KR100999726B1 - 발광소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
실시예에 따른 발광소자는 제2 도전형 반도체층, 활성층 및 제1 도전형 반도체층; 상기 제2 도전형 반도체층 상의 제1 영역에 형성된 오믹층, 반사층; 상기 제2 도전형 반도체층 상의 제1 영역 외의 제2 영역에 형성된 전류차단층; 및 상기 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극;을 포함한다.
발광소자, 발광효율

Description

발광소자 및 그 제조방법{LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
발광소자(Light Emitting Device:LED)는 전류를 빛으로 변환시키는 반도체소자로서, 적색 LED가 상품화된 것을 시작으로 녹색 LED와 함께 정보 통신기기를 비롯한 전자장치의 광원으로 이용되어 왔다.
예를 들어, 질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭을 가지고 있고, In, Al 등 타 원소들과 조합되어 녹색, 청색 및 백색광을 방출하는 반도체층을 제조할 수 있고, 방출파장 조절이 용이하여 LED를 포함한 고출력 전자소자 개발 분야에서 많은 주목을 받아왔다.
한편, 발광구조물은 제2 도전형 반도체층, 활성층, 제1 도전형 반도체층을 포함하는데, 제1 도전형 반도체층에 전원을 인가하는 제1 전극과 제2 도전형 반도체층에 전원을 인가하는 제2 전극이 수직 방향으로 배치되는 수직형 발광소자의 구조에서는 각 전극으로 주입된 전자와 정공이 활성층으로 흘러 결합하여 빛을 발생시킨다. 이때 발생된 빛은 외부로 방출된다. 그러나 일부 외부로 방출되지 못한 빛 은 양단의 전극에 흡수되거나 발광소자 내에서 손실되어진다.
특히, n형 전극 영역 아래에서 방출된 빛은 n 전극으로 인해 반사되어 내부로 흡수되며, 이러한 빛의 재흡수로 인하여 발광소자 내에 열이 발생되어 발광소자의 수명 및 신뢰성에 영향을 주게 된다.
최근, 이러한 문제점을 해결하고자 n 전극 영역 아래에 전류가 주입되지 않도록 전류차단층(current blocking layer)을 형성하여 빛의 내부 흡수를 막고자 하는 기술이 개발되었다.
한편, 전류차단층으로 절연막 혹은 전류가 차단될 수 있는 비오믹 메탈(non-ohmic metal)을 사용하는데, 이때 Schottky 접촉을 하는 비오믹 메탈의 경우, 증착상태에서는 전류가 차단될 수 있는 높은 저항성분을 가진 금속으로 작용하지만 제2 도전형 반도체층에 오믹층을 형성하기 위한 열처리공정 시 전류주입이 가능한 막으로 변환된다. 그렇게 되면 전류차단층을 통해 전류가 주입되어 소자의 누설전류를 증가시킬 수 있는 요인이 된다.
또한, 전류차단층으로 사용되는 비오믹 메탈의 뒤에 반사층이 형성되는데, 이러한 반사층의 물질은 열에 약하며, 뭉침현상(agglomeration)이 발생하거나 또는 반도체층 내부로의 확산이 발생하여 발광소자 구동 중에 전자이동(EM:electromigration)이 발생하기 쉽다. 이에 따라 반사층의 확산으로 인해 일부 비오믹 메탈과 반사층 물질 간의 상호작용에 의하여 전류차단층의 기능을 상실하고, 소자의 누설전류를 증가시키는 원인이 되어 소자의 신뢰성에 큰 영향을 주게 된다.
실시예는 열처리 공정 및 반사층의 물질확산에 영향을 받지 않는 전류차단층을 형성하여 발광효율이 높은 발광소자 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
실시예에 따른 발광소자는 제2 도전형 반도체층, 활성층 및 제1 도전형 반도체층; 상기 제2 도전형 반도체층 하면의 제1 영역에 배치되는 오믹층; 상기 오믹층 아래에 배치되는 반사층; 상기 제2 도전형 반도체층 하면의 제1 영역 외의 제2 영역에 배치되는 전류차단층; 상기 제2 도전형 반도체층 아래에 제2 기판; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극; 및 상기 제2 기판과 상기 전류차단층 사이에 위치하고 상기 반사층 하면으로 연장되는 접합층을 포함하고, 상기 접합층의 하면으로부터 상기 전류차단층까지의 높이는 상기 접합층의 하면으로부터 상기 반사층까지의 높이보다 클 수 있다.
또한, 실시예에 따른 발광소자의 제조방법은 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 형성하는 단계; 상기 제2 도전형 반도체층 상의 제1 영역에 오믹층, 반사층을 형성하는 단계; 상기 제2 도전형 반도체층 상의 제1 영역 외의 제2 영역에 전류차단층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극을 형성하는 단계;를 포함한다.
실시예에 따른 발광소자 및 그 제조방법은 전류차단층 형성공정을 오믹층 및 반사층의 열처리공정과 분리되도록 하여 열처리 공정 및 반사층의 물질확산에 영향을 받지 않는 전류차단층을 형성하여 발광효율이 높은 발광소자를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조 물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 발광소자 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
(실시예)
도 1 은 실시예에 따른 발광소자의 단면도이다.
실시예에 따른 발광소자는 제2 도전형 반도체층(130), 활성층(120) 및 제1 도전형 반도체층(110)과, 상기 제2 도전형 반도체층(130) 상의 제1 영역에 형성된 오믹층(142), 반사층(144)과, 상기 제2 도전형 반도체층(130) 상의 제1 영역 외의 제2 영역에 형성된 전류차단층(150) 및 상기 제1 도전형 반도체층(110) 상에 형성된 제1 전극(160)을 포함할 수 있다.
또한, 실시예는 상기 반사층(144)과 전류차단층(150) 상에 접착층(146), 제2 기판(148)을 더 포함할 수 있다. 상기 오믹층(142), 반사층(144), 접착층(146), 제2 기판(148)을 포함하여 제2 전극층(140)이라 할 수 있으며, 제2 전극층(140)은 오 믹층(142), 반사층(144), 접착층(146), 제2 기판(148)을 반드시 모두 포함해야하는 것은 아니며, 그 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극층(140)은 오믹층(142), 반사층(144)만을 포함할 수도 있다.
실시예에 따른 발광소자 및 그 제조방법은 전류차단층 형성공정을 오믹층 및 반사층의 열처리공정과 분리되도록 하여 열처리 공정 및 반사층의 물질확산에 영향을 받지 않는 전류차단층을 형성하여 발광효율이 높은 발광소자를 제공할 수 있다.
실시예는 발광소자의 제1 전극(160) 영역 아래의 제2 도전형 반도체층(130)에 전류 유입을 막고자 비오믹 메탈(non-ohmic metal)에 의한 쇼트키(Schottky) 접촉을 활용한 전류차단층(150)을 형성할 수 있다.
이때, 실시예는 오믹층을 형성하기 위한 열처리 공정 및 반사층 물질의 확산의 영향을 받지 않도록 전류차단층을 형성하여 발광효율이 높은 발광소자를 제공할 수 있다.
즉, 실시예는 전류차단층의 변형을 유발하는 오믹층, 반사층을 전류차단층과 분리시켜, 제1 전극 영역의 아래의 전류차단층 상에는 오믹층, 반사층을 형성하지 않을 수 있다.
상기 전류차단층(150)은 상기 제2 도전형 반도체층(130)과 쇼트키 접촉(schottky contact)을 형성시킬 수 있는 메탈로 이루어진다. 예를 들어, 상기 전류차단층(150)은 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 크롬(Cr), 금(Au) 또는 텅스텐(W) 중 적어도 어느 하나로 형성하거나 적어도 하나를 포함한 합금으로 형성될 수 있다.
상기 전류차단층(150)은 상기 제1 전극(160)과 수직 방향에서 오버랩되어 배 치될 수 있다.
한편, 상기 전류차단층(150)이 형성되지 않은 영역에서, 상기 오믹층(142)은 상기 제2 도전형 반도체층(130)과 오믹 접촉(ohmic contact)한다.
따라서, 도 1에 점선으로 도시된 바와 같이, 상기 제2 전극층(140)에서 상기 제1 전극(160)으로 흐르는 전류는 상기 전류차단층(150)이 형성된 영역을 통해서는 거의 흐르지 않고, 상기 전류차단층(150)이 형성되지 않은 영역에서 상기 제1 전극(160)으로 주로 흐른다.
이에 따라 실시예는 제1 전극(160) 영역 아래에 전류가 거의 주입되지 않게되어 제1 전극(160) 아래의 활성층(120)에서의 빛의 발생을 저지함으로써 제1 전극(160) 아래에서 발생하는 빛의 흡수에 의한 소자의 열발생을 막을 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 발광소자는 쇼트키 배리어 특성을 가지는 상기 전류차단층(150)이 상기 제1 전극(160)과 수직 방향으로 오버랩되는 위치에 형성됨에 따라 상기 제2 전극층(140)에서 상기 제1 전극(160)으로 흐르는 전류가 상기 제1 전극(160)의 하측으로 집중되어 흐르는 것을 방지하고 상기 제2 도전형 반도체층(130), 활성층(120) 및 제1 도전형 반도체층(110)의 넓은 영역으로 퍼져 흐르게 한다.
결국, 상기 제1 전극(160)의 하측으로 전류가 집중되어 흐르는 전류 집중 현상을 방지할 수 있고, 결과적으로 발광소자가 안정적인 동작 전압으로 구동될 수 있도록 한다.
또한, 상기 제1 전극(160)의 하측으로 전류가 집중되어 흐르는 경우, 상기 제1 전극의 하측에 위치한 상기 활성층(120)의 영역에서 주로 빛이 발생되는데, 상기 제1 전극(160)의 하측에서 발생된 빛은 상기 제1 전극에 의해 흡수되어 광량이 저하되거나 상기 발광소자의 내부에서 소멸될 가능성이 높다.
그러나, 실시예에 따른 발광소자에서는, 상기 제1 전극(160)과 수직 방향에서 오버랩되지 않는 영역의 상기 제2 전극층(140)으로부터 상기 제1 전극(160)으로 전류가 흐르게 되어, 상기 제1 전극(160)과 수직 방향에서 오버랩되는 상기 활성층(120)의 영역보다 상기 제1 전극(160)과 수직 방향에서 오버랩되지 않는 상기 활성층(120)의 영역에서 보다 많은 빛이 발생된다.
그리고, 상기 제1 전극(160)과 수직 방향에서 오버랩되지 않는 상기 활성층(120)의 영역에서 발생된 빛은 상기 제1 전극(160)에 의해 흡수되어 광량이 저하되거나 상기 발광소자의 내부에서 소멸될 가능성이 적다. 따라서, 실시예에 따른 발광소자는 광 효율이 증가될 수 있다.
(제1 실시예)
이하 도 2 내지 도 6을 참조하여 제1 실시예에 따른 발광소자의 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
우선, 도 2와 같이 제1 기판(100) 상에 Un-doped GaN층(미도시), 제1 도전형 반도체층(110), 활성층(120) 및 제2 도전형 반도체층(130)을 형성한다. 또한, 상기 제1 기판(100)과 상기 Un-doped GaN층 사이에는 버퍼층(미도시)이 더 형성될 수도 있다.
상기 제1 기판(100)은 사파이어(Al2O3), Si, SiC, GaAs, ZnO, MgO 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다.
상기 버퍼층은 AlInN/GaN, InxGa1-xN/GaN, AlxInyGa1-x-yN/InxGa1-xN/GaN 등과 같은 적층 구조를 이루는 멀티층으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 트리메틸 갈륨(TMGa)과 트리메틸 인듐(TMIn) 및 트리메틸 알루미늄(TMAl)을 수소 가스 및 암모니아 가스와 함께 상기 챔버 내부로 주입시킴으로써 성장시킬 수 있다.
상기 Un-doped GaN층은 트리메틸 갈륨(TMGa)을 수소 가스 및 암모니아 가스와 함께 상기 챔버에 주입하여 성장시킬 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(110)은 제1 도전형 불순물 이온이 주입된 질화물 반도체층이 될 수 있고, 예를 들어, N형 불순물 이온이 주입된 반도체층이 될 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층(110)은 트리메틸 갈륨(TMGa), N형 불순물(예를 들어, Si)을 포함하는 사이렌 가스(SiN4) 및 을 수소 가스 및 암모니아 가스와 함께 상기 챔버에 주입하여 성장시킬 수 있다.
그리고, 상기 제1 도전형 반도체층(110) 상에 활성층(120) 및 제2 도전형 반도체층(130)을 형성한다.
상기 활성층(120)은 단일 양자우물 구조 또는 다중 양자우물(Multi-Quantum Well) 구조로 형성될 수 있고, 예를 들어, InGaN 우물층/GaN 장벽층의 적층구조로 형성될 수도 있다.
상기 제2 도전형 반도체층(130)은 제2 도전형 불순물 이온이 주입된 질화물 반도체층이 될 수 있고, 예를 들어, P형 불순물 이온이 주입된 반도체층이 될 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(130)은 트리메틸 갈륨(TMGa), P형 불순물(예를 들어, Mg)을 포함하는 비세틸 사이클로 펜타디에닐 마그네슘(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2} 및 을 수소 가스 및 암모니아 가스와 함께 상기 챔버에 주입하여 성장시킬 수 있다.
이후, 상기 제2 도전형 반도체층(130) 상의 제2 영역에 제1 패턴(210)을 형성한다. 상기 제1 패턴(210)은 상기 제2 도전형 반도체층(130) 상에 전류차단층(150)을 선택적으로 형성하기 위해 사용된다. 상기 제1 패턴(210)은 절연막 또는 감광막 등으로 형성될 수 있다.
이후, 상기 제2 도전형 반도체층(130)의 제1 영역 상에 오믹층(142)을 형성한다. 상기 제1 영역은 상기 제1 패턴(210)이 형성된 제2 영역을 제외한 제2 도전형 반도체층(130) 상면의 일부 영역일수 있다. 예를 들어, 상기 오믹층(142)은 정공주입을 효율적으로 할 수 있도록 단일 금속 혹은 금속합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 오믹층(142)은 ITO, IZO(In-ZnO), GZO(Ga-ZnO), AZO(Al-ZnO), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), IrOx, RuOx, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.
이때, 상기 오믹층(142)은 상기 제1 패턴(210) 보다 낮게 형성되는 것으로 도시되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 3과 같이 상기 오믹층(142) 상에 반사층(144)을 형성한다. 예를 들어, 상기 반사층(144)은 Al, Ag, 혹은 APC 합금(Ag, Pd, Cu를 포함하는 합금)을 포함하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 알루미늄이나 은 등은 활성층에서 발생된 빛을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광추출 효율을 크게 개선할 수 있다.
이때, 상기 반사층(144)은 상기 제1 패턴(210)과 같은 높이로 도시어 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 도 4와 같이, 상기 제1 패턴(210)을 제거하고, 노출된 제2 영역의 제2 도전형 반도체층(130) 상에 전류차단층(150)을 형성한다.
상기 전류차단층(150)은 비오믹 메탈(non-ohmic metal)로 형성될 수 있다.
예를 들어, 노출된 제2 영역의 제2 도전형 반도체층(130) 상에 쇼트키 접촉을 이루는 메탈로써 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 크롬(Cr), 금(Au) 또는 텅스텐(W) 중 적어도 어느 하나로 전류차단층(150)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 전류차단층(150)은 알루미늄(Al)으로 제2 도전형 반도체층 상에 비오믹 메탈(non-ohmic metal)를 포함하는 여러 metal이 포함될 수 있다. 한편, 상기 전류차단층(150)은 상기 반사층(144)과는 다른 물질로 형성될 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 및 그 제조방법은 전류차단층 형성공정을 오믹층 및 반사층의 열처리공정과 분리되도록 하여 열처리 공정 및 반사층의 물질확산에 영향을 받지 않는 전류차단층을 형성하여 발광효율이 높은 발광소자를 제공할 수 있다.
이후, 상기 반사층(144), 상기 전류차단층(150) 상에 접착층(146)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 니켈(Ni), 금(Au) 등을 이용하여 접착층을 형성할 수 있으나, 접착층(146) 형성공정이 필수적인 공정은 아니며, 상기 반사층(144)이 접착층의 기 능을 할 수도 있고, 접착층(146) 형성공정이 생략될 수도 있다.
이후, 상기 접착층(146) 상에 제2 기판(148)을 형성할 수 있다. 만약, 상기 제1 도전형 반도체층(110)이 50㎛ 이상으로 충분히 두꺼운 경우에는 제2 기판을 형성하는 공정은 생략될 수 있다. 상기 제2 기판(148)은 효율적으로 정공을 주입할 수 있도록 전기 전도성이 우수한 금속, 금속합금, 혹은 전도성 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 기판은 구리(Cu), 구리합금(Cu Alloy) 또는 Si, Mo, SiGe 등일 수 있다. 상기 제2 기판을 형성시키는 방법은 전기화학적인 금속증착방법이나 공융금속을 이용한 본딩 방법 등을 사용할 수 있다.
다음으로, 도 6과 같이 상기 제1 도전형 반도체층(110)이 노출되도록 상기 제1 기판(100)을 제거한다. 상기 제1 기판(100)을 제거하는 방법은 고출력의 레이저를 이용하여 제1 기판을 분리하거나 화학적 식각 방법을 사용할 수 있다. 또한, 상기 제1 기판(100)은 물리적으로 갈아냄으로써 제거할 수도 있다. 이후, 상기 Un-doped GaN층과 버퍼층이 형성된 경우에 상기 Un-doped GaN층과 버퍼층을 제거할 수 있다.
이후, 상기 제1 도전형 반도체층(110) 상에 제1 전극(160)을 형성한다. 상기 제1 전극(160)은 예를 들어, 티탄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au) 중 적어도 어느 하나로 형성될 수도 있다.
상기 제1 전극(160)은 상기 제1 도전형 반도체층(110) 상에 형성되며, 상기 전류차단층(150)과 적어도 일부분이 수직 방향에서 오버랩되도록 형성될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 전극(160)으로 흐르는 전류는 상기 전류차단층(150)이 형성된 영역을 통해서는 거의 흐르지 않고, 상기 전류차단층(150)이 형성되지 않은 영역에서 상기 제1 전극(160)으로 흐른다.
이에 따라 실시예는 제1 전극(160) 영역 아래에 전류가 거의 주입되지 않게되어 제1 전극(160) 아래의 활성층(120)에서의 빛의 발생을 저지함으로써 제1 전극(160) 아래에서 발생하는 빛의 흡수에 의한 소자의 열발생을 막을 수 있다.
(제2 실시예)
도 7 내지 도 10을 참조하여 제2 실시예에 따른 발광소자의 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
제2 실시예는 상기 제1 실시예의 기술적인 특징을 채용할 수 있으며, 이하에서는 차별되는 점을 위주로 설명한다.
우선, 도 7와 같이 제1 기판(100) 상에 Un-doped GaN층(미도시), 제1 도전형 반도체층(110), 활성층(120) 및 제2 도전형 반도체층(130)을 형성한다. 또한, 상기 제1 기판(100)과 상기 Un-doped GaN층 사이에는 버퍼층(미도시)이 더 형성될 수도 있다.
이후, 상기 제2 도전형 반도체층(130) 상에 오믹층(142), 반사층(144)을 형성한다.
이후, 상기 반사층(144)의 제1 영역 상에 제2 패턴(220)을 형성한다. 상기 제2 패턴(220)은 절연막 또는 감광막 등으로 형성될 수 있다.
이후, 상기 제2 패턴(220)을 마스크로 상기 제2 영역 상의 오믹층(142), 반사층(144)을 제거하여 제2 도전형 반도체층(130)을 일부 노출시킨다. 상기 제2 영 역은 이후 제1 전극(160)이 형성될 영역과 수직적으로 상하 대응되는 영역일 수 있다.
다음으로, 도 8과 같이 제2 영역에 노출된 제2 도전형 반도체층 상에 전류차단층(150)을 형성한다.
예를 들어, 노출된 제2 영역의 제2 도전형 반도체층(130) 상에 쇼트키 접촉을 이루는 메탈로써 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 크롬(Cr), 금(Au) 또는 텅스텐(W) 중 적어도 어느 하나로 전류차단층(150)을 형성할 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 및 그 제조방법은 전류차단층 형성공정을 오믹층 및 반사층의 열처리공정과 분리되도록 하여 열처리 공정 및 반사층의 물질확산에 영향을 받지 않는 전류차단층을 형성하여 발광효율이 높은 발광소자를 제공할 수 있다.
다음으로, 도 9와 같이 상기 제2 패턴(220)을 제거하고, 상기 반사층(144), 상기 전류차단층(150) 상에 접착층(146)을 형성할 수 있다. 이후, 상기 접착층(146) 상에 제2 기판(148)을 형성할 수 있다.
다음으로, 도 10과 같이 상기 제1 도전형 반도체층(110)이 노출되도록 상기 제1 기판(100), Un-doped GaN층을 제거한다. 버퍼층이 형성된 경우에 상기 버퍼층도 제거된다.
이후, 상기 제1 도전형 반도체층(110) 상에 제1 전극(160)을 형성한다.
상기 제1 전극(160)은 상기 제1 도전형 반도체층(110) 상에 형성되며, 상기 전류차단층(150)과 적어도 일부분이 수직 방향에서 오버랩되도록 형성될 수 있다.
이에 따라 실시예는 제1 전극(160) 영역 아래에 전류가 거의 주입되지 않게 되어 제1 전극(160) 아래의 활성층(120)에서의 빛의 발생을 저지함으로써 제1 전극(160) 아래에서 발생하는 빛의 흡수에 의한 소자의 열발생을 막을 수 있다.
실시예에 따른 발광소자 및 그 제조방법은 전류차단층 형성공정을 오믹층 및 반사층의 열처리공정과 분리되도록 하여 열처리 공정 및 반사층의 물질확산에 영향을 받지 않는 전류차단층을 형성하여 발광효율이 높은 발광소자를 제공할 수 있다.
이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1 은 실시예에 따른 발광소자의 단면도.
도 2 내지 도 6은 제1 실시예에 따른 발광소자의 제조방법의 공정단면도.
도 7 내지 도 10은 제2 실시예에 따른 발광소자의 제조방법의 공정단면도.

Claims (13)

  1. 제2 도전형 반도체층, 활성층 및 제1 도전형 반도체층;
    상기 제2 도전형 반도체층 하면의 제1 영역에 배치되는 오믹층;
    상기 오믹층 아래에 배치되는 반사층;
    상기 제2 도전형 반도체층 하면의 제1 영역 외의 제2 영역에 배치되는 전류차단층;
    상기 제2 도전형 반도체층 아래에 제2 기판;
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극; 및
    상기 제2 기판과 상기 전류차단층 사이에 위치하고 상기 반사층 하면으로 연장되는 접합층을 포함하고,
    상기 접합층의 하면으로부터 상기 전류차단층까지의 높이는 상기 접합층의 하면으로부터 상기 반사층까지의 높이보다 큰 발광소자.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 전극은,
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 형성되고, 상기 전류차단층과 적어도 일부분이 수직 방향에서 오버랩되는 발광소자.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전류차단층은 상기 반사층과는 다른 물질로 형성되는 발광소자.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 전류차단층은,
    비오믹 메탈(non-ohmic metal)로 형성되는 발광소자.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 전류차단층은
    측면이 상기 오믹층과 접촉하고, 상면이 상기 제2 도전형 반도체층과 접촉하는 발광소자.
  6. 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 제2 도전형 반도체층 상에 오믹층, 반사층을 형성하는 단계;
    상기 제2 도전형 반도체층의 제2 영역을 노출하는 트렌치를 형성하는 단계;
    상기 트렌치의 일부를 채우는 전류차단층을 형성하는 단계;
    상기 트렌치를 메우면서 상기 반사층 및 상기 전류차단층 상에 형성되는 접합층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 접합층의 하면으로부터 상기 전류차단층까지의 높이는 상기 접합층의 하면으로부터 상기 반사층까지의 높이보다 큰 발광소자의 제조방법.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 제1 전극을 형성하는 단계는,
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 형성되고, 상기 전류차단층과 적어도 일부분이 수직 방향에서 오버랩되는 제1 전극을 형성하는 발광소자의 제조방법.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 전류차단층을 형성하는 단계는,
    상기 반사층과 다른 물질로 형성되는 발광소자의 제조방법.
  9. 제6 항에 있어서,
    상기 전류차단층은 비오믹 메탈(non-ohmic metal)로 형성되는 발광소자의 제조방법.
  10. 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 제2 도전형 반도체층 상의 제1 영역에 오믹층, 반사층을 형성하는 단계;
    상기 제2 도전형 반도체층 상의 제1 영역 외의 제2 영역에 전류차단층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 오믹층, 반사층을 형성하는 단계는,
    상기 제2 도전형 반도체층의 제2 영역 상에 제1 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제2 도전형 반도체층의 제1 영역 상에 오믹층, 반사층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 패턴을 제거하는 단계;를 포함하는 발광소자의 제조방법.
  11. 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 제2 도전형 반도체층 상의 제1 영역에 오믹층, 반사층을 형성하는 단계;
    상기 제2 도전형 반도체층 상의 제1 영역 외의 제2 영역에 전류차단층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 도전형 반도체층 상에 제1 전극을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 오믹층, 반사층을 형성하는 단계는,
    상기 제2 도전형 반도체층 상에 오믹층, 반사층을 형성하는 단계;
    상기 제2 영역 상의 오믹층, 반사층을 노출하는 제2 패턴을 상기 반사층 상에 형성하는 단계; 및
    상기 제2 패턴을 마스크로 상기 제2 영역 상의 오믹층, 반사층을 제거하는 단계;를 포함하는 발광소자의 제조방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 전류차단층을 형성하는 단계는,
    상기 제2 영역 상의 오믹층, 반사층을 제거하는 단계 후에,
    상기 제2 도전형 반도체층의 제2 영역 상에 전류차단층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 패턴을 제거하는 단계;를 포함하는 발광소자의 제조방법.
  13. 제6 항에 있어서,
    상기 전류차단층을 형성하는 단계 후에,
    상기 반사층, 상기 전류차단층 상에 제2 기판을 형성하는 단계를 포함하는 발광소자의 제조방법.
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