KR101151956B1 - 고휘도 발광소자 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고휘도 발광소자의 제조방법에 관한 것으로서, 제 2 GaN층 상부에 다공성(多孔性) 질화마그네슘(MgN)층을 통해 제 2 GaN 돌출부들을 형성함으로써, 휘도 및 광 추출 효율을 증대시킨 종래의 발광소자에서, 잔류하고 있는 질화마그네슘(MgN)층의 전기적 절연성으로 인해 제 2 GaN층의 저항 및 소자 전체의 동작전압이 증가되어지는 문제점을 개선하기 위해서, 제 2 GaN 돌출부들의 형성 이후 잔류하고 있는 질화마그네슘(MgN)층을 열화학적인 방법을 통해 제거시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하며, 따라서, 전기적인 저항 및 동작전압 특성이 보다 향상된 고휘도 발광소자를 구현할 수 있다.

발광소자, 고휘도, Mg, 표면처리, 돌출부, 표면거칠기

Description

고휘도 발광소자 제조방법{Method Of Fabricating For High Brightness Light Emitting Device}

도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 고휘도 발광소자의 제조방법을 개략적으로 설명하기 위한 단면도.

도 2는 종래 기술에 따른 고휘도 발광소자의 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, TEM) 사진.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고휘도 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 고휘도 발광소자의 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, TEM) 사진.

도 5는 본 발명에 따라 제조된 발광소자와 종래 기술에 따라 제조된 발광소자의 전류(I)-전압(V) 특성 그래프.

<도면의 주요부분에 대한 설명>

100. 기판 110. 제 1 GaN층

120. 활성층 130. 제 2 GaN층

140. 다공층(多孔層) 150. 제 2 GaN 돌출부

160. 전극

본 발명은 고휘도 발광소자의 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 제 2 GaN층의 전기적인 저항 및 소자의 동작전압을 감소시킬 수 있는 고휘도 발광소자의 제조방법에 관한 것이다.

질화물 반도체는 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭(0.8 ev ~ 6.2 ev)에 의해 광소자 및 고출력 전자소자 개발 분야에서 최근 커다란 관심을 받고 있다.

특히, 질화물 반도체 청색, 녹색, UV 발광소자는 이미 상용화되어 있다.

따라서, 현재 질화물 반도체 발광소자의 연구는 그 휘도 향상에 주력하고 있다.

이와 같은 발광소자의 휘도를 향상시키는 방법으로는, 다음과 같은 세 가지로 크게 분류할 수 있다.

(1) 성장 방법의 개선

첫 번째는, 발광소자의 휘도를 향상시키는데 가장 근본적인 방법이며, 현재 상당부분 잘 연구되어져 있는데, 발광소자에서 광을 생성하는 InGaN/GaN과 같은 다중 양자 우물(Multiple Quantum Well)로 이루어지는 활성층의 성장 조건을 최적화 하여, 결정성, 광 특성 및 전기적 특성을 최적화시키는 연구이다.

(2) 소자 구조의 개선

두 번째는, 발광 매커니즘에 대한 이해를 기반으로 소자의 구조를 개선하여 휘도를 향상시키는 방법을 말하는데, 특히, 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 구조 및 방법의 연구 개발에 집중하고 있다.

(3) 소자 제작 방법의 개선

세 번째는, 기판 위에 성장된 소자 박막을 칩으로 공정하고, 단위소자로 패키징시, 금속 증착 공정 및 패키징 공정 등의 제작공정 최적화를 통하여, 소자의 휘도를 향상시키는 것이다.

상기한 첫 번째와 세 번째 방법을 통한 휘도 향상 기술은 현재 상당히 많은 연구 보고가 이루어진 상태이다.

그래서, 최근에는 상기 두 번째 방법인 소자 구조의 개선을 통한 휘도 향상 연구에 집중하고 있는 추세이다.

이러한 발광소자의 휘도를 향상시키는 방법, 즉, 광 추출 효율을 획기적으로 증대시킬 수 있는 소자 구조의 개선 방법으로는, 소자 박막의 최상위층인 p-GaN층의 표면 형상을 제어하는 방법이 있다.

한편, 상기한 p-GaN층의 표면 형상을 제어하는 방법도 아래와 같은 세 가지가 있다.

첫째, 박막을 성장시킨 후 추가적으로 외부공정을 통해 표면에 패턴을 형성시키고, 에칭 공정에 의해 표면 거칠기(Surface Roughness)를 형성하는 방법이 있 다.

그러나, 이 방법은 복잡하고 추가적인 외부 공정을 요구하므로 인해 비경제적이고, 에칭 공정에 의해 소자에 손상을 줄 수 있다는 단점이 있다.

둘째로, 이러한 외부 공정을 이용하지 않고, 박막성장 중에 성장조건의 조절을 통해서 표면 거칠기를 주는 방법이 있다.

이 방법은 미국특허(US 6441403)에 등록되어 있는 방법으로 p-GaN층을 1000도 이하의 온도에서 성장하는 방법이다.

그러나, 이 방법은 저온 성장으로 인해 박막의 결정성이 나쁘고, 따라서, 소자의 신뢰성이 저하되는 단점이 있다.

셋째로, p-GaN층의 마그네슘(Mg) 표면 처리와 고온 열처리를 통해 표면 거칠기를 제어하는 방법이다.

그러나, 이 방법 역시도 형성되는 질화마그네슘(MgN)의 절연성으로 인해, p-GaN층의 저항이 높아지고, 소자 전체의 동작전압이 증가되는 등 전기적인 특성이 저하되는 문제점이 있다.

이하, 도면을 참조하여 일반적인 마그네슘(Mg) 표면처리를 통한 p-GaN층의 표면형상 제어기술에 따른 종래의 고휘도 발광소자의 제조방법에 대해 개략적으로 설명한다.

도 1a 내지 도 1d는 종래 기술에 따른 고휘도 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.

도 1a는 기판(10) 상부에 n-GaN층(11), 활성층(12), p-GaN층(13)을 순차적으로 성장시킨 단계를 나타낸다.

상기 기판(10)으로는 사파이어(Al₂O₃), 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC)등을 사용하는데, 일반적으로, 질화갈륨(GaN) 박막을 성장시키기에 가장 적합한 사파이어 기판을 주로 사용한다.

한편, 상기 n-GaN층(11)은 n 타입 불순물이 도핑된 질화갈륨(GaN)층을 말하고, 상기 p-GaN층(13)은 p 타입 불순물이 도핑된 질화갈륨(GaN)층을 말한다.

상기 p-GaN층(13)의 경우 갈륨(Ga), 마그네슘(Mg) 및 암모니아를 반응시켜 형성한다.

일반적으로, p 타입 반도체를 만들기 위한 불순물(Dopant)로서 상기 마그네슘(Mg)을 주로 많이 사용한다.

도 1b는 p-GaN층(13) 상부에 다공성(多孔性) 질화마그네슘(MgN)층(14)을 형성한 단계를 나타낸다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 다공성(多孔性) 질화마그네슘(MgN)층(14)은 글자 그대로 복수 개의 구멍(孔)들을 갖고 있는 것을 지칭하며, 각각의 구멍들은 불규칙한 간격을 두고 생성되어있다.

이와 같은 다공성 질화마그네슘(MgN)층(14)은 마그네슘(Mg)과 암모니아를 반응시킴으로써 형성할 수 있다.

도 1c는 다공성(多孔性) 질화마그네슘(MgN)층(14)의 구멍(孔)들을 통해 노출되는 p-GaN층 상부 영역에 p-GaN 돌출부(15)들을 형성한 단계를 나타낸다.

상기 p-GaN 돌출부(15)들은 상기한 p-GaN층(13)과 마찬가지로 갈륨(Ga), 마그네슘(Mg) 및 암모니아를 반응시켜 형성한다.

그리고, 도시된 바와 같이, 상기 p-GaN 돌출부(15)들은 상기 다공성 질화마그네슘(MgN)층(14)의 구멍들을 채우고, 질화마그네슘(MgN)층(14) 상부의 구멍들 주변을 일부 감싸며 형성된다.

이와 같은, p-GaN 돌출부(15)들은 활성층에서 생성되는 빛을 좀 더 효율적으로 외부로 방출되도록 하는데 도움을 주므로, 발광소자의 휘도를 향상시키는 역할을 한다.

도 1d는 질화마그네슘(MgN)층(14) 상부와 p-GaN 돌출부(15)들을 덮도록 전극(16)을 형성한 단계를 나타낸다.

도면에 도시하지는 않았으나, 상기 전극(16)과 맞닿는 질화마그네슘(MgN)층(14) 상부 및 p-GaN 돌출부(15)들의 계면에는, p-반도체층, 즉, p 타입 불순물(Dopant)이 도핑된 p-GaN층과 오믹 접촉(Ohmic Contact)을 이루도록 하기 위해서, p-오믹 접촉(Ohmic Contact)층이 개재되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 n-GaN층(11)과 전기적으로 연결되어지도록 하는 전극(상기 p-GaN층 상부에 형성하는 전극을 P-전극이라고 할때, 반대 극성 역할을 하므로 N-전극)을 형성하는 것이 바람직하다.

이와 같은 종래기술에 따른 고휘도 발광소자는, 내부에 전기적으로 절연성을 갖는 질화마그네슘(MgN)층이 남아있어서, p-GaN층에서의 전기적 저항을 증가시키며, 발광소자의 동작전압을 증가시키는 문제점을 갖는다.

또한, 도 2에 도시된 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, TEM) 사진과 같이, 질화마그네슘(MgN)층의 형성시 p-GaN층(13) 표면의 화학적 조성을 바꾸어, p-GaN층(13) 표면에서 내부로 고드름과 같은 결정결함(A)들을 유발하는데, 이것 역시 종래의 고휘도 발광소자에서 p-GaN층(13)에서의 전기적 저항과 동작전압을 증가시키는 문제의 원인이 된다.

참고로, 사진에서 11번은 n-GaN층, 12번은 활성층 또는 양자우물(Quantum Well, QW)층 영역을 각각 나타낸 것이다.

본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 고휘도 발광소자의 제조방법은, 상기와 같은 종래의 질화마그네슘(MgN)층을 이용한 GaN층 표면 형상 제어기술을 이용하여 소자의 광 추출 효율 및 휘도를 증대시키기 위한 제 2 GaN 돌출부들을 갖도록 형성하고, 전기적으로 절연성이 있는 질화마그네슘(MgN)층을 열화학적인 방법을 통해 제거시킴으로써, 제 2 GaN층에서의 전기적 저항 및 소자의 동작전압이 증가되어지는 문제점을 개선하여, 전기적인 특성이 향상된 고휘도 발광소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 고휘도 발광소자의 제조방법은, 질화마그네슘(MgN)층 대신에 질화인듐마그네슘(InMgN)층을 형성시키는 방법을 통해, 제 2 GaN층 내부의 결정결함을 줄이고, 저항 및 소자 전체의 동작전압을 낮추어, 발광소자의 전기적 특성이 보다 향상된 고휘도 발광소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 따른 고휘도 발광소자는, 기판 상부에 제 1 GaN층, 활성층, 제 2 GaN층을 순차적으로 형성하는 단계; 제 2 GaN층 상부에 형성되며, 구멍(孔)들을 통해 제 2 GaN층 상부 영역을 노출시키는 다공층(多孔層)을 형성하는 단계; 다공층의 구멍(孔)들을 통해 노출된 제 2 GaN층 상부 영역에 제 2 GaN 돌출부들을 형성하는 단계; 제 2 GaN층 상부의 다공층을 제거하여, 제 2 GaN 돌출부들이 형성되어있는 영역을 제외한 제 2 GaN층의 상부를 노출시키는 단계 및; 노출된 제 2 GaN층 상부와 제 2 GaN 돌출부들을 덮도록 전극을 형성하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 고휘도 발광소자의 제조방법을 상세히 설명한다.

도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 고휘도 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 단면도로서, 종래의 고휘도 발광소자 제조시 내부에 남겨두었던 질화마그네슘(MgN)층을 제거시키는 공정을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.

도 3a는 기판(100) 상부에 제 1 GaN층(110), 활성층(120), 제 2 GaN층(130)을 순차적으로 성장시킨 단계를 나타낸다.

상기 기판(100)으로는 사파이어(Al₂O₃), 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC)등을 사용하는데, 일반적으로, 질화갈륨(GaN) 박막을 성장시키기에 가장 적합한 사파이어 기판을 주로 사용한다.

한편, 상기 제 1 GaN층(110)은 n 타입 또는 p 타입 불순물이 도핑된 질화갈륨(GaN)층일 수 있으며, 상기 제 2 GaN층(130)은 제 1 GaN층(110)과는 반대 타입의 불순물이 도핑된 질화갈륨(GaN)층이어야 한다.

참고로, 후술하는 설명은 상기 제 1 GaN층과 제 2 GaN층으로써, 각각 n 타입 도핑된 제 1 GaN층과 p 타입 도핑된 제 2 GaN층으로 정의된 수직전극구조의 발광소자에 관해서 기술하였다.

이때, 상기 제 2 GaN층(130)의 경우 갈륨(Ga), 마그네슘(Mg) 및 암모니아를 반응시켜 형성한다.

일반적으로, p 타입 반도체를 만들기 위한 불순물(Dopant)로서 상기 마그네슘(Mg)을 주로 많이 사용한다.

도 3b는 제 2 GaN층(130) 상부에 다공층(多孔層)(140)으로써, 다공성(多孔 性) 질화마그네슘(MgN)층을 형성한 단계를 나타낸다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 다공성(多孔性) 질화마그네슘(MgN)층(140)은 글자 그대로 복수 개의 관통된 구멍(孔)들을 갖고 있는 질화마그네슘층을 지칭하며, 각각의 구멍들은 상호간에 불규칙한 이격을 가지며 생성된다.

그리고, 상기 관통된 구멍들을 통해 상기 제 2 GaN층(130) 상부의 일부 영역이 노출되어진다.

한편, 이와 같은 다공성 질화마그네슘(MgN)층(140)은 마그네슘(Mg)과 암모니아를 이용하여 형성할 수 있다.

도 3c는 다공성(多孔性) 질화마그네슘(MgN)층(140)의 구멍(孔)들을 통해 노출되는 제 2 GaN층(130) 상부 영역에 제 2 GaN 돌출부(150)들을 형성한 단계를 나타낸다.

상기 제 2 GaN 돌출부(150)들은 상기한 제 2 GaN층(130)과 마찬가지로 갈륨(Ga), 마그네슘(Mg) 및 암모니아를 반응시켜 형성한다.

그리고, 도시된 바와 같이, 상기 제 2 GaN 돌출부(150)들은 상기 다공성 질화마그네슘(MgN)층(140)의 구멍들을 채우고, 질화마그네슘(MgN)층(140) 상부의 구멍들 주변을 일부 감싸며 형성된다.

이와 같은, 제 2 GaN 돌출부(150)들은 활성층에서 생성되는 빛을 좀 더 효율적으로 외부로 방출되도록 하는데 도움을 주므로, 발광소자의 휘도를 향상시키는 역할을 한다.

도 3d는 제 2 GaN층(130) 상부의 다공성 질화마그네슘(MgN)층(140)을 제거하여, 제 2 GaN 돌출부(150)들이 형성되어있는 영역을 제외한 제 2 GaN층(130)의 상부를 노출시킨 단계를 나타낸다.

이때, 상기 다공성 질화마그네슘(MgN)층(140)은 5 분여 동안의 암모니아와 수소를 이용한 열화학적인 열처리(Annealing) 공정을 통해 제거시키는 것이 바람직하다.

도 3e는 노출된 제 2 GaN층(130) 상부와 제 2 GaN 돌출부(150)들을 덮도록 전극(160)을 형성한 단계를 나타낸다.

도면에 도시하지는 않았으나, 상기 전극(16)과 맞닿는 질화마그네슘(MgN)층(14) 상부 및 제 2 GaN 돌출부(15)들의 계면에는, p-반도체층, 즉, p 타입 불순물(Dopant)이 도핑된 제 2 GaN층과 오믹 접촉(Ohmic Contact)을 이루도록 하기 위해서, p-오믹 접촉(Ohmic Contact)층이 개재되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 상기 제 1 GaN층(110)과 전기적으로 연결되어지도록 하는 전극(상기 제 2 GaN층 상부에 형성하는 전극을 P-전극이라고 할때, 반대 극성 역할을 하므로 N-전극)을 형성시킴으로써 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 고휘도 발광소자를 완성할 수 있게 된다.

한편, 일반적으로 발광소자는 상기와 같은 전극의 형성 구조에 따라 수직형 전극구조 또는 수평형 전극구조로 나눌 수 있는데, 그러한 구조를 갖는 발광소자의 제조방법에 대해서는, 이러한 기술 분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이미 널리 알려져 있는 공지된 기술이므로, 여기서는 그에 대한 구체적인 설명을 생략한다.

그러나, 상기와 같은 다공성 질화마그네슘(MgN)층을 통해 제 2 GaN 돌출부를 형성하는 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 고휘도 발광소자 제조방법은, 도 2에서도 설명하였듯이, 질화마그네슘(MgN)층의 형성시 p-GaN 표면의 조성을 바꾸어서 제 2 GaN층 내부에 결정결함을 유발할 수 있기 때문에, 결과적으로, 제 2 GaN층의 저항과 소자의 동작전압을 증가시키고 전기적인 특성을 저하시키는 요인이 될 수도 있다.

따라서, 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 고휘도 발광소자의 제조방법은, 상기와 같은 제 2 GaN층 내부에 유발되는 결정결함을 줄이기 위해서, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에서 다공층(多孔層)으로써 사용된 질화마그네슘(MgN)을 대신하여 질화인듐마그네슘(InMgN)을 사용하는 것을 가장 큰 특징으로 하며, 제조 방법 면에서 볼 때, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에서 설명한 제조 방법과 크게 차이가 없으므로, 바람직한 일 실시 예에 따른 도면인 도 3a 내지 도 3e를 참조하여 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 고휘도 발광소자의 제조방법을 간략히 설명한다.

우선, 기판(100) 상부에 제 1 GaN층(110), 활성층(120), 제 2 GaN층(130)을 순차적으로 형성한다.(도 3a)

그리고, 상기 제 2 GaN층(130) 상부에 다공층(多孔層)(140)으로써, 질화인듐마그네슘(InMgN)층을 형성한다.(도 3b)

상기 다공층(140)의 구멍(孔)들을 통해 노출되는 상기 제 2 GaN층(130) 상부 영역에 제 2 GaN 돌출부(150)들을 형성한다.(도 3c)

이어서, 상기 제 2 GaN층(130) 상부의 다공층(140)을 제거하여, 상기 제 2 GaN 돌출부(150)들이 형성되어있는 영역을 제외한 제 2 GaN층(130)의 상부를 노출시킨다.(도 3d)

마지막으로, 상기 노출된 제 2 GaN층(130) 상부와 제 2 GaN 돌출부(150)들을 덮도록 전극(160)을 형성한다.(도 3e)

보다 구체적인 설명은 앞에서 언급한 도 3a 내지 도 3e에 대한 상세한 설명을 참조한다.

도 4는 본 발명에 따른 고휘도 발광소자의 투과전자현미경(Transmission Electron Microscope, TEM) 사진이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 따른 제 2 GaN층 내부의 투과전자현미경 사진을 도시하였다.

사진에서 사다리꼴 형상으로 찍힌 부분이 제 2 GaN층 영역인데, 결정결함이 대폭 줄어들었음을 알 수 있다.

이러한 이유는, 다공성 질화인듐마그네슘(InMgN)층의 형성시 사용되는 인듐(In)의 물리적, 화학적 특성 때문이라고 추정된다.

구체적으로, 인듐(In)은 고온에서 휘발성이 마그네슘보다 상대적으로 매우 높으며, 성장하는 박막의 표면에서 원자확산 이동도가 매우 높은 특성이 있다.

또한, 인듐(In)은 질화갈륨(GaN)(제 2 GaN층) 표면의 화학적 특성을 바꾸지 않는다.

이를 토대로, 질화인듐마그네슘(InMgN)을 이용하여 다공층(多孔層)의 형성시 제 2 GaN층의 표면에서 내부로 결정결함이 유발되는 것을 억제시키는 효과가 있다는 것을 확인할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제조방법에 따라 제조된 발광소자와 종래 기술의 제조방법에 따라 제조된 발광소자의 전류(I)-전압(V) 특성 그래프이다.

여기서, (1)번 그래프는 다공층(多孔層)으로써, 질화마그네슘(MgN)층을 이용하여 제 2 GaN 돌출부들을 형성하였을 때, 발광소자의 전류-전압 데이터 값을 나타낸 것이다.

그리고, (2)번 그래프는 다공층(多孔層)으로써, 질화인듐마그네슘(InMgN)층을 이용하여 제 2 GaN 돌출부들을 형성하였을 때, 발광소자의 전류-전압 데이터 값을 나타낸 것이다.

마지막으로, (3)번 그래프는 다공층(多孔層)으로써, 질화인듐마그네슘(InMgN)층을 이용하여 제 2 GaN 돌출부들을 형성한 후, 암모니아 및 수소를 이용한 열화학적인 열처리(Annealing) 공정을 약 5분에 걸쳐 수행하여 다공층을 제거하였을 때, 발광소자의 전류-전압 데이터 값을 나타낸 것이다.

도시된 그래프에서 기울기 값은 전류 값(I) / 전압 값(V) 을 나타내고, 기울기 값의 역수, 즉, 1 / 기울기 값은 저항값(Ω)을 의미하므로, 세 개의 그래프 각각의 저항값은 (1) > (2) > (3)과 같은 관계를 얻을 수 있다.

이는, 다시 말해서, 질화마그네슘(MgN)층을 이용한 종래의 방법과 같은 경우(1)에는 저항값이 높았지만, 질화인듐마그네슘(InMgN)층을 이용한 본 발명의 방법(2)에 따르면, 저항값을 종래보다 크게 낮출 수 있었으며, 열화학적인 열처리(Annealing) 공정을 통해 다공층을 제거하는 공정을 수행하였을 경우(3)에 저항값을 보다 더 낮출 수 있게 됨을 보여준다.

이상, 본 발명의 실시 예에 따른 발명의 구성을 상세히 설명하였지만, 본 발명은 반드시 이러한 실시 예로 국한되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다.

본 발명의 고휘도 발광소자 제조방법에 따르면, 종래의 질화마그네슘(MgN)층 대신에 질화인듐마그네슘(InMgN)층을 형성시키는 방법을 통해, 종래에 질화마그네 슘(MgN)층의 형성시 질화갈륨(GaN)층 표면의 화학적 조성을 바꾸면서, 제 2 GaN층 표면에서 내부로 전이되던 결정결함을 최소화시킬 수 있기 때문에, 발광소자의 저항 및 동작전압을 대폭 낮출 수 있는데, 전기적 특성이 향상된 고휘도 발광소자를 구현할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 고휘도 발광소자 제조방법에 따르면, 제 2 GaN 돌출부를 형성한 후, 전기적으로 절연성이 있는 질화마그네슘(MgN)층 또는 질화인듐마그네슘(InMgN)층을 일정시간 동안 열화학적 열처리(Annealing) 방법으로 제거시키는 공정을 통해서도, 발광소자의 전기적 저항 및 동작전압을 낮출 수 있고, 전기적 특성을 보다 개선시키는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 기판 상부에 제 1 GaN층, 활성층, 제 2 GaN층을 순차적으로 형성하는 단계;

   상기 제 2 GaN층 상부에 형성되고, 구멍을 통해 제 2 GaN층 상부 영역을 노출시키며, 질화마그네슘(MgN) 또는 질화인듐마그네슘(InMgN) 물질로 이루어지는 다공층을 형성하는 단계;

   상기 다공층의 구멍을 통해 노출된 상기 제 2 GaN층 상부 영역에 돌출부를 형성하는 단계;

   상기 제 2 GaN층 상부의 상기 다공층을 제거하여, 상기 돌출부가 형성되어있는 영역을 제외한 상기 제 2 GaN층의 상부를 노출시키는 단계 및;

   노출된 상기 제 2 GaN층 상부와 상기 돌출부를 덮도록 전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 고휘도 발광소자 제조방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제 1 GaN층은 n 타입 또는 p 타입 불순물이 도핑된 GaN층이며,

   상기 제 2 GaN층은 상기 제 1 GaN층과 반대 타입의 불순물이 도핑된 GaN층인 고휘도 발광소자 제조방법.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 질화마그네슘(MgN) 물질은,

   마그네슘(Mg) 및 암모니아(NH₃)를 반응시켜 형성하는 고휘도 발광소자 제조방법.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,

   상기 질화인듐마그네슘(InMgN) 물질은,

   인듐(In), 마그네슘(Mg) 및 암모니아(NH₃)를 반응시켜 형성하는 고휘도 발광소자 제조방법.
7. 제1항에 있어서,

   상기 다공층의 제거는, 열화학적인 열처리(Annealing)를 통해 수행하는 고휘도 발광소자 제조방법.

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