KR101024359B1 - Semiconductor light emitting device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반도체 발광소자에 관한 것으로서, 기판상에 형성된 n형 및 p형 반도체층들과 이들 간에 형성된 활성층, 그리고 상기 n형 및 p형 반도체층들 각각에 형성된 n형 및 p형 패드전극들을 포함하는 반도체 발광소자에 있어서, 상기 p형 패드전극과 전기적으로 연결되고 상기 n형 및 p형 패드전극들간 중심연결선에의 수직선을 기준으로 한 상기 n형 패드전극의 반대편 영역 내에서 길이방향으로 연장되는 하나 이상의 가지전극을 더 포함하는 반도체 발광소자를 개시한다.The present invention relates to a semiconductor light emitting device, comprising n-type and p-type semiconductor layers formed on a substrate, an active layer formed therebetween, and n-type and p-type pad electrodes formed on each of the n-type and p-type semiconductor layers. A semiconductor light emitting device, comprising: an electrical connection with the p-type pad electrode and extending in a longitudinal direction in an area opposite to the n-type pad electrode with respect to a vertical line between the n-type and p-type pad electrodes with respect to a center connection line; A semiconductor light emitting device further comprising one or more branch electrodes is disclosed.

반도체발광소자, 패드전극 Semiconductor light emitting device, pad electrode

Description

반도체 발광소자 {SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}Semiconductor Light Emitting Device {SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}

본 발명은 반도체 발광소자에 관한 것으로, 특히 패드전극 구조가 획기적으로 개선된 반도체 발광소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device, and more particularly, to a semiconductor light emitting device having a remarkably improved pad electrode structure.

일반적으로 질화물계 발광소자는 기판 상부에 저온 버퍼층, 언도프층이 형성되고 그 상부에 질화물층들이 형성되는 구조를 갖는다. 도 1a는 일반적인 발광소자의 개략 평면도를, 도 1b는 도 1a의 파선 A-A'에서 본 이의 단면도이다.In general, nitride-based light emitting devices have a structure in which a low temperature buffer layer and an undoped layer are formed on a substrate, and nitride layers are formed thereon. FIG. 1A is a schematic plan view of a general light emitting device, and FIG. 1B is a cross-sectional view thereof seen from broken line A-A 'of FIG. 1A.

도 1b를 참조하면서 일반적인 발광소자(1)의 구조를 개략적으로 설명하면, 먼저 기판(2) 상부에 저온 버퍼층(3), N형 질화물 반도체층(4), 발광영역인 활성층(6), P형 질화물 반도체층(7) 및 P형 전극(8)이 순차적으로 배치된다. 이때, 상기 저온 버퍼층(3)은 기판(2)과 N형 질화물 반도체층(4) 간의 격자 부정합에 따른 결정결함의 발생을 방지하기 위한 것으로 생략될 수도 있다. 또한, P형 전극(8) 상에는 P형 패드전극(9)이, N형 질화물 반도체층(4) 상에는 N형 패드전극(5)이 각각 배치된다. Referring to FIG. 1B, the structure of a general light emitting device 1 will be schematically described. First, a low temperature buffer layer 3, an N-type nitride semiconductor layer 4, an active layer 6, and a light emitting region P are disposed on an upper portion of a substrate 2. The type nitride semiconductor layer 7 and the P-type electrode 8 are sequentially arranged. In this case, the low temperature buffer layer 3 may be omitted to prevent the occurrence of crystal defects due to lattice mismatch between the substrate 2 and the N-type nitride semiconductor layer 4. The P-type pad electrode 9 is disposed on the P-type electrode 8, and the N-type pad electrode 5 is disposed on the N-type nitride semiconductor layer 4, respectively.

이러한 발광소자(1)에 있어서, 전자는 N형 질화물 반도체층(4)에서 공급되고 정공은 P형 질화물 반도체층(7)에서 공급된다. 그런데, 일반적으로 P형 질화물의 전기전도성이 매우 낮기 때문에 상기 소자(1)의 발광을 가리지 않으면서도 구동전류를 이의 전면에 균일하게 흘리기 위하여 도 1a 및 1b에 도시하는 바와 같이 상기 P형 질화물 반도체층(7)이 상기 소자(1)의 최상단층에 배치되고 이의 상부에 투명전극으로 되는 P형 전극(8)이 형성되는 구조로 된다. 이러한 P형 전극(8)은 대체로 Ni, Au, Pd, Pt 등과 같은 메탈, 또는 ITO(Indium/Tin/Oxide)와 같은 전도성 산화막으로 되며, 특히 투광성을 증가시키기 위해 보통 얇은 두께의 Ni/Au나 ITO로 제조되므로, 높은 저항성분을 갖게 된다. 따라서, 도 1a에 도시하듯이 P형 패드전극(9)과 N형 패드전극(5) 간의 거리(d)가 멀수록 발광소자(1)의 동작전압이 상승하게 되며, 이의 일 예를 도 2a 및 2b에 도시한다. 도 2a는 600×250㎛2 사이즈의 발광소자에 있어서 P형 패드전극(9)과 N형 패드전극(5) 간의 거리(d)에 따른 소자의 동작전압((V): y1축) 및 전류밀도산포(current density STD (A/cm2): y2축)의 변화 그래프이며, 이 전류밀도산포 값이 작을수록 전류의 균일도는 양호해짐을 의미한다. 또한, 도 2b는 상기 전극간 거리(d)가 270㎛일 때의 광출력분포(light power distribution) 사진이며, 광출력은 전류밀도에 비례하므로 이러한 광출력분포는 바로 전류밀도산포를 의미한다.In such a light emitting device 1, electrons are supplied from the N-type nitride semiconductor layer 4 and holes are supplied from the P-type nitride semiconductor layer 7. However, in general, since the electrical conductivity of the P-type nitride is very low, the P-type nitride semiconductor layer as shown in FIGS. 1A and 1B in order to uniformly flow a driving current to the entire surface thereof without obstructing the light emission of the device 1. (7) is arranged on the uppermost layer of the element 1, and a P-type electrode 8 serving as a transparent electrode is formed thereon. The P-type electrode 8 is generally made of a metal such as Ni, Au, Pd, Pt, or a conductive oxide film such as ITO (Indium / Tin / Oxide), and especially Ni / Au or Ni having a thin thickness to increase light transmittance. Since it is made of ITO, it has a high resistance component. Therefore, as shown in FIG. 1A, as the distance d between the P-type pad electrode 9 and the N-type pad electrode 5 increases, the operating voltage of the light emitting device 1 increases, and an example thereof is illustrated in FIG. 2A. And 2b. 2A shows the operating voltage ((V): y1 axis) and current of the device according to the distance d between the P-type pad electrode 9 and the N-type pad electrode 5 in the light emitting device having a size of 600 × 250 μm 2. It is a graph of the change of the density density (current density STD (A / cm 2 ): y2 axis), which means that the smaller the current density dispersion value, the better the current uniformity. In addition, FIG. 2B is a light power distribution photograph when the distance d between the electrodes is 270 μm, and since the light output is proportional to the current density, this light output distribution means a current density distribution.

도 2a를 참조하면, 상기 패드전극간 거리(d)가 작을수록 소자의 동작전압은 낮아지는 반면에 전류의 균일도는 나빠짐을 알 수 있고, 특히 도 2b의 경우, 동작전류가 N형 패드전극(5)의 부근으로 집중되어 N형 패드전극(5)과 반대방향의 P형 패드전극(9) 좌측영역(9L)에는 동작전류가 잘 인가되지 않는 것을 알 수 있다. 이 현상은 패드전극간 거리(d)가 멀어질수록 N형 패드전극(5)으로부터 공급되는 전자의 확산저항이 증가하므로 발생하는 것이다. 따라서, 이를 극복하기 위하여 N형 질화물 반도체층(4)의 농도를 증가시키거나 또는 이의 두께를 증가시키는 방안이 고려되고 있으나, 이 경우 N형 질화물 반도체층(4)의 성장시 결함이 발생할 확률이 커지고 심지어는 크랙(crack)이 발생할 수도 있기 때문에, 이렇게 N형 질화물 반도체층(4)의 전도도를 증가시키는 데에는 한도가 있다.Referring to FIG. 2A, it can be seen that the smaller the distance d between the pad electrodes is, the lower the operating voltage of the device is, whereas the uniformity of the current is worse. In particular, in FIG. 2B, the N-type pad electrode ( It can be seen that the operating current is hardly applied to the left region 9L of the P-type pad electrode 9 opposite to the N-type pad electrode 5 and concentrated in the vicinity of 5). This phenomenon occurs because the diffusion resistance of electrons supplied from the N-type pad electrode 5 increases as the distance d between the pad electrodes increases. Therefore, in order to overcome this, a method of increasing the concentration of the N-type nitride semiconductor layer 4 or increasing its thickness has been considered, but in this case, there is a high probability that a defect occurs when the N-type nitride semiconductor layer 4 is grown. There is a limit to thus increasing the conductivity of the N-type nitride semiconductor layer 4 because it may become large and even cracks may occur.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 상기 패드전극간 거리(d)의 거리가 획기적으로 단축가능한 전극구조의 반도체 발광소자를 제공하기 위한 것이다.Accordingly, the present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device having an electrode structure in which the distance d between the pad electrodes can be significantly shortened.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 반도체 발광소자는 기판상에 형성된 n형 및 p형 반도체층들과 이들 간에 형성된 활성층, 그리고 상기 n형 및 p형 반도체층들 각각에 형성된 n형 및 p형 패드전극들을 포함하고, 특히 상기 p형 패드전극과 전기적으로 연결되고 상기 n형 및 p형 패드전극들간 중심연결선에의 수직선을 기준으로 한 상기 n형 패드전극의 반대편 영역 내에서 길이방향으로 연장되는 하나 이상의 가지전극을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 가지전극은 직선상 또는 곡선상으로 되거나 이들의 조합으로 될 수 있다. 또한, 상기 가지전극이 우수로 형성될 경우 상기 중심연결선을 기준으로 상호 대칭됨이 바람직하다. In order to achieve the above object, a semiconductor light emitting device according to the present invention includes n-type and p-type semiconductor layers formed on a substrate, an active layer formed therebetween, and n-type and p-type formed on each of the n-type and p-type semiconductor layers. Pad electrodes, in particular electrically connected to the p-type pad electrode and extending longitudinally in an area opposite the n-type pad electrode with respect to the vertical line between the n-type and p-type pad electrodes with respect to the center line. It may further include one or more branch electrodes. In this case, the branch electrode may be a straight line or a curved line or a combination thereof. In addition, when the branch electrode is formed to be excellent, it is preferable to be symmetrical with respect to the center connection line.

또한, 본 발명에 의한 반도체 발광소자는 상기 가지전극에 전기적으로 연결되고 이로부터 양측 길이방향으로 연장되는 하나 이상의 부가지전극을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 부가지전극은 상기 가지전극을 중심으로 상하대칭됨이 바람직하며, 직선상 또는 곡면상으로 되거나 이들의 조합으로 될 수 있다.In addition, the semiconductor light emitting device according to the present invention may further include at least one additional supporting electrode electrically connected to the branch electrode and extending in both longitudinal directions therefrom. In this case, the additional supporting electrode is preferably vertically symmetrical with respect to the branch electrode, and may be linear or curved, or a combination thereof.

본 발명에 의한 반도체 발광소자는 여기 개시되는 구조의 가지전극들을 구비 함으로써 외부로의 연결을 위한 와이어 본딩시 필요한 n형 및 p형 패드전극들간의 거리가 단축된다. 이로써, 낮은 동작전압동작이 구현가능하고, 상기 가지전극을 통해 보다 넓은 면적의 발광소자에서도 전류를 고르게 분산시킬 수 있으며, 또한 고전류 동작시에도 소자의 신뢰도를 유지 내지는 향상시킬 수 있다. 또한, 좁은 면적을 갖는 가지전극에 전류가 몰리는 것을 방지할 수 있음으로써 외부 정전기 발생시 높은 저항력을 가지는 효과가 있다. The semiconductor light emitting device according to the present invention includes branch electrodes having the structure disclosed herein, thereby reducing the distance between the n-type and p-type pad electrodes required for wire bonding for connection to the outside. As a result, a low operating voltage operation can be realized, the current can be evenly distributed even in the light emitting device having a larger area through the branch electrode, and the reliability of the device can be maintained or improved even during the high current operation. In addition, since the current can be prevented from being collected in the branch electrode having a small area, there is an effect of having a high resistance when generating external static electricity.

이에, 본 발명은 발광소자의 동작시 동작전류가 N형 패드전극 부근으로 집중되어 발광소자의 높은 동작전압 및 전류밀도산포를 야기하는 현상을 완화 내지는 방지하기 위하여 P형 패드전극에 특정 구조의 가지전극을 형성하여 상기 동작전류를 더욱 확산하는 것에 기초한다.Accordingly, the present invention provides a specific structure of the P-type pad electrode in order to alleviate or prevent the phenomenon that the operating current is concentrated near the N-type pad electrode causing the high operating voltage and current density distribution of the light emitting element. It is based on forming an electrode to further diffuse the operating current.

도 3a는 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 발광소자(100)의 개략 평면도를, 도 3b는 도 3a의 파선 B-B'에서 본 이의 단면도이다.Figure 3a is a schematic plan view of a light emitting device 100 according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3b is a cross-sectional view thereof seen from the broken line BB 'of Figure 3a.

도 3b를 참조하면, 먼저 사파이어를 포함하는 해당 분야에 공지된 재질의 기판(120) 상부에 저온 버퍼층(130), N형 질화물 반도체층(140), 발광영역인 활성층(160), P형 질화물 반도체층(170) 및 P형 전극(180)이 순차적으로 배치된다. 이때, 상기 저온 버퍼층(130)은 기판(120)과 N형 질화물 반도체층(140) 간의 격자 부정합에 따른 결정결함의 발생을 방지하기 위한 것으로 본 발명의 다른 일 실시예에서는 생략될 수 있다. 이때, 상기 P형 전극(180)은 구동전류를 P형 질화물 반도체층(170)의 전면에 균일하게 흘리기 위하여 형성되며, 이는 Ni, Au, Pd 및 Pt를 포 함하는 해당 분야에 공지된 메탈 또는 ITO(Indium/Tin/Oxide)를 포함하는 해당 분야에 공지된 전도성 산화막으로 될 수 있고, 바람직하게는 투광성을 증가시키기 위해 박막의 Ni/Au나 ITO로 될 수 있다. 또한, P형 전극(180) 상에는 P형 패드전극(190)이, N형 질화물 반도체층(140) 상에는 N형 패드전극(150)이 각각 배치되고, 이들 전극(190, 150)은 와이어 본딩을 통하여 외부전류회로와 전기적으로 연결됨으로써, 전류인가시 P형 패드전극(190)을 통하여 정공이 공급되고 N형 패드전극(150)을 통하여 전자가 공급되어 활성층(160) 영역에서 상기 정공과 전자가 결합하여 광을 생성한다. Referring to FIG. 3B, a low temperature buffer layer 130, an N-type nitride semiconductor layer 140, an active layer 160 that emits light, and a P-type nitride are formed on a substrate 120 of a material known in the art including sapphire. The semiconductor layer 170 and the P-type electrode 180 are sequentially disposed. In this case, the low temperature buffer layer 130 is to prevent the occurrence of crystal defects due to lattice mismatch between the substrate 120 and the N-type nitride semiconductor layer 140 may be omitted in another embodiment of the present invention. In this case, the P-type electrode 180 is formed to uniformly flow the driving current to the entire surface of the P-type nitride semiconductor layer 170, which is a metal known in the art including Ni, Au, Pd and Pt or It may be a conductive oxide film known in the art including Indium / Tin / Oxide (ITO), and preferably Ni / Au or ITO of a thin film to increase light transmittance. In addition, the P-type pad electrode 190 is disposed on the P-type electrode 180, and the N-type pad electrode 150 is disposed on the N-type nitride semiconductor layer 140, and the electrodes 190 and 150 are wire bonded. By being electrically connected to an external current circuit through the hole, holes are supplied through the P-type pad electrode 190 and electrons are supplied through the N-type pad electrode 150 to apply the holes and electrons in the active layer 160 region. Combine to produce light.

특히 도 3a를 참조하면, 본 구현예에서는 구동전류의 확산을 위하여 그 일 단부가 상기 P형 패드전극(190)과 전기적으로 연결되고 상기 N형 및 P형 패드전극들(150, 190)간 중심연결선에 수직하는 수직선(미도시)을 기준으로 한 상기 n형 패드전극의 반대편 영역 내에서 길이방향으로 연장되어 소정길이(L)를 갖도록 형성되는 가지전극(191)을 구비한다. 이러한 가지전극(191)에 의해 P형 패드전극(190) 및 N형 패드전극(150) 간의 전류집중화 현상이 완화되어 P형 패드전극(190) 주위의 넓은 영역으로 구동전류가 분포함으로써 전류밀도산포가 완화된다. 이로써 또한 외부 정전기 발생시에도 강한 저항력을 가질 수 있다. 또한, 상기 가지전극(191)은 직선상 또는 곡선상으로 되거나 이들의 조합형상으로 될 수도 있다. In particular, referring to FIG. 3A, in this embodiment, one end thereof is electrically connected to the P-type pad electrode 190 and a center between the N-type and P-type pad electrodes 150 and 190 for diffusion of a driving current. The branch electrode 191 extends in the longitudinal direction in the region opposite to the n-type pad electrode based on a vertical line (not shown) perpendicular to the connection line, and has a predetermined length L. The branching electrode 191 reduces current concentration between the P-type pad electrode 190 and the N-type pad electrode 150, thereby distributing the current density to a wide area around the P-type pad electrode 190. Is relaxed. This can also have a strong resistance to the occurrence of external static electricity. In addition, the branch electrode 191 may be linear or curved, or a combination thereof.

하기 표 1은 본 구현예의 실시예 1과 비교예 1, 2의 전극구조에 따른 동작전압 및 전류밀도산포 값들을 나타내며, 상기 전극구조에 있어서 도 3a에 도시하는 패드전극간 거리(d) 및 상기 가지전극(191)의 길이(L)가 변수로 되고, 이때 각 발 광소자의 크기는 250×600㎛2이고 인가전류는 20㎃이다:Table 1 below shows the operating voltage and current density distribution values according to the electrode structures of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 of the present embodiment, and the distance between the pad electrodes d shown in FIG. The length L of the branch electrode 191 is a variable, where the size of each light emitting element is 250 × 600 μm 2 and the applied current is 20 mA:

표 1TABLE 1

가지전극Branch electrode d (㎛)d (μm) L (㎛)L (μm) Vf (V)Vf (V) I (A/cm2)I (A / cm 2 ) 비교예 1Comparative Example 1 업음Up 470470 00 3.1773.177 2.1302.130 비교예 2Comparative Example 2 없음none 270270 00 3.0683.068 3.6503.650 실시예 1Example 1 있음has exist 270270 200200 3.0543.054 2.4332.433

표 1을 참조하면, 비교예 1, 2는 가지전극을 구비하지 않으며 특히 비교예 1의 패드전극간 거리(d)가 가장 멀다. 이 반면에, 실시예 1은 P형 패드전극(190)에서 N형 패드전극(150)의 반대방향으로 연장되어 형성된 가지전극(191)을 구비하며 패드전극간 거리(d)가 비교예 2와 마찬가지로 비교예 1에 비해 매우 가깝다. 표 1에 의하면, 본 실시예 1은 동작전압이 비교예 1의 3.17V에서 3.05V로 개선되었고 전류밀도산포는 비교예 2의 3.650A/cm2에서 2.433A/cm2로 개선되었음을 알 수 있다.Referring to Table 1, Comparative Examples 1 and 2 do not have branch electrodes, and in particular, the distance d between pad electrodes of Comparative Example 1 is the longest. On the other hand, Example 1 has branch electrodes 191 extending from the P-type pad electrode 190 in the opposite direction to the N-type pad electrode 150, and the distance d between the pad electrodes is equal to that of Comparative Example 2; Similarly, it is very close compared with the comparative example 1. According to Table 1, the first embodiment was fixed by 3.05V from 3.17V in this Comparative Example 1, the operating voltage can be seen that the current density variation is improved in Comparative Example 2 of 3.650A / cm 2 to 2.433A / cm 2 .

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일 구현예에 의한 발광소자(100)의 평면도이다. 이때, 도 4의 개략 단면도는 도 3b와 동일하므로 여기서는 생략한다.4 is a plan view of a light emitting device 100 according to another preferred embodiment of the present invention. At this time, since the schematic sectional drawing of FIG. 4 is the same as FIG. 3B, it abbreviate | omits here.

도 4를 참조하면, 본 구현예의 구조는 도 3a에 도시되어 상술된 상기 구현예의 구조와 동일하며, 다만 제1가지전극(191)의 일단에 제2가지전극(196~198)이 형성되는 구조만 상이하다. 즉, 본 구현예에 있어서 가지전극은 제1가지전극(191)과 하나 이상의 제2가지전극(196 또는 197 또는 198)으로 구성된다. 제1가지전극(191)은 P형 패드전극(190)과의 전기적 연결지점에서 N형 패드전극(150)의 반대방향으로 소정길이(L)로 연장되고, 제2가지전극(196 또는 197 또는 198)은 소정길이(T)를 갖는 일 면이 제1가지전극(191)의 나머지 일 단부에 제1가지전극(191)과 전기적으로 연결된다. 이때 제1가지전극(191)과의 교차각은 약 90°로 됨이 바람직하다. 또한, 제2가지전극(196 또는 197 또는 198)은 상기 제1가지전극(191)과의 연결지점을 상기 소정길이(T)를 갖는 일 면의 중심부위에 위치시킴으로써 이 연결지점을 중심으로 하여 상하대칭으로 되도록 함이 바람직하다. 또한 일 실시예로서, 상기 제2가지전극은 직선상(196)으로 될 수 있으며, 다른 실시예들로서 상기 제2가지전극은 그 중심부가 P형 패드전극(190)을 향하여 볼록한 곡면상(197)으로 되거나, 또는 그 중심부가 P형 패드전극(190)을 향하여 오목한 곡면상(198)으로 되거나, 또는 상기 직선상 및 두 개 곡면상들 중의 여러 조합들로 될 수도 있으나, 본 발명은 그 형태가 상술한 형상들에 한정되지 아니한다. 본 구현예는 이상과 같은 구조에 의하여 도 3a에 대해 상술한 구현예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. Referring to FIG. 4, the structure of the present embodiment is the same as that of the above-described embodiment shown in FIG. 3A, except that the second branch electrodes 196-198 are formed at one end of the first branch electrode 191. Only different. That is, in the present embodiment, the branch electrode includes a first branch electrode 191 and one or more second branch electrodes 196 or 197 or 198. The first branch electrode 191 extends at a predetermined length L in an opposite direction to the N-type pad electrode 150 at an electrical connection point with the P-type pad electrode 190, and the second branch electrode 196 or 197 or 198, one surface having a predetermined length T is electrically connected to the first branch electrode 191 at the other end of the first branch electrode 191. In this case, the crossing angle with the first branch electrode 191 is preferably about 90 °. In addition, the second branch electrode 196 or 197 or 198 is positioned above the center of one surface having the predetermined length T by connecting a connection point with the first branch electrode 191 up and down about the connection point. It is preferred to be symmetrical. In addition, as an embodiment, the second branch electrode may be a straight line 196. In another embodiment, the second branch electrode may have a curved surface 197 having a central portion thereof convex toward the P-type pad electrode 190. Or a central portion thereof may be a curved surface 198 concave toward the P-type pad electrode 190, or may be of various combinations of the linear and two curved surfaces. It is not limited to the above-mentioned shapes. This embodiment can achieve the same effect as the embodiment described above with respect to Figure 3a by the above structure.

하기 표 2는 본 구현예의 실시예 2와 비교예 1, 2의 전극구조에 따른 동작전압 및 전류밀도산포 값들을 나타내며, 상기 전극구조에 있어서 도 4에 도시하는 패드전극간 거리(d) 및 상기 제1가지전극(191)의 길이(L), 그리고 제2가지전극(196)의 길이(T)가 변수로 되고, 이때 각 발광소자의 크기는 250×600㎛2이고 인가전류는 20㎃이다:Table 2 below shows the operating voltage and current density distribution values according to the electrode structures of Example 2 and Comparative Examples 1 and 2 of the present embodiment, and the distance between the pad electrodes (d) and the pad electrodes shown in FIG. The length L of the first branch electrode 191 and the length T of the second branch electrode 196 are variables, wherein each light emitting device has a size of 250 × 600 μm 2 and an applied current of 20 mA. :

표 2TABLE 2

가지전극Branch electrode d (㎛)d (μm) L (㎛)L (μm) T(㎛)T (μm) Vf (V)Vf (V) I (A/cm2)I (A / cm 2 ) 비교예 1Comparative Example 1 업음Up 470470 00 00 3.1773.177 2.1302.130 비교예 2Comparative Example 2 없음none 270270 00 00 3.0683.068 3.6503.650 실시예 2Example 2 있음
(제1, 2가지전극)
has exist
(First and second electrodes)
270270 200200 200200 3.0473.047 2.2652.265

표 1을 참조하면, 비교예 1, 2는 가지전극을 구비하지 않으며 특히 비교예 1 의 패드전극간 거리(d)가 가장 멀다. 이 반면에, 실시예 2는 P형 패드전극(190)에서 N형 패드전극(150)의 반대방향으로 연장되어 형성된 제1가지전극(191)과, 이 제1가지전극(191)의 일단에 그 중심점이 연결되어 이와 수직하게 연장된 제2가지전극(196)을 구비하며, 패드전극간 거리(d)가 비교예 2와 마찬가지로 비교예 1에 비해 매우 가깝다. 표 2에 의하면, 본 실시예 2는 동작전압이 비교예 1의 3.17V에서 3.04V로 개선되었고, 전류밀도산포는 비교예 2의 3.650A/cm2에서 2.265A/cm2로 개선되었음을 알 수 있고 특히 상기 실시예 1의 경우보다 더 향상되었음을 알 수 있다.Referring to Table 1, Comparative Examples 1 and 2 do not have branch electrodes, and in particular, the distance d between pad electrodes of Comparative Example 1 is the longest. On the other hand, in Embodiment 2, the first branch electrode 191 is formed extending from the P-type pad electrode 190 in the opposite direction to the N-type pad electrode 150 and at one end of the first branch electrode 191. The center point is connected to the second branch electrode 196 extending vertically, and the distance d between the pad electrodes is very close to that of Comparative Example 1 as in Comparative Example 2. According to Table 2, in Example 2, the operating voltage was improved from 3.17V to 3.04V in Comparative Example 1, and the current density distribution was improved to 2.265A / cm 2 from 3.650A / cm 2 in Comparative Example 2. In particular, it can be seen that it is more improved than the case of Example 1.

도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 구현예에 의한 발광소자(100)의 평면도이다. 이때, 도 5의 개략 단면도는 도 3b와 동일하므로 여기서는 생략한다.5 is a plan view of a light emitting device 100 according to another preferred embodiment of the present invention. At this time, since the schematic sectional drawing of FIG. 5 is the same as FIG. 3B, it abbreviate | omits here.

도 5를 참조하면, 본 구현예의 구조는 도 3a에 도시되어 상술된 상기 구현예의 구조와 동일하며, 다만 가지전극이 복수의 가지전극들로 구성되는 구조만 상이하다. 이러한 본 구현예의 가지전극들의 개수는 도 5에서는 편의상 2개(192, 193)로만 도시되었으나 이에 한정되지 아니하고 그 이상으로 될 수도 있다. 본 구현예에 의한 가지전극들(192, 193)은 각각 그 일단부가 상기 P형 패드전극(190)과 전기적으로 연결되고 상기 N형 및 P형 패드전극들(150, 190)간 중심연결선에 수직하는 수직선(미도시)을 기준으로 한 상기 n형 패드전극의 반대편 영역 내에서 길이방향으로 연장되어 소정길이(L)를 갖도록 형성된다. 이때, 상기 가지전극들의 상기 단부들은 P형 패드전극(190)의 동일한 일 지점과 연결될 수도 있고 또는 P형 패드전극(190)의 상이한 지점들과 연결될 수도 있다. 또한, 상기 가지전극들의 각 길이는 상호 동일 또는 상이하게 될 수 있다. 또한, 바람직하게는 상기 가지전극들은 그 총 개수가 우수로 되어 상기 중심연결선을 중심으로 상호 상하대칭되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 가지전극들은 직선상 또는 곡면상(194, 195)으로 될 수 있고 그 형태가 이에 한정되지 아니한다. 본 구현예는 이상과 같은 구조에 의하여 도 3a에 대해 상술한 구현예와 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다. Referring to FIG. 5, the structure of this embodiment is the same as that of the above-described embodiment shown in FIG. 3A, except that the branch electrode is composed of a plurality of branch electrodes. The number of branch electrodes of this embodiment is illustrated in FIG. 5 as only two (192, 193) for convenience, but is not limited thereto. One end of each of the branch electrodes 192 and 193 according to the present embodiment is electrically connected to the P-type pad electrode 190 and is perpendicular to a center connection line between the N-type and P-type pad electrodes 150 and 190. It is formed to have a predetermined length (L) extending in the longitudinal direction in the region opposite to the n-type pad electrode with respect to the vertical line (not shown). In this case, the ends of the branch electrodes may be connected to the same point of the P-type pad electrode 190 or may be connected to different points of the P-type pad electrode 190. In addition, the lengths of the branch electrodes may be the same or different from each other. In addition, the branch electrodes may be formed such that the total number is excellent so that they are vertically symmetrical with respect to the center connection line. In addition, the branch electrodes may be linear or curved 194, 195, but the shape thereof is not limited thereto. This embodiment can achieve the same effect as the embodiment described above with respect to Figure 3a by the above structure.

하기 표 3은 본 구현예의 실시예 3과 비교예 1, 2의 전극구조에 따른 동작전압 및 전류밀도산포 값들을 나타내며, 상기 전극구조에 있어서 도 5에 도시하는 패드전극간 거리(d) 및 상기 제1, 2가지전극(192, 193)의 길이(L)가 변수로 되고, 이때 각 발광소자의 크기는 250×600㎛2이고 인가전류는 20㎃이다:Table 3 below shows the operating voltage and current density distribution values according to the electrode structures of Example 3 and Comparative Examples 1 and 2 of the present embodiment, and the distance between the pad electrodes (d) and the pad electrodes shown in FIG. The length L of the first and second electrodes 192 and 193 is a variable, with each light emitting device having a size of 250 × 600 μm 2 and an applied current of 20 mA:

표 3TABLE 3

가지전극Branch electrode d (㎛)d (μm) L (㎛)L (μm) T(㎛)T (μm) Vf (V)Vf (V) I (A/cm2)I (A / cm 2 ) 비교예 1Comparative Example 1 업음Up 470470 00 00 3.1773.177 2.1302.130 비교예 2Comparative Example 2 없음none 270270 00 00 3.0683.068 3.6503.650 실시예 3Example 3 있음
(제1, 2가지전극)
has exist
(First and second electrodes)
270270 200200 200200 3.0453.045 2.2172.217

표 1을 참조하면, 비교예 1, 2는 가지전극을 구비하지 않으며 특히 비교예 1의 패드전극간 거리(d)가 가장 멀다. 이 반면에, 실시예 3은 제1, 2가지전극(192, 193)을 구비함으로써 패드전극간 거리(d)가 비교예 2와 마찬가지로 비교예 1에 비해 매우 가깝다. 표 3에 의하면, 본 실시예 3은 동작전압이 비교예 1의 3.17V에서 3.045V로 개선되었고, 전류밀도산포는 비교예 2의 3.650A/cm2에서 2.217A/cm2로 개선되었음을 알 수 있고 특히 상기 실시예 1, 2의 경우보다 더 향상되었음을 알 수 있다.Referring to Table 1, Comparative Examples 1 and 2 do not have branch electrodes, and in particular, the distance d between pad electrodes of Comparative Example 1 is the longest. On the other hand, in Example 3, since the first and second electrodes 192 and 193 are provided, the distance d between the pad electrodes is very close to that of Comparative Example 1 as in Comparative Example 2. According to Table 3, in Example 3, the operating voltage was improved from 3.17V to 3.045V in Comparative Example 1, and the current density distribution was improved from 3.650A / cm 2 in Comparative Example 2 to 2.217A / cm 2 . In particular, it can be seen that the embodiments 1 and 2 are further improved.

전술한 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이고, 이러한 수정, 변경, 부가 등은 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 한다. 일 예를 들어, 본 발명의 상기 구현예들은 P형 패드전극(190)에서 N형 패드전극(150)의 방향으로 소정길이로 연장되도록 형성되어 그 일 단부가 P형 패드전극(190)과 전기적으로 연결되는 종래의 가지전극들(미도시)을 더 구비할 수 있다. 이때, 상기 가지전극들은 상기 구현예들의 가지전극들(191~198)의 하나 이상과 동일한 구조를 가질 수 있으며, 이로써 상기 가지전극들의 말단에 전류밀도가 집중되는 것을 완화할 수 있게 된다.Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed for purposes of illustration, and any person of ordinary skill in the art may make various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention. And additions should be regarded as within the scope of the claims. For example, the embodiments of the present invention are formed to extend in a direction from the P-type pad electrode 190 to the N-type pad electrode 150 so that one end thereof is electrically connected to the P-type pad electrode 190. Conventional branch electrodes (not shown) connected to each other may be further provided. In this case, the branch electrodes may have the same structure as at least one of the branch electrodes 191 to 198 of the embodiments, thereby alleviating concentration of current density at the ends of the branch electrodes.

도 1a는 일반적인 발광소자의 개략 평면도.1A is a schematic plan view of a general light emitting device.

도 1b는 도 1a의 파선 A-A'에서 본 일반적인 발광소자의 단면도.FIG. 1B is a cross-sectional view of a general light emitting device seen from the broken line A-A 'of FIG. 1A.

도 2a는 600×250㎛2 사이즈의 발광소자에 있어서 P형 패드전극과 N형 패드전극 간의 거리(d)에 따른 소자의 동작전압(y1축) 및 전류밀도산포(y2축)의 변화 그래프.FIG. 2A is a graph showing changes in operating voltage (y1 axis) and current density distribution (y2 axis) of a device according to a distance d between a P-type pad electrode and an N-type pad electrode in a 600 × 250 μm 2 size light emitting device. FIG.

도 2b는 도 2a에서 상기 전극간 거리(d)가 270㎛일 때의 광출력분포(light power distribution) 사진.FIG. 2B is a light power distribution photograph when the distance d between the electrodes in FIG. 2A is 270 μm.

도 3a는 본 발명의 바람직한 일 구현예에 의한 발광소자의 개략 평면도.Figure 3a is a schematic plan view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 3b는 도 3a의 파선 B-B'에서 본 도 3a에 의한 발광소자의 단면도.3B is a cross-sectional view of the light emitting device of FIG. 3A seen from the broken line BB ′ of FIG. 3A.

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일 구현예에 의한 발광소자의 평면도.Figure 4 is a plan view of a light emitting device according to another preferred embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 구현예에 의한 발광소자의 평면도.5 is a plan view of a light emitting device according to another preferred embodiment of the present invention.

Claims (6)

기판상에 형성된 n형 및 p형 반도체층들과 이들 간에 형성된 활성층, 그리고 상기 n형 및 p형 반도체층들 각각에 형성된 n형 및 p형 패드전극들을 포함하는 반도체 발광소자에 있어서,A semiconductor light emitting device comprising n-type and p-type semiconductor layers formed on a substrate, an active layer formed therebetween, and n-type and p-type pad electrodes formed on each of the n-type and p-type semiconductor layers, 상기 p형 패드전극과 전기적으로 연결되고 상기 n형 및 p형 패드전극들간 중심연결선에의 수직선을 기준으로 한 상기 n형 패드전극의 반대편 영역 내에서 길이방향으로 연장되는 하나 이상의 가지전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.And at least one branch electrode electrically connected to the p-type pad electrode and extending in a longitudinal direction in a region opposite to the n-type pad electrode based on a vertical line between the n-type and p-type pad electrodes. A semiconductor light emitting device, characterized in that. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가지전극은 직선상 또는 곡선상으로 되거나 이들의 조합으로 되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.The branch electrode is a semiconductor light emitting device, characterized in that the linear or curved or a combination thereof. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가지전극은 우수로 형성되고 상기 중심연결선을 기준으로 상호 대칭되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.The branch electrodes are formed of excellent water, and the semiconductor light emitting device, characterized in that symmetrical with respect to the center connection line. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 가지전극에 전기적으로 연결되고 이로부터 양측 길이방향으로 연장되는 하나 이상의 부가지전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.And at least one additional supporting electrode electrically connected to the branch electrodes and extending in both longitudinal directions therefrom. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 부가지전극은 상기 가지전극을 중심으로 상하대칭되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.The additional supporting electrode is vertically symmetrical with respect to the branch electrode. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 부가지전극은 직선상 또는 곡면상으로 되거나 이들의 조합으로 되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.The additional supporting electrode is a semiconductor light emitting device, characterized in that the linear or curved shape or a combination thereof.
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