KR101025565B1

KR101025565B1 - Light emitting device

Info

Publication number: KR101025565B1
Application number: KR1020100077782A
Authority: KR
Inventors: 여환국; 배덕규
Original assignee: (주)더리즈
Priority date: 2010-08-12
Filing date: 2010-08-12
Publication date: 2011-03-28

Abstract

PURPOSE: A light emitting device is provided to prevent the increase of a contact resistance due to the thickness decrease of an ITO(Indium-Tin Oxide) transparent electrode by introducing a metal layer for improving a contact resistance on the surface to form the ITO transparent electrode. CONSTITUTION: A first conductive semiconductor layer(120), an active layer(130), and a second conductive semiconductor layer(140) are formed on a substrate(100). A first conductive electrode pad(170) is formed on the first conductive type semiconductor layer. A transparent electrode(150) is formed on the second conductive semiconductor layer. A second conductive type electrode pad(160) is formed on the transparent electrode. A first auxiliary electrode is extendedly formed on the second conductive type semiconductor layer in one direction.

Description

Light emitting device

본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 투과율을 향상시킬 수 있는 발광 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device, and more particularly to a light emitting device that can improve the light transmittance.

LED(Light Emitting Diode) 및 LD(Laser Diode)와 같은 발광 소자는 전류를 광으로 변환시키는 소자 중 하나로서, 통상적으로 p형 반도체층과 n형 반도체층 사이에 삽입된 반도체 물질의 활성층을 포함한다. 반도체 발광 소자에서 p형 반도체층과 n형 반도체층 양단에 구동 전류를 인가하면, p형 반도체층과 n형 반도체층으로부터 반도체 물질의 활성층으로 전자(electron) 및 정공(hole)이 주입된다. 주입된 전자와 정공은 반도체 물질의 활성층에서 재결합하여 광을 생성한다. Light emitting devices such as light emitting diodes (LEDs) and laser diodes (LDs) are one of devices that convert current into light, and typically include an active layer of a semiconductor material interposed between a p-type semiconductor layer and an n-type semiconductor layer. . When a driving current is applied across the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer in the semiconductor light emitting device, electrons and holes are injected into the active layer of the semiconductor material from the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer. The injected electrons and holes recombine in the active layer of the semiconductor material to generate light.

일반적으로 반도체 발광 소자는 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 질화물계 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 화합물로 제조가 되고 있는데, 이것은 단파장광(자외선 내지 녹색광), 특히 청색광을 낼 수 있는 소자가 된다. 그런데, Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 반도체층은 주입된 전류를 고르게 확산시킬 정도로 전도도가 높지 않아, 전류를 고르게 확산시키기 위한 전극이 이용된다. 이 경우, 광의 외부추출효율을 높이기 위해, 투명도가 높은 전도성 산화막(transparent conductive oxide, TCO), 예컨대, ITO(indium-tin oxide)를 사용한다. ITO 투명 전극의 경우, 두께가 두꺼울수록 수평 방향의 전도도가 증가하여, 전류를 고르게 확산시키는 데에 유리하게 된다.In general, the semiconductor light emitting device is a nitride group III-V group having an Al _x In _y Ga _(1-xy) N composition formula, where 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x + y≤1 Although it is manufactured with a semiconductor compound, it becomes a device which can produce short wavelength light (ultraviolet light-green light), especially blue light. However, since the Al _x In _y Ga _(1-xy) N semiconductor layer does not have high conductivity to evenly spread the injected current, an electrode for evenly spreading the current is used. In this case, a transparent conductive oxide (TCO) having high transparency, for example, indium-tin oxide (ITO), is used to increase the external extraction efficiency of light. In the case of the ITO transparent electrode, the thicker the thickness, the higher the conductivity in the horizontal direction is, which is advantageous to spread the current evenly.

그러나 ITO 투명 전극의 두께가 증가하게 되면, 광 투과율이 감소하여 외부로 추출되는 광의 효율이 감소하게 되는 문제점이 있다. 종래에는 160 nm 두께의 ITO 투명 전극을 이용하였으나, 광의 효율을 증가시키기 위해 광 투과율을 증가시킬 필요가 있다.However, when the thickness of the ITO transparent electrode is increased, there is a problem in that the light transmittance is reduced to reduce the efficiency of light extracted to the outside. Conventionally, although ITO transparent electrode having a thickness of 160 nm was used, it is necessary to increase the light transmittance in order to increase the efficiency of light.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 광 투과율을 향상시킬 수 있는 발광 소자를 제공하는 데에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a light emitting device capable of improving light transmittance.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 발광 소자는 기판; 상기 기판 상에 순차 형성된 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 상기 제1 도전형과는 반대되는 제2 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 형성되어 있는 제1 도전형 전극 패드; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 형성되고, ITO(indium-tin oxide)로 이루어진 투명 전극; 상기 투명 전극 상에 형성되어 있는 제2 도전형 전극 패드;를 포함하며, 상기 투명 전극의 두께는 40 내지 80 nm 범위로 설정된다.In order to solve the above technical problem, the light emitting device according to the present invention comprises a substrate; A first conductivity type semiconductor layer sequentially formed on the substrate, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer opposite to the first conductivity type; A first conductive electrode pad formed on the first conductive semiconductor layer; A transparent electrode formed on the second conductive semiconductor layer and made of indium-tin oxide (ITO); And a second conductive electrode pad formed on the transparent electrode, wherein the thickness of the transparent electrode is set in a range of 40 to 80 nm.

상기 제2 도전형 반도체층과 투명 전극 사이에 접촉저항 개선을 위한 금속층을 더 포함하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 제2 도전형 반도체층은 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖고 상기 금속층은 상기 제2 도전형 반도체층의 구성 성분인 In 혹은 Ga으로 이루어질 수 있다. It is preferable to further include a metal layer for improving contact resistance between the second conductive semiconductor layer and the transparent electrode. At this time, the second conductivity-type semiconductor layer has an Al _x In _y Ga _(1-xy) N composition formula (where 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x + y≤1) The metal layer may be formed of In or Ga, which is a component of the second conductive semiconductor layer.

본 발명에 있어서, 상기 제1 도전형 전극 패드의 중심과 상기 제2 도전형 전극 패드 중심 사이의 간격이 300 μm 이상으로 설정되고, 상기 제2 도전형 반도체층 상에 일 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성되며, 일단은 상기 제2 도전형 전극 패드와 연결되고, 타단은 상기 제1 도전형 전극 패드를 향하는 방향과 반대 방향으로 형성되는 제1 보조전극, 및 상기 제2 도전형 반도체층 상에 일 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성되며, 일단은 상기 제2 도전형 전극 패드와 연결되고, 타단은 상기 제1 도전형 전극 패드를 향하는 방향으로 형성되는 제2 보조전극을 더 포함할 수 있다. In the present invention, the distance between the center of the first conductive electrode pad and the center of the second conductive electrode pad is set to 300 μm or more, and in a shape extending in one direction on the second conductive semiconductor layer. It is formed, one end is connected to the second conductive electrode pad, the other end is formed on the first auxiliary electrode formed in the opposite direction to the direction toward the first conductive electrode pad, and the second conductive semiconductor layer It may be formed in a shape extending in a direction, one end is connected to the second conductive electrode pad, the other end may further include a second auxiliary electrode formed in a direction toward the first conductive electrode pad.

종래에는 ITO 투명 전극의 두께가 160 nm인 것이 사용되었으나, 본 발명에서는 ITO 투명 전극의 두께를 40 내지 80 nm 범위로 설정된 것을 사용하여 광 투과율을 향상시켰다. Conventionally, a thickness of 160 nm of the ITO transparent electrode was used, but in the present invention, the light transmittance was improved by using a thickness of the ITO transparent electrode set in the range of 40 to 80 nm.

ITO 투명 전극의 두께를 감소시키는 경우, ITO 투명 전극이 형성될 표면에 접촉저항 개선을 위한 금속층을 도입함으로써 ITO 투명 전극의 두께 감소로 인한 접촉저항 증가 우려를 제거할 수 있다. 금속층은 반도체층의 구성 성분 중에서 선택하여 형성할 수 있으므로 반도체층을 형성한 후 인시튜로 형성하는 것이 가능해 공정 프로세스상 큰 변경없이 우수한 소자를 제조할 수 있다.In the case of reducing the thickness of the ITO transparent electrode, the concern about the increase in the contact resistance due to the decrease in the thickness of the ITO transparent electrode can be eliminated by introducing a metal layer for improving the contact resistance on the surface on which the ITO transparent electrode is to be formed. Since the metal layer can be formed by selecting from the constituents of the semiconductor layer, the semiconductor layer can be formed in-situ after the semiconductor layer is formed, and thus an excellent device can be manufactured without significant change in the process process.

뿐만 아니라, ITO 투명 전극의 두께를 감소시키는 경우, 제1 도전형 전극 패드의 중심과 제2 도전형 전극 패드 중심 사이의 간격이 300 μm 이상으로 설정되는 발광 소자에서는 전류를 고르게 퍼지도록 하기 위하여 두 개의 보조전극을 이용할 수도 있다.In addition, when the thickness of the ITO transparent electrode is reduced, in order to spread the current evenly in the light emitting device in which the distance between the center of the first conductive electrode pad and the center of the second conductive electrode pad is set to 300 μm or more. Two auxiliary electrodes may be used.

도 1은 본 발명에 따른 발광 소자의 단면도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 발광 소자의 전극 구조를 나타내는 평면도이다.
도 3 내지 도 5는 ITO 투명 전극의 두께에 따른 투과율을 나타낸 도면으로, 도 3은 광간섭을 고려하지 않은 ITO 투명 전극의 두께에 따른 투과율을 나타낸 도면이고, 도 4는 공기 중으로 광이 추출되는 경우, 광간섭을 고려한 ITO 투명 전극의 두께에 따른 투과율을 나타낸 도면이며, 도 5는 에폭시 중으로 광이 추출되는 경우, ITO 투명 전극의 두께에 따른 투과율을 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to the present invention.
2 is a plan view showing the electrode structure of the light emitting device according to the present invention.
3 to 5 are views showing the transmittance according to the thickness of the ITO transparent electrode, Figure 3 is a view showing the transmittance according to the thickness of the ITO transparent electrode without considering optical interference, Figure 4 is a light is extracted into the air In this case, it is a view showing the transmittance according to the thickness of the ITO transparent electrode considering the optical interference, Figure 5 is a view showing the transmittance according to the thickness of the ITO transparent electrode when the light is extracted into the epoxy.

이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 발광 소자의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다. 또한, 어떤 층이 다른 층 또는 기판의 "상"에 있다라고 기재되는 경우에, 상기 어떤 층은 상기 다른 층 또는 기판에 직접 접촉하여 존재할 수 있고, 또는, 그 사이에 제3의 층이 개재되어질 수 있다. 뿐만 아니라 아래의 실시예들에서는 제1 도전형이 n형이고 그와 반대되는 제2 도전형이 p형인 경우를 설명하지만 그 반대의 경우도 물론 가능하다. Hereinafter, exemplary embodiments of the light emitting device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings are exaggerated in order to emphasize a clearer description, and elements denoted by the same symbols in the drawings denote the same elements. In addition, where a layer is described as being "on" another layer or substrate, the layer may exist in direct contact with the other layer or substrate, or a third layer may be interposed therebetween. Can be. In addition, the following embodiments describe a case where the first conductivity type is n-type and the second conductivity type is vice versa, but vice versa.

도 1은 본 발명에 따른 발광 소자의 단면도를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 발광 소자의 전극 구조를 나타내는 평면도이다.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to the present invention, Figure 2 is a plan view showing the electrode structure of the light emitting device according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 반도체 발광 소자는, 기판(100) 상에 n형 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)을 적어도 포함하는 에피층(142)을 포함하여 발광 구조물을 이루고 있다. 도시한 것처럼, 기판(100)과 n형 반도체층(120) 사이 및 p형 반도체층(140)과 p형 전극(160) 사이 중 적어도 어느 하나에 도전층을 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서 기판(100)과 n형 반도체층(120) 사이의 도전층은 버퍼층(110), p형 반도체층(140)과 p형 전극(160) 사이의 도전층은 투명 전극(150)이다. 투명 전극(150)과 p형 반도체층(140) 사이에는 금속층(145)이 구비되어 있다. 1 and 2, a semiconductor light emitting device according to a preferred embodiment of the present invention includes at least an n-type semiconductor layer 120, an active layer 130, and a p-type semiconductor layer 140 on a substrate 100. The epitaxial layer 142 is included to form a light emitting structure. As illustrated, a conductive layer may be further included between at least one of the substrate 100 and the n-type semiconductor layer 120 and between the p-type semiconductor layer 140 and the p-type electrode 160. In the present embodiment, the conductive layer between the substrate 100 and the n-type semiconductor layer 120 is a buffer layer 110, and the conductive layer between the p-type semiconductor layer 140 and the p-type electrode 160 is a transparent electrode 150. to be. The metal layer 145 is provided between the transparent electrode 150 and the p-type semiconductor layer 140.

기판(100)은 질화물 반도체 단결정을 성장시키기에 적합한 기판으로서, 바람직하게, 사파이어를 포함하는 투명한 재료를 이용하여 형성되며. 사파이어 이외에 ZnO, GaN, SiC, AlN 등으로 형성될 수 있다. The substrate 100 is a substrate suitable for growing a nitride semiconductor single crystal, and is preferably formed using a transparent material including sapphire. In addition to sapphire may be formed of ZnO, GaN, SiC, AlN and the like.

버퍼층(110)은 기판(100) 상에 n형 반도체층(120)을 성장시키기 전에 기판(100)과의 격자 정합을 향상시키기 위한 층으로, AlN/GaN으로 형성될 수 있다. 버퍼층(110)은 본 실시예 발광 소자의 필수적인 구성 요소는 아니고 발광 소자의 특성 및 공정 조건에 따라 생략될 수 있다. The buffer layer 110 may be formed of AlN / GaN to improve lattice matching with the substrate 100 before the n-type semiconductor layer 120 is grown on the substrate 100. The buffer layer 110 is not an essential component of the light emitting device of the present embodiment and may be omitted according to the characteristics and process conditions of the light emitting device.

에피층(142)의 n형 반도체층(120)과 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)은, Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, n형 반도체층(120)은, n형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 이루어질 수 있으며, n형 불순물로는 예를 들어, Si, Ge, Sn 등을 사용하고, 바람직하게는 Si를 주로 사용한다. 또한, p형 반도체층(140)은, p형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 이루어질 수 있으며, p형 불순물로는 예를 들어, Mg, Zn, Be 등을 사용하고, 바람직하게는 Mg를 주로 사용한다. 그리고, 활성층(130)은 광을 생성하여 방출하기 위한 층으로, 통상 InGaN층을 우물로 하고 GaN층을 벽층으로 하여 다중양자우물(Multi-Quantum Well)을 형성함으로써 이루어진다. 활성층(130)은 하나의 양자우물층 또는 더블헤테로 구조로 구성될 수도 있다. 버퍼층(110), n형 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 반도체층(140)은 MOCVD, MBE 또는 HVPE와 같은 증착공정을 통해 형성된다. The n-type semiconductor layer 120, the active layer 130, and the p-type semiconductor layer 140 of the epi layer 142 have an Al _x In _y Ga _(1-xy) N composition formula, where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1). More specifically, the n-type semiconductor layer 120 may be made of a GaN layer or a GaN / AlGaN layer doped with n-type impurities, for example, Si, Ge, Sn, etc. are used as the n-type impurities, Preferably, Si is mainly used. The p-type semiconductor layer 140 may be formed of a GaN layer or a GaN / AlGaN layer doped with p-type impurities. For example, Mg, Zn, Be, or the like may be used as the p-type impurity. Mainly uses Mg. The active layer 130 is a layer for generating and emitting light, and is typically formed by forming a multi-quantum well using an InGaN layer as a well and a GaN layer as a wall layer. The active layer 130 may be composed of one quantum well layer or a double hetero structure. The buffer layer 110, the n-type semiconductor layer 120, the active layer 130, and the p-type semiconductor layer 140 are formed through a deposition process such as MOCVD, MBE, or HVPE.

투명 전극(150)은 p형 반도체층(140) 상에 형성되며, ITO(indium-tin oxide)로 이루어진다. 이때, ITO 투명 전극(150)은 40 내지 80 nm 범위의 두께로 설정된다. 이러한 ITO 투명 전극(150)은 상술한 바와 같이, 주입된 전류를 고르게 확산시키기 위한 목적으로 이용된다. 그러나 ITO 투명 전극(150)을 사용함에 따라, 광 투과율이 감소하게 된다. The transparent electrode 150 is formed on the p-type semiconductor layer 140 and is made of indium-tin oxide (ITO). At this time, the ITO transparent electrode 150 is set to a thickness in the range of 40 to 80 nm. As described above, the ITO transparent electrode 150 is used for the purpose of spreading the injected current evenly. However, as the ITO transparent electrode 150 is used, the light transmittance is reduced.

도 3 내지 도 5는 ITO 투명 전극의 두께에 따른 투과율을 나타낸 도면으로, 도 3은 광간섭을 고려하지 않은 ITO 투명 전극의 두께에 따른 투과율을 나타낸 도면이고, 도 4는 공기 중으로 광이 추출되는 경우, 광간섭을 고려한 ITO 투명 전극의 두께에 따른 투과율을 나타낸 도면이며, 도 5는 에폭시 중으로 광이 추출되는 경우, ITO 투명 전극의 두께에 따른 투과율을 나타낸 도면이다.3 to 5 are views showing the transmittance according to the thickness of the ITO transparent electrode, Figure 3 is a view showing the transmittance according to the thickness of the ITO transparent electrode without considering optical interference, Figure 4 is a light is extracted into the air In this case, it is a view showing the transmittance according to the thickness of the ITO transparent electrode considering the optical interference, Figure 5 is a view showing the transmittance according to the thickness of the ITO transparent electrode when the light is extracted into the epoxy.

도 3에 도시된 바와 같이, 광간섭을 고려하지 않으면, ITO 투명 전극(150)의 두께가 증가함에 따라 투과율이 감소하게 됨을 알 수 있다. 즉, 광간섭을 고려하지 않는다면, 투과율을 증가시키기 위해서는 ITO 투명 전극(150)의 두께를 최소화하는 것이 바람직하다. 그러나 실제적으로는 광간섭을 고려하여야 한다. 따라서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 광간섭을 고려하면, 투과율이 ITO 투명 전극(150)의 두께에 따라 주기적으로 변화함을 알 수 있다.As shown in FIG. 3, when the optical interference is not considered, it can be seen that the transmittance decreases as the thickness of the ITO transparent electrode 150 increases. That is, if optical interference is not considered, it is preferable to minimize the thickness of the ITO transparent electrode 150 in order to increase the transmittance. In practice, however, optical interference must be considered. Therefore, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, considering the optical interference, it can be seen that the transmittance periodically changes depending on the thickness of the ITO transparent electrode 150.

광이 공기 중으로 추출되는 경우는 일반적인 상황이고, 광이 에폭시 중으로 추출되는 경우는 패키지(package) 상황이다. 이때, 광이 공기 중으로 추출되는 경우(도 4)나 광이 에폭시 중으로 추출되는 경우(도 5), ITO 투명 전극(150)의 투과율은 ITO 투명 전극(150)이 40 내지 80 nm 정도의 두께일 때, 최대가 됨을 알 수 있다. 따라서, ITO 투명 전극(150)의 두께를 40 내지 80 nm 정도의 범위로 설정하는 것이 투과율을 극대화시킬 수 있음을 알 수 있다. The case where light is extracted into the air is a general situation, and the case where light is extracted into the epoxy is a package situation. In this case, when light is extracted into the air (FIG. 4) or when light is extracted into the epoxy (FIG. 5), the transmittance of the ITO transparent electrode 150 may be about 40 to 80 nm thick. It can be seen that when the maximum. Therefore, it can be seen that setting the thickness of the ITO transparent electrode 150 in the range of about 40 to 80 nm can maximize the transmittance.

종래에는 ITO 투명 전극의 두께가 160 nm인 것이 사용되었으나, 본 발명에서는 ITO 투명 전극(150)의 두께를 40 내지 80 nm 범위로 설정된 것을 사용하여 광 투과율을 향상시킬 수 있다. 그런데 이렇게 얇은 ITO 투명 전극(150)을 사용하는 경우 접촉 저항이 소자에 적정한 수준(low 10^-1 Ωcm²) 이상의 값으로 증가한다. 이것은 ITO를 얇게 성장하는 경우 그레인의 크기가 작게 형성되며 산소 열처리에 의한 산소 인입량도 변화되어 일어나는 것이다. ITO의 물성 변화는 공정에 의해 쉽게 변경되지 않는다. 그러므로, ITO와 접촉하는 LED 표면(즉 p형 반도체층(140) 표면)의 물성을 변경하여 접촉 저항을 낮추어주는 것이 바람직하다. Conventionally, the ITO transparent electrode has a thickness of 160 nm, but in the present invention, the light transmittance may be improved by using a thickness of the ITO transparent electrode 150 set in a range of 40 to 80 nm. However, when the thin ITO transparent electrode 150 is used, the contact resistance is increased to a value higher than a level suitable for the device (low 10 ⁻¹ Ωcm ² ). This is because when the ITO is thinly grown, the grain size is formed small, and the amount of oxygen introduced by the oxygen heat treatment is also changed. Changes in the properties of ITO are not easily changed by the process. Therefore, it is desirable to lower the contact resistance by changing the physical properties of the LED surface (that is, the surface of the p-type semiconductor layer 140) in contact with ITO.

이를 위해 본 발명에서는 도 1에 도시한 바와 같이 ITO 투명 전극(150)과 p형 반도체층(140) 사이에 금속층(145)을 포함시킨다. 금속층(145)은 p형 반도체층(140)과 ITO 투명 전극(150) 사이에 접촉저항을 개선한다. 금속층(145)은 p형 반도체층(140)의 구성 성분인 In 혹은 Ga으로 이루어질 수 있고 그 두께는 1nm 이하로 얇게 형성한다. 이와 같이 접촉저항 개선을 위한 금속층(145)을 도입함으로써 ITO 투명 전극(150)의 두께 감소로 인한 접촉저항 증가 우려를 제거할 수 있다. 또, 금속층(145)은 p형 반도체층(140)의 구성 성분 중에서 선택하여 형성할 수 있으므로, 예를 들어 Al 소스, Ga 소스 및 N 소스를 가지고 p형 반도체층(140)을 증착한 후 인시튜로 Ga 소스만을 공급하여 p형 반도체층(140) 표면에 Ga으로 이루어진 금속층(145)을 형성할 수가 있다. 이러한 금속층(145) 형성은 기존의 p형 반도체층(140) 형성 공정과 장비를 그대로 이용하면서 p형 반도체층(140) 형성 소스 물질 중 금속성 소스 물질만 사용하여 형성하면 되는 것이므로 공정 프로세스상 큰 변경없이 적용할 수 있다. 이와 같은 금속층(145)의 도입으로 인해 ITO 투명 전극(150)을 얇게 형성하더라도 접촉저항을 적정 수준 이하로 유지할 수 있다. To this end, in the present invention, as shown in FIG. 1, the metal layer 145 is included between the ITO transparent electrode 150 and the p-type semiconductor layer 140. The metal layer 145 improves contact resistance between the p-type semiconductor layer 140 and the ITO transparent electrode 150. The metal layer 145 may be formed of In or Ga, which is a constituent of the p-type semiconductor layer 140, and the thickness of the metal layer 145 is 1 nm or less. By introducing the metal layer 145 for improving the contact resistance as described above, the concern about the increase in the contact resistance due to the decrease in the thickness of the ITO transparent electrode 150 can be eliminated. In addition, since the metal layer 145 may be formed by selecting from the constituents of the p-type semiconductor layer 140, for example, after depositing the p-type semiconductor layer 140 with an Al source, a Ga source, and an N source, The metal layer 145 made of Ga may be formed on the surface of the p-type semiconductor layer 140 by supplying only a tubular Ga source. The metal layer 145 may be formed using only a metallic source material among the p-type semiconductor layer 140 forming source materials while using the existing p-type semiconductor layer 140 forming process and equipment as it is. Can be applied without Due to the introduction of the metal layer 145, even if the ITO transparent electrode 150 is formed thin, the contact resistance can be maintained at an appropriate level or less.

한편으로, ITO 투명 전극(150)의 두께를 종래의 160 nm 정도에서 40 내지 80 nm 정도로 감소시키면, 전류를 고르게 퍼지게 하는 것에 어려움이 있을 수 있는데, 이는 전극 구조를 개선(보조전극 이용)시킴으로써 ITO 투명 전극(150)의 두께를 작게 하더라도 전류를 고르게 퍼지도록 할 수 있다. 보조전극을 이용하여 전류를 고르게 퍼지도록 하는 것은 후술하기로 한다.On the other hand, if the thickness of the ITO transparent electrode 150 is reduced from about 160 nm to about 40 to 80 nm, it may be difficult to spread the current evenly, which is improved by improving the electrode structure (using the auxiliary electrode). Even if the thickness of the transparent electrode 150 is reduced, the current can be spread evenly. The spreading of the current evenly by using the auxiliary electrode will be described later.

그리고 에피층(142)의 일부, 예컨대 활성층(130)과 p형 반도체층(140), 그리고 투명 전극(150)의 일부는 메사 식각으로 제거되어, 저면에 형성된 n형 반도체층(120)의 일부 상면을 노출하고 있다. 이때, 활성층(130)의 가장자리는 n형 반도체층(120)의 사방 가장자리로부터 소정 간격 들여지도록 형성하기도 하는데, 이는 질화물계 반도체 발광 소자 구동시, 전류의 흐름을 활성층(130)의 전면 즉, 발광 면적 전체에 균일하게 확산시키기 위함이다. 그리고 투명 전극(150)도 p형 반도체층(140)의 사방 가장자리로부터 소정 간격 들여 형성될 수 있다. A part of the epi layer 142, for example, the active layer 130, the p-type semiconductor layer 140, and the part of the transparent electrode 150 are removed by mesa etching to form a part of the n-type semiconductor layer 120 formed on the bottom surface. The upper surface is exposed. In this case, the edge of the active layer 130 may be formed to be inclined at predetermined intervals from all four edges of the n-type semiconductor layer 120. When driving the nitride-based semiconductor light emitting device, the current flows in front of the active layer 130, that is, light emission. This is to spread uniformly over the whole area. The transparent electrode 150 may also be formed at predetermined intervals from four edges of the p-type semiconductor layer 140.

투명 전극(150) 상에는 p형 전극 패드(160)가 형성된다. 그리고 활성층(130), p형 반도체층(140) 및 투명 전극(150)의 일부가 메사 식각되어 드러난 n형 반도체층(120) 상에는 n형 전극 패드(170)가 형성된다. p형 전극 패드(160)는 소자의 중심을 기준으로 일측에 형성되고, n형 전극 패드(170)는 소자의 중심을 기준으로 타측에 형성된다. 이때, p형 전극 패드(160)의 중심과 n형 전극 패드(170)의 중심 사이의 간격은 300 μm 이상으로 설정된다.The p-type electrode pad 160 is formed on the transparent electrode 150. An n-type electrode pad 170 is formed on the n-type semiconductor layer 120 in which a portion of the active layer 130, the p-type semiconductor layer 140, and the transparent electrode 150 are exposed by mesa etching. The p-type electrode pad 160 is formed at one side based on the center of the device, and the n-type electrode pad 170 is formed at the other side based on the center of the device. At this time, the interval between the center of the p-type electrode pad 160 and the center of the n-type electrode pad 170 is set to 300 μm or more.

투명 전극(150) 상에는 p형 전극 패드(160)와 연결되는 제1 보조전극(180)과 제2 보조전극(190)이 형성된다.The first auxiliary electrode 180 and the second auxiliary electrode 190 connected to the p-type electrode pad 160 are formed on the transparent electrode 150.

제1 보조전극(180)은 일 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된다. 제1 보조전극(180)의 일단은 p형 전극 패드(160)와 연결되고, 제1 보조전극(180)의 타단은 n형 전극 패드(170)를 향하는 방향과 반대 방향을 향하도록, 제1 보조전극(180)이 형성된다. 제2 보조전극(190)은 투명 전극(150) 상에 일 방향으로 길게 뻗은 형상으로 형성된다. 제2 보조전극(190)의 일단은 p형 전극 패드(160)와 연결되고, 제2 보조전극(191)의 타단은 n형 전극 패드(170)를 향하는 방향을 향하도록, 제2 보조전극(190)이 형성된다. The first auxiliary electrode 180 is formed to extend in one direction. One end of the first auxiliary electrode 180 is connected to the p-type electrode pad 160, and the other end of the first auxiliary electrode 180 faces the direction opposite to the direction toward the n-type electrode pad 170. The auxiliary electrode 180 is formed. The second auxiliary electrode 190 is formed to extend in one direction on the transparent electrode 150. One end of the second auxiliary electrode 190 is connected to the p-type electrode pad 160, and the other end of the second auxiliary electrode 191 faces a direction toward the n-type electrode pad 170. 190) is formed.

이와 같이, 두 개의 보조전극(180, 190)을 형성하면, ITO 투명 전극(150)의 두께를 40 내지 80 nm 정도로 설정하더라도, 전류가 고르게 퍼지게 된다. 즉, 광 투과율을 높이기 위해, ITO 투명 전극(150)의 두께를 작게 하더라도, p형 전극 패드(160)의 중심과 n형 전극 패드(170) 중심 사이의 간격이 300 μm 이상으로 설정되는 발광 소자의 경우에는 상술한 전극 구조를 도입함으로써, 전류 스프레딩(spreading)이 낮아지는 현상을 방지할 수 있다. 따라서 상기와 같은 전극 구조를 갖는 발광 소자는 전류가 고르게 퍼지는 효과는 유지하면서 광 투과율이 증가하게 되므로, 발광 소자의 물성이 우수하게 된다.As such, when the two auxiliary electrodes 180 and 190 are formed, even if the thickness of the ITO transparent electrode 150 is set to about 40 to 80 nm, the current spreads evenly. That is, in order to increase the light transmittance, even if the thickness of the ITO transparent electrode 150 is reduced, the light emitting device in which the distance between the center of the p-type electrode pad 160 and the center of the n-type electrode pad 170 is set to 300 μm or more. In this case, by introducing the above-described electrode structure, it is possible to prevent the phenomenon that current spreading becomes low. Therefore, the light emitting device having the electrode structure as described above increases the light transmittance while maintaining the effect of evenly spreading the current, thereby excellent physical properties of the light emitting device.

ITO 투명 전극(150)의 두께가 40 내지 80 nm라면 두 개의 보조전극(180, 190)을 이용하는 경우가 아니더라도 전류 스프레딩 개선을 위해 다양하게 전극 형태가 변화될 수 있으며, 이러한 변형 모두가 본 발명의 영역에 포함되는 것을 의도한다. If the thickness of the ITO transparent electrode 150 is 40 to 80 nm, even if the two auxiliary electrodes 180 and 190 are not used, various electrode shapes may be changed to improve current spreading. It is intended to be included in the area of.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.Although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and the present invention belongs to the present invention without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

Claims

Board;
A first conductivity type semiconductor layer sequentially formed on the substrate, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer opposite to the first conductivity type;
A first conductive electrode pad formed on the first conductive semiconductor layer;
A transparent electrode formed on the second conductive semiconductor layer and made of indium-tin oxide (ITO);
A second conductive electrode pad formed on the transparent electrode;
It is formed in a shape extending in one direction on the second conductive semiconductor layer, one end is connected to the second conductive electrode pad, the other end is formed in a direction opposite to the direction toward the first conductive electrode pad A first auxiliary electrode; And
A second auxiliary is formed on the second conductive semiconductor layer in a shape extending in one direction, one end is connected to the second conductive electrode pad, the other end is formed in a direction toward the first conductive electrode pad An electrode;
The thickness of the transparent electrode is set in the range of 40 to 80 nm, the interval between the center of the first conductive electrode pad and the center of the second conductive electrode pad is set to 300 μm or more.

The light emitting device of claim 1, further comprising a metal layer for improving contact resistance between the second conductive semiconductor layer and the transparent electrode.

The method of claim 2, wherein the second conductivity-type semiconductor layer has an Al _x In _y Ga _(1-xy) N composition formula, where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, and 0 ≦ x + y ≦ 1. And wherein the metal layer is formed of In or Ga which is a constituent of the second conductivity-type semiconductor layer.

Board;
A first conductivity type semiconductor layer sequentially formed on the substrate, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer opposite to the first conductivity type;
A first conductive electrode pad formed on the first conductive semiconductor layer;
A transparent electrode formed on the second conductive semiconductor layer and made of indium-tin oxide (ITO);
A metal layer for improving contact resistance between the second conductive semiconductor layer and the transparent electrode; And
And a second conductivity type electrode pad formed on the transparent electrode.
The thickness of the transparent electrode is set in the range of 40 to 80 nm,
The second conductivity type semiconductor layer has an Al _x In _y Ga _(1-xy) N composition formula, wherein 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, and 0 ≦ x + y ≦ 1. A light emitting device comprising In or Ga as a constituent of a second conductive semiconductor layer.