 소자는 n형 및 p형 질화물 반도체층 사이에 위치한 InGaN 계열의 다중양자우물 구조의 활성층을 포함하며, 상기 활성층에서 전자와 정공이 재결합하는 원리로 빛을 생성시켜 방출시킨다.In general, nitride-based semiconductors are widely used in blue / green light emitting diodes or laser diodes as light sources for full-color displays, traffic lights, general lighting, and optical communication devices. The nitride-based light emitting device includes an InGaN-based multi-quantum well structured active layer disposed between n-type and p-type nitride semiconductor layers, and generates and emits light on the principle of recombination of electrons and holes in the active layer.

사파이어 (Al2O3) 기판과 GaN 사이에는 약 14%의 격자부정합을 가지고 있다.There is a lattice mismatch of about 14% between the sapphire (Al2O3) substrate and GaN.

이러한 격자부정합을 줄이기 위해 여러 버퍼층이 이용되고 있으나 여전히 사파이어 기판과 GaN 경계에는 108~1010cm-2의 전위결함밀도를 포함하고 있다. 또한, 성장도중에 텐사일 스트레인(tensile strain)을 받기 때문에 wafer 표면에 크랙(crack)을 형성하게 된다. 이러한 현상들은 곧바로 내정전압의 특성 저하뿐 아니라 내부양자효율(internal quantum efficiency)의 감소를 초래하게 된다.Several buffer layers are used to reduce the lattice mismatch, but still include dislocation defect densities of 10 8 to 10 10 cm -2 at the sapphire substrate and GaN interface. In addition, cracks are formed on the wafer surface due to tensile strain during growth. These phenomena lead not only to the deterioration of the constant voltage but also to the reduction of the internal quantum efficiency.

본 발명은 상술되어진 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서, n형 질화물 반도체층 사이에 중간층을 삽입하여 사파이어 기판과 GaN 경계에서 발생하는 전위결함을 감소시켜 내정전압의 향상 등의 특성을 개선하는데, 그 목적이 있다.The present invention is to solve the problems of the prior art described above, by inserting an intermediate layer between the n-type nitride semiconductor layer to reduce the potential defects occurring at the sapphire substrate and GaN boundary to improve characteristics such as improvement of the constant voltage, The purpose is.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판 상에 버퍼층, n형 질화물 반도체층, 활성층 및 p형 질화물 반도체층으로 이루어진 질화물계 발광소자에 있어서, 상기 n형 질화물 반도체층 내에 Al1 - xSixN으로 이루어진 중간층을 갖는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, in the nitride-based light emitting device consisting of a buffer layer, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer and a p-type nitride semiconductor layer on a substrate, Al 1 - x Si x in the n-type nitride semiconductor layer It is characterized by having an intermediate layer consisting of N.

상기 중간층의 Si 조성비 x는 0.02~0.2의 범위를 갖는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 0.02~0.12의 범위를 갖는 것이다.It is preferable that Si composition ratio x of the said intermediate | middle layer has a range of 0.02-0.2, More preferably, it has a range of 0.02-0.12.

또한, 상기 중간층은 10~500nm의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 예를 들면 800~1000℃에서 성장될 수 있다.In addition, the intermediate layer preferably has a thickness of 10 ~ 500nm, for example, it can be grown at 800 ~ 1000 ℃.

상기 중간층은 하부면이 상기 n형 질화물 반도체층의 하부면을 기준으로 n형 반도체층 전체 두께의 1/3 내지 2/3에 해당하는 지점에 형성될 수 있으며, 중간층과 n형 질화물 반도체층이 반복 적층된 초격자 구조로 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 중간층과 n형 질화물 반도체층의 두께비율은 1:10 내지 3:7인 것이 바람직하며, 예를 들어, 상기 중간층과 n형 질화물 반도체층의 초격자는 상기 중간층과 n형 질화물 반도체층이 2~10회 반복되어 형성될 수 있다.The intermediate layer may be formed at a point at which a lower surface corresponds to 1/3 to 2/3 of the total thickness of the n-type semiconductor layer with respect to the lower surface of the n-type nitride semiconductor layer, and the intermediate layer and the n-type nitride semiconductor layer It may be formed of a super lattice structure repeatedly stacked. In this case, the thickness ratio of the intermediate layer and the n-type nitride semiconductor layer is preferably 1:10 to 3: 7, for example, the superlattice of the intermediate layer and the n-type nitride semiconductor layer is the intermediate layer and the n-type nitride semiconductor The layer may be formed by repeating 2 to 10 times.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 중간층은 상기 기판과 상기 n형 질화물계 반도체층 사이에서 발생하는 격자 불일치로 인해 야기되는 성장 초기에서부터 발생하는 전위결함(threading dislocation)을 줄여주는 동시에 성장하면서 생성되는 텐사일 스트레인(tensile strain) 문제를 감소시켜 내정전압 특성을 크게 개선할 수 있다.As described above, according to the present invention, the intermediate layer is formed while growing while reducing the threading dislocation occurring from the beginning of growth caused by the lattice mismatch generated between the substrate and the n-type nitride-based semiconductor layer. It is possible to greatly improve the voltage resistance characteristics by reducing the tensile strain problem.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 실시형태에 따른 질화물 발광 소자의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 질화물 발광소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a nitride light emitting device according to a general embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a nitride light emitting device according to an embodiment of the present invention.

우선, 도 2를 참조하면, 상기 질화물계 반도체소자는 상기 기판(2-1)상에 버퍼층(2-2)을 형성한 다음 순차적으로 형성된 n형 질화물 반도체층(2-3), 활성층(2-4) 및 p형 질화물 반도체층(2-5)을 포함한다. 상기 n형 질화물 반도체층(2-3)의 노출된 상면에는 n층 전극(2-6)이 상기 p형 질화물 반도체층(2-5)의 노출된 상면에는 p층 전극(2-7)이 각각 제공된다.First, referring to FIG. 2, in the nitride-based semiconductor device, an n-type nitride semiconductor layer 2-3 and an active layer 2 are sequentially formed after forming a buffer layer 2-2 on the substrate 2-1. -4) and p-type nitride semiconductor layers 2-5. An n-layer electrode 2-6 is disposed on the exposed upper surface of the n-type nitride semiconductor layer 2-3, and a p-layer electrode 2-7 is disposed on the exposed upper surface of the p-type nitride semiconductor layer 2-5. Each is provided.

본 실시형태에서 사용되어진 Al1 - xSixN 중간층(2-a)은, n형 질화물 반도체층 사이에 위치하여, 사파이어 기판과 GaN 계면에서 발생하는 전위결함을 감소시키기 위해, 적절한 두께와 조성을 갖도록 구성될 수 있다.The Al 1 - x Si x N intermediate layer (2-a) used in the present embodiment is located between the n-type nitride semiconductor layers and has an appropriate thickness and composition to reduce the potential defects occurring at the sapphire substrate and the GaN interface. It can be configured to have.

본 발명에 따른 질화물계 발광 소자의 제 1 실시예는 다음과 같다.A first embodiment of the nitride based light emitting device according to the present invention is as follows.

질화물계 발광소자의 성장 방법으로는 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy) 및 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy)등을 포함한 다양한 방법을 사용할 수 있으며, 본 실시예에서는 유기금속 화학 증착법(MOCVD)을 사용한다.Growth methods of nitride-based light emitting devices include metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), molecular beam growth (MBE; Molecular Beam Epitaxy) and hydride vapor phase growth (HVPE). Various methods can be used, and the present embodiment uses organometallic chemical vapor deposition (MOCVD).

도 2를 참조하면, 기판(2-1)상에 버퍼층(2-2), n형 질화물 반도체층(2-3), n형 질화물 반도체층 사이에 위치한 Al1 - xSixN 중간층(2-a), 활성층(2-4) 및 p형 질화물 반도체층(2-5)을 순차적으로 형성한다.Referring to FIG. 2, an Al 1 - x Si x N intermediate layer 2 disposed between the buffer layer 2-2, the n-type nitride semiconductor layer 2-3, and the n-type nitride semiconductor layer on the substrate 2-1. -a), the active layer 2-4 and the p-type nitride semiconductor layer 2-5 are sequentially formed.

상기 기판은 질화물계 발광소자를 제작하기 위한 웨이퍼를 지칭하는 것으로 사파이어(Al2O3), 실리콘카바이드(SiC), 실리콘(Si), 갈륨아세나이드(GaAs) 등의 이종기판을 사용하거나, GaN와 같은 동종기판 중 적어도 하나의 기판을 사용한다. 본 실시예에서는 사파이어로 구성된 결정 성장 기판을 사용한다.The substrate refers to a wafer for fabricating a nitride-based light emitting device, and uses a heterogeneous substrate such as sapphire (Al 2 O 3), silicon carbide (SiC), silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), or the like. At least one of the substrates is used. In this embodiment, a crystal growth substrate made of sapphire is used.

상기 버퍼층(2-2)은, 상기 기판 상에 결정 성장시 기판과 후속층들간의 격자 부정합을 줄이기 위한 것으로, InAlGaN 계열이나 SiC 또는 ZnO을 포함하여 형성할 수 있다. 본 실시 예에서는 InAlGaN 계열로 구성된 버퍼층을 사용한다.The buffer layer 2-2 is to reduce lattice mismatch between the substrate and subsequent layers during crystal growth on the substrate, and may include InAlGaN series, SiC, or ZnO. In this embodiment, a buffer layer composed of InAlGaN series is used.

상기 n형 질화물 반도체층(2-3)은 전자가 생산되어지는 층으로, Si이 도핑된 n형 질화물계 반도체층을 사용한다. 본 실시예는 상기 n형 질화물 반도체층으로 SiH4 이나 Si2H4등의 불활성 기체를 사용하거나, 혹은 DTBSi와 같은 MO 소스(source)를 이용하여 1×1017/㎤~5×1019/㎤의 불순물농도를 가지는 n형 질화물 반도체층을 1.0~5.0㎛의 두께로 형성할 수 있다.The n-type nitride semiconductor layer 2-3 is a layer in which electrons are produced, and an n-type nitride semiconductor layer doped with Si is used. In this embodiment, an impurity concentration of 1 × 10 17 / cm 3 to 5 × 10 19 / cm 3 is used as an n-type nitride semiconductor layer using an inert gas such as SiH 4, Si 2 H 4, or an MO source such as DTBSi. It is possible to form an n-type nitride semiconductor layer having a thickness of 1.0 ~ 5.0㎛.

상기 n형 질화물 반도체층 사이에 위치하는 중간층(2-a)은 내정전압을 향상시키는 층으로 Al1 - xSixN를 사용한다. 본 실시예에서는 800~1000℃의 NH3 분위기에서, Al을 얻기 위한 TMAl(트리메틸알루미늄)의 MO 소스(source)와, Si을 얻기 위한 SiH4 또는 Si2H4 등의 불활성 기체, 혹은 DTBSi와 같은 MO 소스(source)를 이용하여 3×1018/㎤~5×1020/㎤의 불순물농도를 가지는 Al1 - xSixN 중간층을 10-500nm의 두께로 형성할 수 있다. The intermediate layer 2-a positioned between the n-type nitride semiconductor layers uses Al 1 - x Si x N as a layer to improve the constant voltage. In this embodiment, in an NH 3 atmosphere of 800 to 1000 ° C., an MO source of TMAl (trimethylaluminum) for obtaining Al, an inert gas such as SiH 4 or Si 2 H 4 for obtaining Si, or an MO source such as DTBSi (source) ), An Al 1 - x Si x N intermediate layer having an impurity concentration of 3 × 10 18 / cm 3 to 5 × 10 20 / cm 3 can be formed to a thickness of 10-500 nm.

또한, 상기 Al1 - xSixN층의 혼합비율은 0.02<x<0.2의 조성으로 형성할 수 있으며, 보다 바람직하게는 0.02<x<0.12로 형성하는 것이다.In addition, the mixing ratio of the Al 1 - x Si x N layer may be formed in a composition of 0.02 <x <0.2, more preferably 0.02 <x <0.12.

또한, 중간층의 하부면은 n형 질화물 반도체층의 하부면을 기준으로 n형 반도체층 전체 두께의 1/3 내지 2/3에 해당하는 지점에 형성한다.In addition, the lower surface of the intermediate layer is formed at a point corresponding to 1/3 to 2/3 of the total thickness of the n-type semiconductor layer based on the lower surface of the n-type nitride semiconductor layer.

또한, 상기 Al1 - xSixN 중간층은 상기 n형 질화물 반도체층 사이에 1회 포함되 는 경우와, Al1 - xSixN 중간층과 상기 n형 질화물 반도체층 사이에 초격자 형태로 형성할 수 있다.In addition, the Al 1 - x Si x N intermediate layer is formed once between the n-type nitride semiconductor layer, and is formed in a superlattice form between the Al 1 - x Si x N intermediate layer and the n-type nitride semiconductor layer. can do.

이러한 경우, 상기 Al1 - xSixN 중간층과 상기 n형 질화물 반도체층과의 두께 비율은 1:10 내지 3:7 사이의 두께 비율을 가질 수 있다.In this case, the thickness ratio between the Al 1 - x Si x N intermediate layer and the n-type nitride semiconductor layer may have a thickness ratio between 1:10 and 3: 7.

다음으로, 상기 활성층(2-4)을 형성하였다. 상기 활성층(2-4)은 InxGa1 -xN(0.1<x<1) 양자우물층(3-1)과 InyGa1 -yN(0<y<0.5) 양자장벽층(3-2)이 적어도 2회 이상 10회 이하의 반복으로 이루어진 다중양자우물구조를 형성하였다. 좀 더 바람직하게 각 양자우물층(3-1)은 1~4nm 두께 및 In 함량(0.1<x<0.4)로 형성하였으며, 각 양자장벽층(3-2)은 5~20nm 두께 및 In 함량 (0<y<0.2)로 형성하였다.Next, the active layer 2-4 was formed. The active layer 2-4 includes an In x Ga 1 - xN (0.1 <x <1) quantum well layer 3-1 and an In y Ga 1- y N (0 <y <0.5) quantum barrier layer (3- 2) formed a multi-quantum well structure consisting of at least two or more and ten or fewer repetitions. More preferably, each quantum well layer 3-1 is formed with a thickness of 1-4 nm and In (0.1 <x <0.4), and each quantum barrier layer 3-2 has a thickness of 5-20 nm and an In content ( 0 <y <0.2).

다음으로, 상기 활성층(2-4) 위에 Mg이 도핑된 p형 질화물 반도체층(2-5)을 형성한다. 여기서, Ga를 위한 소스 가스로는 트리메틸갈륨(TMGa) 또는 트리에틸갈륨(TEGa)을 사용할 수 있고, N을 위한 소스 가스로는 암모니아(NH3), 디메틸히드라진(DMHy)을 사용할 수 있고, Mg을 위한 소스 가스로는 CP2Mg 혹은 DMZn을 사용할 수 있다. 이를 이용하여 3~8×1017/㎤의 Mg 1~3㎛의 두께를 가지는 p형 질화물 반도체층(2-5)을 형성한다. 이후 적절하게 메사에칭 한 후에 상기 n형 질화물 반도체층(2-3)의 노출된 상면에는 n층 전극(2-6)이 상기 p형 질화물 반도체층(2-5) 의 노출된 상면에는 p층 전극(2-7)을 각각 형성한다. Next, a p-type nitride semiconductor layer 2-5 doped with Mg is formed on the active layer 2-4. Here, trimethylgallium (TMGa) or triethylgallium (TEGa) may be used as a source gas for Ga, and ammonia (NH 3), dimethylhydrazine (DMHy) may be used as a source gas for N, and a source for Mg. The gas may be CP2Mg or DMZn. By using this, a p-type nitride semiconductor layer 2-5 having a thickness of Mg 1 to 3 µm of 3 to 8 x 10 17 / cm 3 is formed. Thereafter, after appropriately mesa etching, the n-layer electrode 2-6 is exposed on the exposed top surface of the n-type nitride semiconductor layer 2-3, and the p-layer is exposed on the upper surface of the p-type nitride semiconductor layer 2-5. The electrodes 2-7 are formed, respectively.

(비교예)(Comparative Example)

상기한 실시예와 동일한 조건으로 질화물 발광소자를 제조하되, 본 발명에서 채용한 Al1 - xSixN 중간층을 제외하였다. 이는 그림 1의 형태를 따른다.A nitride light emitting device was manufactured under the same condition as the above-described embodiment, except for the Al 1 - x Si x N intermediate layer employed in the present invention. This follows the form in Figure 1.

*상기한 실시예와 비교예에서 얻어진 질화물 발광소자의 내정전압을 -100V에서 -1kV까지 단계적으로 가함에 대한 ESD 결과를 도 3의 표에 나타내었다.* ESD results of applying the constant voltage of the nitride light emitting device obtained in the above-described Examples and Comparative Examples from -100V to -1kV in steps are shown in the table of FIG.

도 3에 나타낸 바와 같이, 내정전압을 -100V에서 -1kV까지 증가할 때에, 비교예의 경우에는 -500V ESD 수준인 것을 확인할 수 있다. 반면, Al1 - xSixN 중간층을 이용한 실시예의 경우에는 -900V ESD 수준으로 내정전압의 향상을 보임을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, when the constant voltage is increased from -100V to -1kV, it can be confirmed that the comparative example is -500V ESD level. On the other hand, in the case of using the Al 1 - x Si x N intermediate layer, it can be seen that the constant voltage is improved to -900V ESD level.

이와같이, n형 질화물 반도체층 사이에 Al1 - xSixN 중간층(interlayer)을 삽입함으로써, 상기 기판과 상기 n형 질화물 반도체층 사이에서 발생하는 격자 불일치로 인해 야기되는 성장 초기에서부터 발생하는 전위결함(threading dislocation)을 줄여주는 동시에 성장하면서 생성되는 텐사일 스트레인(tensile strain) 문제를 감소시켜 내정전압 특성을 개선할 수 있다.As such, by inserting an Al 1 - x Si x N interlayer between n-type nitride semiconductor layers, dislocation defects arise from the beginning of growth caused by lattice mismatch occurring between the substrate and the n-type nitride semiconductor layer. In addition to reducing threading dislocations, it is possible to improve the constant voltage characteristics by reducing the tension strain generated during growth.

상기한 실시예에서는 질화물계 발광소자를 중심으로 예시하여 설명하였으나, 본 발명이 반도체 레이저소자와 같이 유사한 구조를 갖는 다른 질화물계 광소자에도 유익하게 채용될 수 있다는 것은 당업자에게 자명한 사실이다.In the above embodiment, a nitride-based light emitting device has been described as an example, but it is apparent to those skilled in the art that the present invention can be advantageously employed in other nitride-based optical devices having a similar structure, such as semiconductor laser devices.

이상으로, 본 발명에 대해서 바람직한 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허 청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As described above, the present invention has been described in detail through preferred embodiments, but the scope of the present invention is not limited to the specific embodiments and should be interpreted by the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

도 1은 종래의 질화물계 발광 소자의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional nitride based light emitting device.

도 2는 본 발명에 따른 질화물계 발광 소자의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a nitride-based light emitting device according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 질화물계 발광 소자와 종래의 질화물계 발광 소자의 내정전압에 대한 ESD 수율(yield)을 나타내는 표이다.3 is a table showing the ESD yield (yield) with respect to the constant voltage of the nitride-based light emitting device and the conventional nitride-based light emitting device according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

2-1: 기판, 2-2: 버퍼층2-1: substrate, 2-2: buffer layer

2-3: n형 질화물 반도체층 2-3: n-type nitride semiconductor layer

2-a: Al1 - xSixN 중간층, 2-4: 활성층2-a: Al 1 - x Si x N intermediate layer, 2-4: active layer

2-5: p형 질화물 반도체층 2-5: p-type nitride semiconductor layer

2-6: n층 전극, 2-7: p층 전극2-6: n-layer electrode, 2-7: p-layer electrode

Claims (6)

기판 상에 버퍼층, n형 질화물 반도체층, 활성층 및 p형 질화물 반도체층을 포함하는 질화물계 발광소자에 있어서,In a nitride based light emitting device comprising a buffer layer, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer and a p-type nitride semiconductor layer on a substrate, 1.0~5.0㎛ 두께의 n형 질화물 반도체층 내에 Al1-xSixN으로 이루어진 적어도 하나의 중간층이 삽입되어 이루어지며,At least one intermediate layer made of Al 1-x Si x N is inserted into an n-type nitride semiconductor layer having a thickness of 1.0 to 5.0 μm, 상기 중간층은 상기 n형 질화물 반도체층의 시작 지점을 기준으로 상기 n형 질화물 반도체층 전체 두께의 1/3 내지 2/3에 해당되는 지점에서부터 10-500nm의 두께로 형성된 것을 특징으로 하는 질화물계 발광소자.The intermediate layer is formed of a nitride-based light emitting, characterized in that formed in a thickness of 10-500nm from the point corresponding to 1/3 to 2/3 of the total thickness of the n-type nitride semiconductor layer with respect to the start point of the n-type nitride semiconductor layer device. 청구항 1에 있어서, 상기 n형 질화물 반도체층 내에 반복적으로 삽입되는 중간층의 개수는 2~10개인 것을 특징으로 하는 질화물계 발광소자.The nitride-based light emitting device of claim 1, wherein the number of intermediate layers repeatedly inserted into the n-type nitride semiconductor layer is 2 to 10. 청구항 1에 있어서, 상기 중간층은 800~1000℃에서 성장된 것임을 특징으로 하는 질화물계 발광소자.The nitride-based light emitting device of claim 1, wherein the intermediate layer is grown at 800 to 1000 ° C. 청구항 1에 있어서, 상기 기판은 사파이어 기판이며, 상기 중간층이 삽입되는 상기 n형 질화물 반도체층의 노출된 상면에 n층 전극이 형성되며, 상기 중간층은 상기 n층 전극 아래쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 질화물계 발광소자. The method of claim 1, wherein the substrate is a sapphire substrate, the n-layer electrode is formed on the exposed upper surface of the n-type nitride semiconductor layer into which the intermediate layer is inserted, wherein the intermediate layer is located below the n-layer electrode Nitride-based light emitting device. 삭제delete 청구항 1에 있어서, 상기 중간층이 삽입되는 상기 n형 질화물 반도체층은 위로는 상기 활성층에 직접 접해 있고, 아래로는 상기 버퍼층에 직접 접해 있는 것을 특징으로 하는 질화물계 발광소자.The nitride-based light emitting device of claim 1, wherein the n-type nitride semiconductor layer into which the intermediate layer is inserted is directly in contact with the active layer, and directly in contact with the buffer layer.
KR1020090079426A 2009-08-26 2009-08-26 A nitride based light emitting device KR100974924B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090079426A KR100974924B1 (en) 2009-08-26 2009-08-26 A nitride based light emitting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090079426A KR100974924B1 (en) 2009-08-26 2009-08-26 A nitride based light emitting device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070096081A Division KR20090030652A (en) 2007-09-20 2007-09-20 A nitride based light emitting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090096402A KR20090096402A (en) 2009-09-10
KR100974924B1 true KR100974924B1 (en) 2010-08-10

Family

ID=41296625

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090079426A KR100974924B1 (en) 2009-08-26 2009-08-26 A nitride based light emitting device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100974924B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070001380A (en) * 2005-06-29 2007-01-04 서울옵토디바이스주식회사 Luminous element and method of manufacturing thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070001380A (en) * 2005-06-29 2007-01-04 서울옵토디바이스주식회사 Luminous element and method of manufacturing thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Applied physics letters, V.83, No.20, 17 November 2003, pp.4140-4142.*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090096402A (en) 2009-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3909811B2 (en) Nitride semiconductor device and manufacturing method thereof
US8716048B2 (en) Light emitting device and method for manufacturing the same
WO2010024436A1 (en) Semiconductor device
US20120126201A1 (en) Gallium nitride led devices with pitted layers and methods for making thereof
US20140302665A1 (en) Method for producing an optoelectronic nitride compound semiconductor component
EP2270879A1 (en) Nitride semiconductor light emitting element
CN108447952B (en) Light emitting diode epitaxial wafer and preparation method thereof
CN104810442A (en) Light emitting diode epitaxial wafer and growth method thereof
US20230006092A1 (en) Light-emitting structure, method for producing the light-emitting structure, and light-emitting device
US20150030046A1 (en) Group III Nitride Semiconductor Light-Emitting Device
US9972745B2 (en) Group III nitride semiconductor light-emitting device
US8148732B2 (en) Carbon-containing semiconductor substrate
KR20090030652A (en) A nitride based light emitting device
US9601654B2 (en) Method of producing group III nitride semiconductor light-emitting device
KR100728132B1 (en) Light-emitting diode using current spreading layer
KR100925164B1 (en) Method of forming p-type nitride semiconductor layer and light emitting device having the same
KR100722818B1 (en) Method of manufacturing light emitting diode
US11616164B2 (en) Method for producing a nitride compound semiconductor component
KR100906972B1 (en) Nitride based light emitting device
KR100881053B1 (en) Nitride based light emitting device
KR100974924B1 (en) A nitride based light emitting device
US9711684B2 (en) Group III nitride semiconductor light-emitting device and production method therefor
US9680055B2 (en) Hetero-substrate, nitride-based semiconductor light emitting device, and method for manufacturing the same
CN110729383B (en) High-brightness light-emitting diode based on AlN/PSS composite substrate and preparation method thereof
KR100911775B1 (en) A nitride based light emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
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: 20130612

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140703

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150701

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160525

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170613

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180612

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190701

Year of fee payment: 10