KR101188915B1 - Group 3 n-type nitride-based semiconductors having improved thermal stability, and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자에 있어서, 상기 반도체 소자의 n형 질화물계 클래드층에 질화물층이 형성된 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자 및 이를 포함하는 발광다이오드 소자는, 레이저 조사에 의해 n형 질화물계 클래드층의 질소가 빠져나오면서 질화물층이 형성되고 n형 질화물계 클래드층에 질소공공(N vacancy)이 형성됨으로써 n형 질화물계 클래드층 표면의 캐리어 농도의 증가로 인한 터널링 현상에 의해 전류이동이 원활해질 뿐만 아니라, 열적 안정성을 확보하여 오믹특성을 유지할 수 있는 장점을 가진다. 따라서, 본 발명에 따르면 전기적 또는 열적 안정성이 향상된 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자 및 이를 포함하는 발광다이오드 소자를 사용할 수 있다는 장점이 있다.In the present invention, a group III n-nitride semiconductor device is disclosed, comprising a structure in which a nitride layer is formed on an n-type nitride cladding layer of the semiconductor device. In the group III n-type nitride semiconductor device and the light emitting diode device including the same, the nitride layer is formed while the nitrogen of the n-type nitride cladding layer is released by laser irradiation, and the n-type nitride cladding The formation of N vacancies in the layer facilitates current movement due to tunneling due to an increase in carrier concentration on the surface of the n-type nitride cladding layer, as well as ensuring thermal stability and maintaining ohmic characteristics. Have Therefore, according to the present invention, there is an advantage that a group III n-type nitride semiconductor device having improved electrical or thermal stability and a light emitting diode device including the same can be used.

Description

열적 안정성이 향상된 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자 및 이의 제조방법 {Group Ⅲ n-type nitride-based semiconductors having improved thermal stability, and method of manufacturing the same}Group III n-type nitride-based semiconductor device having improved thermal stability and method of manufacturing the same {Group III n-type nitride-based semiconductors having improved thermal stability, and method of manufacturing the same}

본 발명은 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자에 관한 것으로, 구체적으로는 열적 안정성이 향상된 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 발광다이오드 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a Group III n-type nitride semiconductor device, and more particularly, to a Group III n-type nitride semiconductor device having improved thermal stability, a method of manufacturing the same, and a light emitting diode device including the same.

발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 전류가 가해지면 p,n형 반도체의 접합 부분에서 전자와 정공의 재결합에 기하여, 다양한 색상의 빛을 발생시킬 수 있는 반도체 장치이다. 이러한 LED는 필라멘트에 기초한 발광소자에 비해 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성, 높은 진동 저항 및 반복적인 전원 단속에 대한 높은 공차 등의 여러 장점을 가지기 때문에 그 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 최근에는, 청색 계열의 단파장 영역의 빛을 발광할 수 있는 Ⅲ족 질화물계 반도체 소자가 각광을 받고 있다.A light emitting diode (LED) is a semiconductor device capable of generating light of various colors based on recombination of electrons and holes at a junction portion of a p and n type semiconductor when current is applied thereto. These LEDs have a number of advantages, such as long life, low power, excellent initial driving characteristics, high vibration resistance, and high tolerance for repetitive power interruptions, compared to filament based light emitting devices. In particular, in recent years, group III nitride semiconductor devices capable of emitting light in a blue short wavelength region have been in the spotlight.

한편, 오믹(ohmic) 특성은 전압에 따른 전류를 측정하였을 때, I-V 커브가 일반적인 옴의 법칙을 따르는 경우를 말하는 것이다. 특히, 반도체와 금속 간의 접촉에서 n-형 반도체의 경우 금속의 일함수보다 n-형 반도체의 일함수가 큰 경우에 오믹특성을 나타내게 되고, p-형의 경우는 반대의 경우 오믹특성을 나타내게 된다.On the other hand, the ohmic characteristic refers to a case in which the I-V curve follows the general Ohm's law when the current according to the voltage is measured. In particular, in the contact between the semiconductor and the metal, the n-type semiconductor exhibits an ohmic characteristic when the work function of the n-type semiconductor is larger than that of the metal, and the p-type exhibits an ohmic characteristic on the contrary. .

상기와 같은 Ⅲ족 질화물계 반도체 소자를 이용한 발광다이오드를 구성하는 질화물 단결정은 사파이어 또는 SiC 기판과 같은 단결정 성장용 기판 상에서 형성된다. 질화물계 발광다이오드는 발광소자 형상과 질화물계 활성층에서 생성된 빛이 외부로 방출되는 방식에 따라서 각각 2종류로 나눠진다. 우선 발광소자의 형상에 따른 분류는 지지 기판(supporting substrate)의 전기적 특성에 의해서 행해지는데, 사파이어 물질과 같이 절연성 성장기판 상층부에 질화물계 발광구조체가 성장되고 n형 및 p형 오믹전극층이 같은 방향으로 수평하게 배열되는 메사구조의 질화물계 발광다이오드(MESA structured nitride-based LED)와, 절연성 사파이어 성장기판과는 달리 실리콘(Si) 및 실리콘카바이드(SiC) 등과 같은 전도성 성장기판 상층부에 성장 제작되는 수직구조의 질화물계 발광다이오드(vertical structured nitride-based LED)가 있다. 빛의 밝기, 열 제거, 및 소자 신뢰성 관점에서는 메사구조의 질화물계 발광다이오드 보다는 전기 및 열적으로 우수한 전도성 기판 상층부에 제작된 수직구조의 질화물계 발광다이오드(vertical structured nitride-based LED) 형태가 많은 장점을 지니고 있다. 또한, 질화물계 발광소자의 활성층(active layer)에서 생성된 빛이 p형 오믹전극층 또는 기판(substrate)을 통해서 외부로 방출되느냐에 따라서 탑에미트형 발광다이오드(top-emitting light emitting diode)와 플립칩 발광다이오드(flip-chip light emitting diode)로 나뉘어 진다. 질화물계 탑에미트형 발광다이오드는 질화물계 활성층에서 생성된 빛이 p형 오믹전극층을 통해서 외부로 방출되는 반면, 질화물계 플립칩형 발광다이오드는 고반사 p형 오믹전극층을 이용하여 질화물계 발광구조체 내부에서 생성된 빛이 투명한 기판(사파이어)을 통해서 외부로 방출된다.The nitride single crystal constituting the light emitting diode using the group III nitride semiconductor device as described above is formed on a single crystal growth substrate such as sapphire or SiC substrate. The nitride-based light emitting diodes are divided into two types depending on the shape of the light emitting device and the manner in which light generated in the nitride-based active layer is emitted to the outside. First, classification according to the shape of the light emitting device is performed by the electrical characteristics of the supporting substrate. The nitride-based light emitting structure is grown on the upper layer of the insulating growth substrate like the sapphire material, and the n-type and p-type ohmic electrode layers are in the same direction. Mesa structured nitride-based LEDs arranged horizontally and vertical structures grown on upper layers of conductive growth substrates, such as silicon (Si) and silicon carbide (SiC), unlike insulated sapphire growth substrates Is a nitride structured nitride-based LED. In terms of light brightness, heat removal, and device reliability, there are many advantages of vertical structured nitride-based LEDs fabricated on top of conductive substrates that are electrically and thermally superior to mesa-based nitride LEDs. It has In addition, depending on whether light generated in the active layer of the nitride-based light emitting device is emitted to the outside through the p-type ohmic electrode layer or the substrate (top) emitting light emitting diode (top-emitting light emitting diode) and flip It is divided into a flip-chip light emitting diode. Nitride-based top-emitting light emitting diodes emit light generated from the nitride-based active layer to the outside through the p-type ohmic electrode layer, whereas nitride-based flip chip type light emitting diodes use a highly reflective p-type ohmic electrode layer to form a nitride-based light emitting structure. The light generated in is emitted to the outside through the transparent substrate (sapphire).

한편, GaN 등의 Ⅲ족 질화물계 반도체 소자는, 우수한 물리적, 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD) 등의 발광 소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다. Ⅲ족 질화물계 반도체 소자 재료를 이용한 LED 혹은 LD는 청색 또는 녹색 파장대의 광을 얻기 위한 발광 다이오드에 많이 사용되고 있으며, 이러한 발광 다이오드는 전광판, 조명 장치 등 각종 제품의 광원으로 이용되고 있다. 상기 Ⅲ족 질화물계 반도체 소자는 통상 In x Al y Ga (1-x-y) N(0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 GaN계 물질로 이루어져 있다. 일반적으로 Ⅲ족 질화물계 반도체 소자를 사용한 발광다이오드는, 절연성 기판인 사파이어 기판 상에 n형 GaN계 클래드층, 단일 양자우물(Quantum Well) 구조 또는 다중 양자우물 구조의 활성층 및 p형 GaN계 클래드층이 순차 적층된 기본 구조를 갖는다.Meanwhile, Group III nitride semiconductor devices such as GaN have been spotlighted as core materials of light emitting devices such as light emitting diodes (LEDs) or laser diodes (LDs) due to their excellent physical and chemical properties. LEDs or LDs using a III-nitride-based semiconductor device material are widely used in light emitting diodes for obtaining light in a blue or green wavelength band, and such light emitting diodes are used as light sources of various products such as electronic displays and lighting devices. The group III nitride semiconductor device is generally made of a GaN material having a composition formula of In x Al y Ga (1-xy) N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x + y≤1). have. In general, a light emitting diode using a group III nitride semiconductor device includes an n-type GaN-based cladding layer, a single quantum well structure, or a multi-quantum well-structured active layer and a p-type GaN-based cladding layer on a sapphire substrate that is an insulating substrate. It has a basic structure stacked sequentially.

그러나, 상기 구조에서 사파이어 기판을 분리하고 구조를 뒤집는 경우, 질소 극성 표면의 n형 GaN계 클래드층이 대기(air)에 노출되고, 상기 질소 극성 표면의 n형 GaN계 클래드층 하면에 순차적으로 질화물계 활성층 및 p형 GaN계 클래드층이 적층 형성된 구조가 된다. 이 경우, 질소 극성 표면을 갖는 n형 GaN계 클래드층은 그룹 Ⅲ족 금속 극성 표면을 갖는 p형 GaN계 클래드층과는 표면 특성이 달라서, n형 GaN층에 Ti/Al층을 오믹컨택층으로서 형성해 소자를 제작하여 왔다.However, when the sapphire substrate is separated from the structure and the structure is reversed, the n-type GaN-based cladding layer on the nitrogen polar surface is exposed to the air, and the nitride is sequentially disposed on the lower surface of the n-type GaN-based cladding layer on the nitrogen polar surface. It has a structure in which an active layer and a p-type GaN cladding layer are laminated. In this case, the n-type GaN-based cladding layer having a nitrogen polar surface has a different surface characteristic from the p-type GaN-based cladding layer having a group III metal polar surface, and the Ti / Al layer is used as an ohmic contact layer in the n-type GaN layer. To form a device.

한편, 상기와 같은 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자는 열처리 시 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자의 Ti/Al 오믹컨택층의 오믹특성이 감소되는 문제점이 있었다. 따라서, 열처리 시에도 오믹특성을 유지할 수 있고 Ga이 전극구조체로 확산되는 것을 방지할 수 있는 층에 대한 개발이 요구되고 있었다.On the other hand, the group III n-type nitride semiconductor device as described above has a problem that the ohmic characteristics of the Ti / Al ohmic contact layer of the group III n-type nitride semiconductor device during heat treatment is reduced. Therefore, there has been a demand for the development of a layer capable of maintaining ohmic characteristics even during heat treatment and preventing Ga from diffusing into the electrode structure.

이에 본 발명자들은 상술한 종래기술 상의 문제점을 해결할 수 있는 반도체 소자를 개발하고자 예의 노력한 결과 본 발명을 완성하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have made a thorough effort to develop a semiconductor device that can solve the above-mentioned problems in the prior art, and thus, the present invention has been completed.

결국, 본 발명은 열처리 시에도 오믹특성을 유지할 수 있게 하기 위해, 전극구조체에 레이저를 조사함으로써 열적안정성을 향상시킨 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자 및 이를 포함하는 발광다이오드 소자를 제공함에 그 목적이 있다.As a result, the present invention provides a group III n-type nitride semiconductor device and a light emitting diode device including the same, which improve thermal stability by irradiating a laser to the electrode structure in order to maintain the ohmic characteristics during heat treatment. have.

본 발명에서는, Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자에 있어서, 상기 반도체 소자의 n형 질화물계 클래드층에 질화물층이 형성된 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자가 제공된다. In the present invention, there is provided a group III n-nitride semiconductor device comprising a structure in which a nitride layer is formed on an n-type nitride cladding layer of the semiconductor device.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 반도체 소자는 In x Al y Ga (1-x-y) N(0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 구조를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the semiconductor device has a structure having a composition formula of In x Al y Ga (1-xy) N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1). It may include.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 질화물층은 레이저 조사에 의해 n형 질화물계 클래드층의 질소로부터 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the nitride layer may be formed from nitrogen of the n-type nitride cladding layer by laser irradiation.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 전극구조체; 질화물층; n형 질화물계 클래드층; 질화물계 활성층; 금속 극성 표면의 p형 질화물계 클래드층; 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체; 및 지지기판이 적층된 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자가 제공된다.According to another aspect of the invention, the electrode structure; Nitride layer; n-type nitride cladding layer; Nitride-based active layer; A p-type nitride cladding layer of a metal polar surface; Reflective p-type ohmic contact electrode structures; And a group III n-type nitride-based semiconductor device comprising a structure in which a support substrate is stacked.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 반도체 소자는 In x Al y Ga (1-x-y) N(0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 구조를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the semiconductor device has a structure having a composition formula of In x Al y Ga (1-xy) N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1). It may include.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 질화물층은 레이저 조사에 의해 n형 질화물계 클래드층의 질소로부터 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the nitride layer may be formed from nitrogen of the n-type nitride cladding layer by laser irradiation.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 n형 질화물계 클래드층 및 p형 질화물계 클래드층은 각각 n-GaN 및 p-GaN일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the n-type nitride cladding layer and the p-type nitride cladding layer may be n-GaN and p-GaN, respectively.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 질화물계 활성층은 단일 양자우물(Quantum Well) 구조 또는 다중 양자우물 구조일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the nitride based active layer may have a single quantum well structure or a multiple quantum well structure.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, 성장기판에 순차적으로 질소 극성 표면의 n형 질화물계 클래드층, 질화물계 활성층, 및 금속 극성 표면의 p형 질화물계 클래드층을 성장시키는 단계; 상기 p형 질화물계 클래드층 상면에 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체를 형성시키는 단계; 지지기판을 상기 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체 상면에 형성시키는 단계; 상기 성장기판을 분리 제거시키는 단계; 상기 n형 질화물계 클래드층의 상면에 전극구조체를 형성시키는 단계; 및 상기 전극구조체에 레이저 조사하는 단계를 포함하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the invention, the step of sequentially growing an n-type nitride cladding layer of the nitrogen polar surface, a nitride active layer, and a p-type nitride cladding layer of the metal polar surface on the growth substrate; Forming a reflective p-type ohmic contact electrode structure on an upper surface of the p-type nitride cladding layer; Forming a support substrate on an upper surface of the reflective p-type ohmic contact electrode structure; Separating and removing the growth substrate; Forming an electrode structure on an upper surface of the n-type nitride cladding layer; And a group III n-type nitride semiconductor device comprising laser irradiation on the electrode structure.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 레이저 조사는 공기, 질소, 아르곤, 및 진공 분위기 중 어느 하나에서 수행될 수 있다.According to one embodiment of the invention, the laser irradiation may be performed in any one of air, nitrogen, argon, and a vacuum atmosphere.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 레이저 조사 에너지는 300 내지 900 mJ/cm2 일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the laser irradiation energy may be 300 to 900 mJ / cm 2 .

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 전극구조체에는 Pt, Ti, Mo, W, 및 TiN으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 배리어물질이 더 포함될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the electrode structure may further include one or more barrier materials selected from the group consisting of Pt, Ti, Mo, W, and TiN.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 성장기판을 분리 제거시키는 단계 후에, 상기 n형 질화물계 클래드층에 패턴을 형성시키는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, after the separating and removing the growth substrate, the method may further include forming a pattern on the n-type nitride cladding layer.

본 발명에 따른 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자 및 이를 포함하는 발광다이오드 소자는, 레이저 조사에 의해 n형 질화물계 클래드층의 질소가 빠져나오면서 질화물층이 형성되고 n형 질화물계 클래드층에 질소공공(N vacancy)이 형성됨으로써 n형 질화물계 클래드층 표면의 캐리어 농도의 증가로 인한 터널링 현상에 의해 전류이동이 원활해질 뿐만 아니라, 열적 안정성을 확보하여 오믹특성을 유지할 수 있는 장점을 가진다. 따라서, 본 발명에 따르면 전기적 또는 열적 안정성이 향상된 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자 및 이를 포함하는 발광다이오드 소자를 사용할 수 있다는 장점이 있다.In the group III n-type nitride semiconductor device and the light emitting diode device including the same, a nitride layer is formed while nitrogen is released from the n-type nitride cladding layer by laser irradiation, and a nitrogen pore is formed in the n-type nitride cladding layer. By forming (N vacancy), not only can current flow smoothly by tunneling due to an increase in carrier concentration on the surface of the n-type nitride cladding layer, but it also has an advantage of maintaining thermal stability by securing thermal stability. Therefore, according to the present invention, there is an advantage that a group III n-type nitride semiconductor device having improved electrical or thermal stability and a light emitting diode device including the same can be used.

도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자의 단면도이다.
도 2는, 오믹저항 측정을 위해 사용한 CTLM(circular transmition line model) 패턴을 나타낸 것이다.
도 3은, Ti(5nm)/Al(100nm)/Pt(10nm)의 레이저 조사 없는 경우(ref), 레이저 조사 에너지 400mJ/cm2, 및 레이저 조사 에너지 600mJ/cm2 인 경우에, 250oC RTA(Rapid Thermal annealing) N2 1min 가열 전의 전류-전압 커브(I-V curve)를 나타낸 그래프이다.
도 4는, Ti(5nm)/Al(100nm)/Pt(10nm)의 레이저 조사 없는 경우(ref), 레이저 조사 에너지 400mJ/cm2, 및 레이저 조사 에너지 600mJ/cm2 인 경우에, 250oC RTA(Rapid Thermal annealing) N2 1min 가열 후의 전류-전압 커브(I-V curve)를 나타낸 그래프이다.
도 5는, Ti(5nm)/Al(100nm)/Pt(10nm)의 레이저 조사 없는 경우(ref), 레이저 조사 에너지 400mJ/cm2, 및 레이저 조사 에너지 600mJ/cm2 인 경우에 250oC RTA(Rapid Thermal annealing) N2 1min 가열 후, 다시 300oC air 분위기에서 열처리 시의 저항을 나타낸 그래프이다.
1 is a cross-sectional view of a group III n-type nitride semiconductor device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a circular transmition line model (CTLM) pattern used for ohmic resistance measurement.
FIG. 3 shows 250 ° C. in the case of no laser irradiation (ref) of Ti (5 nm) / Al (100 nm) / Pt (10 nm) and a laser irradiation energy of 400 mJ / cm 2 , and a laser irradiation energy of 600 mJ / cm 2 . Rapid Thermal annealing (RTA) N 2 A graph showing the current-voltage curve (IV curve) before 1min heating.
FIG. 4 shows 250 ° C. in the case of no laser irradiation (ref) of Ti (5 nm) / Al (100 nm) / Pt (10 nm) and a laser irradiation energy of 400 mJ / cm 2 and a laser irradiation energy of 600 mJ / cm 2 . Rapid Thermal annealing (RTA) N 2 A graph showing the current-voltage curve (IV curve) after 1 min heating.
FIG. 5 shows 250 ° C. RTA when there is no laser irradiation (ref) of Ti (5 nm) / Al (100 nm) / Pt (10 nm) and a laser irradiation energy of 400 mJ / cm 2 and a laser irradiation energy of 600 mJ / cm 2 . (Rapid Thermal annealing) N 2 1min After heating, it is a graph showing the resistance during heat treatment in a 300 ° C air atmosphere again.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서는, Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자에 있어서 반도체 소자의 n형 질화물계 클래드층에 질화물층이 형성된 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자가 제공된다.According to the present invention, there is provided a group III n-type nitride semiconductor device comprising a structure in which a nitride layer is formed on an n-type nitride cladding layer of a semiconductor device in a group III n-type nitride semiconductor device.

또한, 본 발명의 다른 측면에 의하면, 전극구조체(80); 질화물층(70); n형 질화물계 클래드층(20); 질화물계 활성층(30); 금속 극성 표면의 p형 질화물계 클래드층(40); 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체(50); 및 지지기판(60)이 적층된 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자가 제공된다.In addition, according to another aspect of the invention, the electrode structure (80); Nitride layer 70; an n-type nitride cladding layer 20; Nitride-based active layer 30; A p-type nitride cladding layer 40 of the metal polar surface; A reflective p-type ohmic contact electrode structure 50; And a group III n-type nitride-based semiconductor device comprising a structure in which the support substrate 60 is stacked.

Ⅲ족 질화물계 반도체 소자는 통상 In x Al y Ga (1-x-y) N(0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 질화물계 물질로 이루어질 수 있다. n형 질화물계 클래드층, 질화물계 활성층, 금속 극성 표면의 p형 질화물계 클래드층, 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체, 및 지지기판이 적층된 구조는 통상적인 수직형 질화물계 n형 반도체 소자의 적층구조이다. 도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자의 단면도이다.The group III nitride semiconductor device may be formed of a nitride material having a compositional formula of In x Al y Ga (1-xy) N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1). have. The structure in which the n-type nitride cladding layer, the nitride-based active layer, the p-type nitride cladding layer on the metal polar surface, the reflective p-type ohmic contact electrode structure, and the supporting substrate are stacked is a conventional vertical nitride-based n-type semiconductor device laminated. Structure. 1 is a cross-sectional view of a group III n-type nitride semiconductor device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 특징은 전극구조체(80) 및 n형 질화물계 클래드층(20) 사이에 레이저 조사에 의해 질화물층(70)을 형성시킨 것에 있다. 이러한 레이저 조사에 의해 n형 질화물계 클래드층의 질소가 빠져나오면서 질화물층이 형성되고 n형 질화물계 클래드층에 질소공공(N vacancy)이 형성됨으로써 n형 질화물계 클래드층 표면의 캐리어 농도의 증가로 인한 터널링 현상에 의해 전류이동이 원활해질 뿐만 아니라, 열적 안정성을 확보하여 오믹특성을 유지시켜 줄 수 있는 효과가 도출되게 된다.The feature of the present invention lies in that the nitride layer 70 is formed between the electrode structure 80 and the n-type nitride cladding layer 20 by laser irradiation. As a result of the laser irradiation, the nitride layer is formed while the nitrogen of the n-type nitride cladding layer is released and the nitrogen vacancies are formed in the n-type nitride cladding layer, thereby increasing the carrier concentration on the surface of the n-type nitride cladding layer. Due to the tunneling phenomenon, not only the current flows smoothly, but also the effect of securing the thermal stability and maintaining the ohmic characteristics is derived.

본 발명에 따르면, n형 질화물계 클래드층(20), 및 p형 질화물계 클래드층(40)은 각각 n-GaN 및 p-GaN 일 수 있다.According to the present invention, the n-type nitride cladding layer 20 and the p-type nitride cladding layer 40 may be n-GaN and p-GaN, respectively.

또한, 본 발명에 따른 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자의 질화물계 활성층(30)은 단일 양자우물(Quantum Well) 구조 또는 다중 양자우물 구조일 수 있다. 양자우물(Quantum Well) 구조란 퍼텐셜의 벽으로 우물모양을 만들어 그 안에 전자를 가둔 구조를 말하는 것으로, 상기 질화물계 활성층(30)은 단일 또는 다중의 양자우물 구조를 가질 수 있다. In addition, the nitride based active layer 30 of the group III n-type nitride semiconductor device according to the present invention may have a single quantum well structure or a multiple quantum well structure. A quantum well structure refers to a structure in which a well shape is formed as a wall of a potential and confines electrons therein. The nitride-based active layer 30 may have a single or multiple quantum well structure.

본 발명에 의하면, 성장기판에 순차적으로 n형 질화물계 클래드층(20), 질화물계 활성층(30), 및 금속 극성 표면의 p형 질화물계 클래드층(40)을 성장시키는 단계; 상기 p형 질화물계 클래드층(40) 상면에 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체(50)를 형성시키는 단계; 지지기판(60)을 상기 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체(50) 상면에 형성시키는 단계; 상기 성장기판을 분리 제거시키는 단계; 상기 n형 질화물계 클래드층(20)의 상면에 전극구조체(80)를 형성시키는 단계; 및 상기 전극구조체(80)에 레이저 조사하는 단계를 포함하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자의 제조방법이 제공된다. According to the present invention, the step of sequentially growing the n-type nitride-based cladding layer 20, the nitride-based active layer 30, and the p-type nitride-based cladding layer 40 of the metal polar surface on the growth substrate; Forming a reflective p-type ohmic contact electrode structure (50) on an upper surface of the p-type nitride cladding layer (40); Forming a support substrate (60) on an upper surface of the reflective p-type ohmic contact electrode structure (50); Separating and removing the growth substrate; Forming an electrode structure (80) on an upper surface of the n-type nitride cladding layer (20); And a group III n-type nitride-based semiconductor device comprising laser irradiation on the electrode structure 80.

상기와 같이 레이저 조사에 의해 n형 질화물계 클래드층(20)의 질소가 빠져나오면서 질화물층(70)이 형성되고 n형 질화물계 클래드층에 질소공공(N vacancy)이 형성됨으로써 n형 질화물계 클래드층 표면의 캐리어 농도의 증가로 인한 터널링 현상에 의해 전류이동이 원활해질 뿐만 아니라, 열적 안정성을 확보하여 오믹특성을 유지시켜 줄 수 있다.As described above, as the nitrogen is released from the n-type nitride cladding layer 20 by the laser irradiation, the nitride layer 70 is formed, and the nitrogen vacancies are formed in the n-type nitride cladding layer, thereby forming the n-type nitride cladding. Tunneling due to an increase in carrier concentration on the surface of the layer not only facilitates current movement but also ensures thermal stability and maintains ohmic characteristics.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 레이저 조사의 분위기는 특별히 제한되지는 아니하나, 공기, 질소, 아르곤, 및 진공 분위기 중 어느 하나에서 수행될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the atmosphere of the laser irradiation is not particularly limited, but may be performed in any one of air, nitrogen, argon, and vacuum atmosphere.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 레이저 조사 에너지는 300 내지 900 mJ/cm2 일 수 있다. 이는 레이저 조사 에너지가 300 mJ/cm2 미만일 경우는 n형 질화물계 클래드층의 질소가 빠져나오지 않아 질화물층 및 질소공공(N vacancy)이 형성되지 아니하는 문제가 있고, 900 mJ/cm2를 초과할 경우는 전극구조체가 손상되는 문제점이 있기 때문이다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the laser irradiation energy may be 300 to 900 mJ / cm 2 . This is because when the laser irradiation energy is less than 300 mJ / cm 2 , the nitrogen of the n-type nitride-based cladding layer does not escape, there is a problem that the nitride layer and nitrogen vacancies (N vacancy) is not formed, exceeding 900 mJ / cm 2 This is because there is a problem that the electrode structure is damaged.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 전극구조체에는 Pt, Ti, Mo, W, 및 TiN으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 배리어물질이 더 포함될 수 있다. 상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따라 공기 분위기에서 레이저 조사가 행해질 경우 전극구조체가 산화될 수 있는 가능성이 존재하므로, 이 경우 상기와 같은 배리어물질들을 전극구조체에 포함시켜 반응을 안정적으로 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the electrode structure may further include one or more barrier materials selected from the group consisting of Pt, Ti, Mo, W, and TiN. As described above, since there is a possibility that the electrode structure is oxidized when laser irradiation is performed in an air atmosphere according to one embodiment of the present invention, in this case, the barrier materials are included in the electrode structure to stably perform the reaction. can do.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 성장기판을 분리 제거시키는 단계 후에, 상기 n형 질화물계 클래드층에 패턴을 형성시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 질화물계 클래드층에 패턴을 형성함으로써 레이저를 산란시켜 안정적으로 반응을 수행할 수 있기 때문이다.According to an embodiment of the present invention, after the separating and removing the growth substrate, the method may further include forming a pattern on the n-type nitride cladding layer. This is because by forming a pattern on the nitride cladding layer, the laser can be scattered to stably perform the reaction.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다 할 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that these examples are for illustrative purposes only and are not to be construed as limiting the scope of the present invention.

실시예Example 1 :  One : TiTi (5(5 nmnm )/) / AlAl (100(100 nmnm )/) / PtPt (10(10 nmnm ) 시편의 제조 및 레이저 조사Specimen Fabrication and Laser Irradiation

MOCVD를 이용하여 사파이어 기판 위에 2㎛ 두께의 도핑이 되지 않은 GaN, 4두께의 n형 GaN를 성장시키고, 그 위에 활성층을 성장시켰다. 그 후, 상기 활성층 위에 0.15㎛ 두께의 p형 GaN을 성장시켰다. 다음으로, 상기 p형 GaN 위에 Au-Sn를 이용하여 Si 기판과 웨이퍼 본딩 시켰다. 그 다음, 사파이어 기판에 KrF 레이저를 조사하여 사파이어 기판을 분리시켰다. 그 후, Photolithography 공정을 이용하여 도 2와 같이 CTLM 패턴을 형성한 뒤 E-beam evaporator를 이용하여 상기 n형 GaN 상에 전극구조체로써 Ti(5nm)/Al(100nm)/Pt(10nm)을 증착시켰다. 그 후, 레이저를 400mJ/cm2로 조사하였다.
MOCVD was used to grow 2 µm thick undoped GaN and 4 thickness n-type GaN on a sapphire substrate, and an active layer was grown thereon. Thereafter, 0.15 μm thick p-type GaN was grown on the active layer. Next, the Si substrate and the wafer were bonded using Au-Sn on the p-type GaN. Then, the sapphire substrate was irradiated with KrF laser to separate the sapphire substrate. Then, after forming a CTLM pattern using a photolithography process as shown in FIG. 2, Ti (5nm) / Al (100nm) / Pt (10nm) is deposited on the n-type GaN as an electrode structure using an E-beam evaporator. I was. Thereafter, the laser was irradiated at 400 mJ / cm 2 .

실시예Example 2 :  2 : TiTi (5(5 nmnm )/) / AlAl (100(100 nmnm )/) / PtPt (10(10 nmnm ) 시편의 제조 및 레이저 조사Specimen Fabrication and Laser Irradiation

MOCVD를 이용하여 사파이어 기판 위에 2㎛ 두께의 도핑이 되지 않은 GaN, 4두께의 n형 GaN를 성장시키고, 그 위에 활성층을 성장시켰다. 그 후, 상기 활성층 위에 0.15㎛ 두께의 p형 GaN을 성장시켰다. 다음으로, 상기 p형 GaN 위에 Au-Sn를 이용하여 Si 기판과 웨이퍼 본딩 시켰다. 그 다음, 사파이어 기판에 KrF 레이저를 조사하여 사파이어 기판을 분리시켰다. 그 후, Photolithography 공정을 이용하여 도 2와 같이 CTLM 패턴을 형성한 뒤 E-beam evaporator를 이용하여 상기 n형 GaN 상에 전극구조체로써 Ti(5nm)/Al(100nm)/Pt(10nm)을 증착시켰다. 그 후, 레이저를 600mJ/cm2로 조사하였다.
MOCVD was used to grow 2 µm thick undoped GaN and 4 thickness n-type GaN on a sapphire substrate, and an active layer was grown thereon. Thereafter, 0.15 μm thick p-type GaN was grown on the active layer. Next, the Si substrate and the wafer were bonded using Au-Sn on the p-type GaN. Then, the sapphire substrate was irradiated with KrF laser to separate the sapphire substrate. Then, after forming a CTLM pattern using a photolithography process as shown in FIG. 2, Ti (5nm) / Al (100nm) / Pt (10nm) is deposited on the n-type GaN as an electrode structure using an E-beam evaporator. I was. Thereafter, the laser was irradiated at 600 mJ / cm 2 .

비교예Comparative example :  : TiTi (5(5 nmnm )/) / AlAl (100(100 nmnm )/) / PtPt (10(10 nmnm ) 시편의 제조Manufacture of Specimen

MOCVD를 이용하여 사파이어 기판 위에 2㎛ 두께의 도핑이 되지 않은 GaN, 4두께의 n형 GaN를 성장시키고, 그 위에 활성층을 성장시켰다. 그 후, 상기 활성층 위에 0.15㎛ 두께의 p형 GaN을 성장시켰다. 다음으로, 상기 p형 GaN 위에 Au-Sn를 이용하여 Si 기판과 웨이퍼 본딩 시켰다. 그 다음, 사파이어 기판에 KrF 레이저를 조사하여 사파이어 기판을 분리시켰다. 그 후, Photolithography 공정을 이용하여 도 2와 같이 CTLM 패턴을 형성한 뒤 E-beam evaporator를 이용하여 상기 n형 GaN 상에 전극구조체로써 Ti(5nm)/Al(100nm)/Pt(10nm)을 증착시켰다.
MOCVD was used to grow 2 µm thick undoped GaN and 4 thickness n-type GaN on a sapphire substrate, and an active layer was grown thereon. Thereafter, 0.15 μm thick p-type GaN was grown on the active layer. Next, the Si substrate and the wafer were bonded using Au-Sn on the p-type GaN. Then, the sapphire substrate was irradiated with KrF laser to separate the sapphire substrate. Then, after forming a CTLM pattern using a photolithography process as shown in FIG. 2, Ti (5nm) / Al (100nm) / Pt (10nm) is deposited on the n-type GaN as an electrode structure using an E-beam evaporator. I was.

실험예Experimental Example : 전류-전압 커브(I-V  Current-voltage curve (I-V) curvecurve ) 측정을 통한 열적 안정성 비교Thermal stability by measurement

실시예 1, 2, 및 비교예에 따라 제조된 시편을 각각 준비하여, 250℃ RTA(Rapid Thermal annealing) N2 로 1분간 처리한 후, 열처리 전과 후의 전류-전압 커브(I-V curve)를 측정하였다. Samples prepared according to Examples 1, 2, and Comparative Examples were prepared, respectively, treated with 250 ° C. RTA (Rapid Thermal Annealing) N 2 for 1 minute, and then the current-voltage curve (IV curve) before and after the heat treatment was measured. .

도 3은 비교예(ref), 실시예 1, 및 실시예 2에 의해 제조된 시편을 250oC RTA(Rapid Thermal annealing) N2 1min 가열 전의 전류-전압 커브(I-V curve)를 나타낸 그래프이고, 도 4는 비교예(ref), 실시예 1, 및 실시예 2에 의해 제조된 시편을 250oC RTA(Rapid Thermal annealing) N2 1min 가열 후의 전류-전압 커브(I-V curve)를 나타낸 그래프이다.3 is a graph showing a current-voltage curve (IV curve) before heating 250 ° C. RTA (Rapid Thermal annealing) N 2 1min for the specimens prepared by Comparative Example (ref), Example 1, and Example 2; 4 is a graph showing a current-voltage curve (IV curve) after heating 250 ° C. RTA (Rapid Thermal annealing) N 2 1min for specimens prepared by Comparative Example (ref), Example 1, and Example 2. FIG.

도 3 및 4를 비교하면 알 수 있듯이, 실시예 1 및 2의 경우는 열처리 후에도 저항값의 변화가 거의 없음에 반하여, 비교예의 경우는 저항값의 변화가 커 오믹특성을 잃게 되었음을 볼 수 있었다.As can be seen by comparing Figures 3 and 4, in Examples 1 and 2 there is almost no change in the resistance value even after the heat treatment, in the case of the comparative example it can be seen that the change in the resistance value is large, the ohmic characteristics are lost.

또한, 상기와 같이 비교예(ref), 실시예 1, 및 실시예 2에 의해 제조된 시편을 250oC RTA(Rapid Thermal annealing) N2 1min 가열 후, 다시 300oC air 분위기에서 열처리를 행하였다.In addition, as described above, after heating the specimen prepared by Comparative Example (ref), Example 1, and Example 2 250 ° C RTA (Rapid Thermal annealing) N 2 1min, heat treatment again in 300 ° C air atmosphere It was.

도 5에서 볼 수 있듯이, 비교예의 경우 열처리 시간에 따라 저항값이 증가하였으나, 실시예 1 및 2의 경우는 열처리 시간의 경과에 따라 저항값의 변화가 거의 없음을 알 수 있었다.
As shown in FIG. 5, in the comparative example, the resistance value increased with the heat treatment time. However, in Examples 1 and 2, it was found that there was almost no change in the resistance value with the elapse of the heat treatment time.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that such specific embodiments are merely preferred embodiments and that the scope of the present invention is not limited thereby. something to do. It is therefore intended that the scope of the invention be defined by the claims appended hereto and their equivalents.

20 : n형 질화물계 클래드층
30 : 질화물계 활성층
40 : p형 질화물계 클래드층
50 : 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체
60 : 지지기판
70 : 질화물층
80 : 전극구조체
20: n-type nitride cladding layer
30: nitride based active layer
40 p-type nitride cladding layer
50: reflective p-type ohmic contact electrode structure
60: support substrate
70 nitride layer
80: electrode structure

Claims (16)

Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자에 있어서,
상기 반도체 소자의 n형 질화물계 클래드층 상에 레이저 조사에 의해 n형 질화물계 클래드층의 질소로부터 형성된 질화물층이 형성된 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자.
In the group III n-type nitride semiconductor device,
And a nitride layer formed of nitrogen from the n-type nitride cladding layer by laser irradiation on the n-type nitride cladding layer of the semiconductor device.
제1항에 있어서,
상기 반도체 소자는 In x Al y Ga (1-x-y) N(0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자.
The method of claim 1,
The semiconductor device includes a group having a composition formula of In x Al y Ga (1-xy) N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x + y≤1). n-type nitride-based semiconductor device.
삭제delete 전극구조체;
레이저 조사에 의해 n형 질화물계 클래드층의 질소로부터 형성된 질화물층;
n형 질화물계 클래드층;
질화물계 활성층;
금속 극성 표면의 p형 질화물계 클래드층;
반사성 p형 오믹접촉 전극구조체; 및
지지기판이 적층된 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자.
Electrode structure;
A nitride layer formed from nitrogen of the n-type nitride cladding layer by laser irradiation;
n-type nitride cladding layer;
Nitride-based active layer;
A p-type nitride cladding layer of a metal polar surface;
Reflective p-type ohmic contact electrode structures; And
A light emitting diode device comprising a group III n-type nitride semiconductor device comprising a structure in which a support substrate is stacked.
제4항에 있어서,
상기 반도체 소자는 In x Al y Ga (1-x-y) N(0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자.
The method of claim 4, wherein
The semiconductor device includes a group having a composition formula of In x Al y Ga (1-xy) N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x + y≤1). A light emitting diode device comprising an n-type nitride semiconductor device.
삭제delete 제4항에 있어서,
상기 n형 질화물계 클래드층 및 p형 질화물계 클래드층은 각각 n-GaN 및 p-GaN 인 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자.
The method of claim 4, wherein
The n-type nitride-based cladding layer and the p-type nitride-based cladding layer is a light emitting diode device comprising a group III n-type nitride semiconductor device, characterized in that each of n-GaN and p-GaN.
제4항에 있어서,
상기 질화물계 활성층은 단일 양자우물(Quantum Well) 구조 또는 다중 양자우물 구조인 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자.
The method of claim 4, wherein
The nitride-based active layer is a light emitting diode device comprising a group III n-type nitride semiconductor device, characterized in that the single quantum well (Quantum Well) structure or multiple quantum well structure.
성장기판에 순차적으로 질소 극성 표면의 n형 질화물계 클래드층, 질화물계 활성층, 및 금속 극성 표면의 p형 질화물계 클래드층을 성장시키는 단계;
상기 p형 질화물계 클래드층 상면에 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체를 형성시키는 단계;
지지기판을 상기 반사성 p형 오믹접촉 전극구조체 상면에 형성시키는 단계;
상기 성장기판을 분리 제거시키는 단계;
상기 n형 질화물계 클래드층의 상면에 전극구조체를 형성시키는 단계; 및
상기 전극구조체에 레이저 조사하는 단계;
를 포함하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자의 제조방법.
Sequentially growing an n-type nitride cladding layer of a nitrogen polar surface, a nitride active layer, and a p-type nitride cladding layer of a metal polar surface on a growth substrate;
Forming a reflective p-type ohmic contact electrode structure on an upper surface of the p-type nitride cladding layer;
Forming a support substrate on an upper surface of the reflective p-type ohmic contact electrode structure;
Separating and removing the growth substrate;
Forming an electrode structure on an upper surface of the n-type nitride cladding layer; And
Laser irradiation the electrode structure;
Method of manufacturing a light emitting diode device comprising a Group III n-type nitride semiconductor device comprising a.
제9항에 있어서,
상기 레이저 조사는 공기, 질소, 아르곤, 및 진공 분위기 중 어느 하나에서 수행되는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The laser irradiation method of manufacturing a light emitting diode device comprising a group III n-type nitride semiconductor device, characterized in that carried out in any one of air, nitrogen, argon, and a vacuum atmosphere.
제9항에 있어서,
상기 레이저 조사 에너지는 300 내지 900 mJ/cm2 인 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The laser irradiation energy is a manufacturing method of a light emitting diode device comprising a group III n-type nitride semiconductor device, characterized in that 300 to 900 mJ / cm 2 .
제9항에 있어서,
상기 전극구조체에는 Pt, Ti, Mo, W, 및 TiN으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 배리어물질이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The electrode structure is a method of manufacturing a light emitting diode device comprising a group III n-type nitride semiconductor device characterized in that it further comprises at least one barrier material selected from the group consisting of Pt, Ti, Mo, W, and TiN.
제9항에 있어서,
상기 성장기판을 분리 제거시키는 단계 후에, 상기 n형 질화물계 클래드층에 패턴을 형성시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자의 제조방법.
10. The method of claim 9,
After separating and removing the growth substrate, a method of manufacturing a light emitting diode device comprising a group III n-type nitride semiconductor device characterized in that it further comprises the step of forming a pattern on the n-type nitride-based cladding layer.
제9항에 있어서,
상기 반도체 소자는 In x Al y Ga (1-x-y) N(0≤x≤1, 0 ≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The semiconductor device includes a group having a composition formula of In x Al y Ga (1-xy) N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x + y≤1). A method of manufacturing a light emitting diode device comprising an n-type nitride semiconductor device.
제9항에 있어서,
상기 n형 질화물계 클래드층 및 p형 질화물계 클래드층은 각각 n-GaN 및 p-GaN 인 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The n-type nitride-based cladding layer and the p-type nitride-based cladding layer is a method of manufacturing a light emitting diode device comprising a group III n-type nitride semiconductor device, characterized in that each of n-GaN and p-GaN.
제9항에 있어서,
상기 질화물계 활성층은 단일 양자우물(Quantum Well) 구조 또는 다중 양자우물 구조인 것을 특징으로 하는 Ⅲ족 n형 질화물계 반도체 소자를 포함하는 발광다이오드 소자의 제조방법.
10. The method of claim 9,
The nitride-based active layer is a method of manufacturing a light emitting diode device comprising a group III n-type nitride semiconductor device, characterized in that the single quantum well (Quantum Well) structure or multiple quantum well structure.
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