KR101343198B1 - 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

외부 양자 효율을 유지하면서, n-컨택트층과 n측 전극 사이에 생기는 접촉 저항을 유효하게 저감시킨 질화물 반도체 발광소자 및 이러한 질화물 반도체 발광소자를 효율적으로 제조하는 방법을 제공한다.
n형 적층체, 발광층 및 p형 적층체를 구비하는 반도체 적층체, 및 n측 전극 및 p측 전극을 구비하는 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 상기 n형 적층체가 AlxGa1-xN재료(단, 0.7≤x≤1.0)로 이루어진 n-컨택트층 및 상기 n-컨택트층 상에 설치된 n-클래드층을 갖고, 상기 발광층 측에 일부 노출된 상기 n-컨택트층 상에 AlyGa1-yN재료(단, 0≤y≤0.5)로 이루어진 중간층을 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법{NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT-EMITTING ELEMENT, AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME}
본 발명은, 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광소자에 요구되는 특성으로서 예를 들면, 고외부 양자 효율 특성이나 저저항 특성을 들 수 있다. 일반적으로, 반도체와 금속을 접촉시키면, 접합 장벽이 형성되어 예를 들면 반도체와 금속재료로 이루어진 전극 사이에는 높은 접촉 저항이 생긴다. 발광소자의 기본 구조의 하나로서 예를 들면, 발광층이라 불리는 밴드갭이 작은 층이, 클래드층이라 불리는 밴드갭이 큰 p형 및 n형의 반도체층으로 양측에 샌드위칭된, 이른바 더블 헤테로구조를 들 수 있지만, 이 적층체에 장착된 한쌍의 전극 사이에 전압을 인가하면, 반도체층인 적층체와 전극 사이에 생기는 접촉 저항에 기인한 전력 손실이 발생하게 된다.
여기서, 이 반도체층과 전극 사이에 생기는 접촉 저항을 작게 하기 위해서, 전극과 반도체층 사이에 밴드 갭이 작은 물질로 이루어진 컨택트층을 개재시킴으로써 장벽차를 작게 하여 전극과 반도체층 사이에 큰 전력 손실이 발생하는 것을 방지하는 기술이 널리 알려지고 있다.
특허 문헌 1 및 2에는, 컨택트층으로서 GaN 층이나, Al 조성이 30% 이하의 AlGaN층을 형성하는 기술이 개시되고 있다. 이러한 Al 조성이 작은 컨택트층은 전극과의 접촉 저항은 작기는 하지만, 발광 파장이 300㎚ 이하의 자외 발광소자에 이용하는 경우, 발광층에서 발생한 자외선이 컨택트층에서 흡수되어 외부 양자 효율이 저하되어 버린다고 하는 문제가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 특허 문헌 3에는 제1 발광층과 GaN 컨택트층 사이에 제1 발광층에서 발광한 자외선을 흡수하여 보다 파장이 긴 빛을 발하는 제2 발광층을 형성함으로써 외부 양자 효율의 저하를 억제하는 기술이 개시되고 있지만, 형성되어야 할 층수가 많아 제조 비용이 증대한다고 하는 문제가 있었다.
일본 특허공개 2002-141552호 공보 일본 특허공개 2004-335559호 공보 일본 특허공개 2006-295132호 공보
본 발명의 목적은, 외부 양자 효율을 유지하면서, n-컨택트층과 n측 전극 사이에 생기는 접촉 저항을 유효하게 저감한 질화물 반도체 발광소자 및 이러한 질화물 반도체 발광소자를 효율적으로 제조하는 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 요지 구성은 이하와 같다.
(1) n형 적층체, 발광층 및 p형 적층체를 구비하는 반도체 적층체, 및 n측 전극 및 p측 전극을 구비하는 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 상기 n형 적층체가 AlxGa1 - xN재료(단, 0.7≤x≤1.0)로 이루어진 n-컨택트층 및 상기 n-컨택트층 상에 형성된 n-클래드층을 갖고, 상기 발광층 측에 일부 노출된 상기 n-컨택트층 상에 AlyGa1-yN재료(단, 0≤y≤0.5)로 이루어진 중간층을 구비하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
(2) 상기 발광층과 상기 p형 적층체 사이에, 전자 블록층을 한층 더 구비하는 상기 (1)에 기재된 질화물 반도체 발광소자.
(3) 상기 n-컨택트층과 상기 n측 전극 사이의 저항이 10Ω 이하이고, 외부 양자 효율이 0.70% 이상인 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 질화물 반도체 발광소자.
(4) 기판 상에, n-컨택트층 및 n-클래드층을 갖는 n형 적층체와, 발광층과, p-클래드층 및 p-컨택트층을 갖는 p형 적층체를 순차로 성장시켜 반도체 적층체를 형성하는 공정과, 상기 n-컨택트층에 중간층 및 n측 전극을 형성하는 공정과, 상기 p-컨택트층 상에 p측 전극을 형성하는 공정을 구비하고, 상기 n-컨택트층이 AlxGa1 -xN재료(단, 0.7≤x≤1.0)로 이루어지고, 또한 상기 중간층이 AlyGa1 - yN재료(단, 0≤y≤0.5)로 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
(5) 상기 중간층을 형성하는 공정은, 드라이 에칭법을 이용하고, 상기 n-컨택트층의, 상기 발광층 측의 일부를 노출시킨 후, MOCVD법을 이용하고, 상기 일부 노출된 n-컨택트층 상에 상기 AlyGa1 - yN재료를 성장시키는 것을 포함하는 상기 (4)에 기재된 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
본 발명은, AlxGa1 - xN재료(단, 0.7≤x≤1.0)로 이루어진 n-컨택트층과 n측 전극 사이에 AlyGa1 - yN재료(단, 0≤y≤0.5)로 이루어진 중간층을 구비함으로써 발광층에서 발생한 자외선이 n-컨택트층에서 흡수되는 것을 막아 외부 양자 효율을 유지하고, 또한 n-컨택트층과 n측 전극 사이에 생기는 접촉 저항을 유효하게 저감 시킨 질화물 반도체 발광소자 제공할 수 있다. 또, 본 발명의 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법은 이러한 질화물 반도체 발광소자를 효율적으로 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따르는 질화물 반도체 발광소자를 나타내는 모식적 단면도이다.
도 2(a) 및 도 2(b)는 본 발명에 따르는 질화물 반도체 발광소자의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 3은 옴성(ohmic properties) 평가용 샘플을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 4(a) 및 도 4(b)는 샘플의 전류-전압 특성을 나타내는 그래프이다.
도 5는 종래의 질화물 반도체 발광소자를 나타내는 모식적 단면도이다.
이어서, 본 발명의 질화물 반도체 발광소자의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 이 발명에 따르는 질화물 반도체 발광소자의 단면 구조를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 질화물 반도체 발광소자(1)는 n형 적층체(2), 발광층(3) 및 p형 적층체(4)를 구비하는 반도체 적층체(5), 및 n측 전극(6) 및 p측 전극(7)을 구비하고, n형 적층체(2)가 AlxGa1 - xN재료(단, 0.7≤x≤1.0)로 이루어진 n-컨택트층(2a) 및 이 n-컨택트층(2a) 상에 설치된 n-클래드층(2b)을 갖고, 발광층(3) 측에 일부 노출된 n-컨택트층(2a) 상에 AlyGa1 - yN재료(단, 0≤y≤0.5)로 이루어진 중간층(8)을 구비하고, 이러한 구성을 가짐으로써 발광층(3)에서 발생한 자외선이 n-컨택트층(2a)으로 흡수되는 것을 막아 외부 양자 효율을 유지하고, n-컨택트층(2a)과 n측 전극(6) 사이에 생기는 접촉 저항을 유효하게 저감시킬 수 있다고 하는 현저한 효과를 가져오는 것이다. 중간층(8)을 AlyGa1 - yN재료(단, 0≤y≤0.3)라고 하면, 접촉 저항 저감 효과의 관점으로부터 한층 더 바람직하다.
특히, n-컨택트층(2a)을 AlxGa1 - xN재료(단, 0.7≤x≤1.0)로 형성함으로써 Al 조성비(x)가 0.7 미만의 재료와 비교하여 발광층(3)에서 발생한 자외선의 흡수를 큰폭으로 저감 할 수 있다. 그렇지만, 이 n-컨택트층(2a) 상에 n측 전극(6)을 직접 형성했을 경우, n-컨택트층(2a)과 n측 전극(6) 사이의 접촉 저항이 커져, 전력 손실이 많아져 버린다.
여기서, 본 발명의 질화물 반도체 발광소자(1)는 중간층(8)을 AlyGa1 - yN재료(단, 0≤y≤0.5)로 형성함으로써 n-컨택트층(2a)과 n측 전극(6) 사이의 접촉 저항을 유효하게 저감시킨 것이다.
n-클래드층(2b)은, 예를 들면 AlaGa1 - aN재료(단, 0≤a≤1), 발광층(3)은, 예를 들면 AlbIncGa1 -b- cN재료(단, 0≤b≤1, 0≤c≤1, 0≤b+c≤1), 또 p형 적층체는, 예를 들면 AldGa1 - dN재료(단, 0≤d≤1)로 형성할 수 있다. 또, p형 도펀트로서는 Mg 등을, n형 도펀트로서는 Si 등을 이용할 수 있다.
또, 반도체 적층체(5)를 구성하는 n-컨택트층(2a), n-클래드층(2b), 발광층(3), p-클래드층(4a) 및 p-컨택트층(4b)의 층 두께는, 각각 1000~5000㎚, 200~500㎚, 20~150㎚, 200~500㎚ 및 10~50㎚로 하는 것이 바람직하다. 이 범위보다 얇으면 반도체층 내에서 충분한 전류의 확산을 얻을 수 없게 되고, 두꺼우면 비용이 높아지기 때문이다.
n측 전극(6)은, 예를 들면 Ti 함유막 및 이 Ti 함유막 상에 형성된 Al 함유막을 갖는 금속 복합막으로 할 수 있어 그 두께, 형상 및 사이즈는, 발광소자의 형상 및 사이즈에 따라 적당히 선택할 수 있다. 또, p측 전극(7)에 대해서도, 예를 들면 Ni 함유막 및 이 Ni 함유막 상에 형성된 Au 함유막을 갖는 금속 복합막으로 할 수 있어 그 두께, 형상 및 사이즈는, 발광소자의 형상 및 사이즈에 따라 적당히 선택할 수 있다.
또, 도에는 나타내지 않지만, 중간층(8)과 n-컨택트층(2a) 사이에, AlzGa1 - zN재료(단, 0.5<z<0.7)로 이루어진 하측 중간층을 배설(配設)하는 것이 바람직하다. 이 층을 배설함으로써 중간층(8)과 n-컨택트층(2a) 사이의 저항을 감소시킬 수 있기 때문이다. 중간층(8)을 AlyGa1 - yN재료(단,0≤y≤0.3)로서 상기 하측 중간층을 AlzGa1-zN재료(단,0.3<z<0.7)로 함으로써 한층 더 접촉 저항을 저감 하는 효과를 기대할 수 있어 더욱 바람직한 구성이 된다.
중간층(8)의 층 두께는, 20~200 ㎚로 하는 것이 바람직하고, 50~100 ㎚로 하는 것이 보다 바람직하다. 하측 중간층의 층 두께는, 10~100 ㎚로 하는 것이 바람직하고, 20~50 ㎚로 하는 것이 보다 바람직하다. 이들 층을 너무 얇게 하면, 컨택트 어닐링(annealing)을 실시했을 때에 n-컨택트층(2a)과 확산되고 섞여 버려, 중간층으로서 기능하지 않게 될 우려가 있기 때문이고, 또한 너무 두껍게 하면, 그 만큼 성장 시간이 걸리기 때문에 비용이 높아지기 때문이다.
또, 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 질화물 반도체 발광소자(1)는 사파이어 기판(10)에 AlN재료로 이루어진 버퍼층(11)(두께: 1000~1500㎚)을 개재시켜 n-컨택트층(2a)을 배설한 구성으로 할 수 있다.
또한, 발광층(3)과 p형 적층체(4) 사이에, 전자 블록층(12)(두께: 5~50㎚)을 구비할 수 있다. 발광층(3)의 양자 우물층에 대해서 장벽이 되어, 전자가 과잉에 흘러 가는 것을 막는 것에 의한 캐리어의 주입 효율 향상을 위해서이다. 또한, 이 전자 블록층(12)은 p형의 AleGa1 - eN재료(단, 0≤e≤1)로 형성할 수 있다.
상술한 바와 같은 질화물 반도체 발광소자(1)는 발광층(3)에서 발생한 자외선이 n-컨택트층(2a)으로 흡수되는 것을 막아 외부 양자 효율을 유지하고, n-컨택트층(2a)과 n측 전극(6) 사이에 생기는 접촉 저항을 유효하게 저감시킬 수 있는 것이고, 상기 n-컨택트층(2a)과 상기 n측 전극(6) 사이의 저항은 10Ω 이하이고, 외부 양자 효율은 0.7% 이상으로 하는 것이 바람직하다.
이어서, 본 발명의 질화물 반도체 발광소자(1)의 제조 방법의 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 2(a) 및 도 2(b)는 본 발명에 따르는 질화물 반도체 발광소자(1)의 제조 공정을 나타내는 모식적 단면도이다.
도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따르는 질화물 반도체 발광소자(1)의 제조 방법은 성장 기판(10) 상에 n-컨택트층(2a) 및 n-클래드층(2b)을 갖는 n형 적층체(2)와 발광층(3)과 p-클래드층(4a) 및 p-컨택트층(4b)을 갖는 p형 적층체(4)를 순차로 성장시켜 반도체 적층체(5)를 형성하는 공정과 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, n-컨택트층(2a)에 중간층(8) 및 n측 전극(6)을 형성하는 공정과 p-컨택트층 상(4b)에 p측 전극(7)을 형성하는 공정을 구비하고, n-컨택트층(2a)이 AlxGa1 - xN재료(단, 0.7≤x≤1.0)로 이루어지고, 중간층(8)이 AlyGa1 - yN재료(단, 0≤y≤0.5)로 이루어지고, 이러한 구성을 가짐으로써 발광층(3)에서 발생한 자외선이 n-컨택트층(2a)로 흡수되는 것을 막아 외부 양자 효율을 유지하고, n-컨택트층(2a)과 n측 전극(6) 사이에 생기는 접촉 저항을 유효하게 저감시킬 수 있는 질화물 반도체 발광소자(1)를 효율적으로 제조할 수 있다고 하는 현저한 효과를 가져오는 것이다.
반도체 적층체(5)는, 예를 들면 사파이어 기판(10)에 MOCVD법을 이용해 에피택셜 성장 시키는 것이 바람직하다. MOCVD법을 이용함으로써 균일한 막 두께를 고속으로 성장시킬 수 있다.
중간층(8)은, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이, 드라이 에칭법을 이용하고, n-컨택트층(2a)의 발광층(3) 측의 일부를 노출시킨 후, MOCVD법을 이용하고, 일부 노출된 n-컨택트층(2a) 상에 AlyGa1 - yN재료(단, 0≤y≤0.5)를 성장시켜 형성하는 것이 바람직하다. 또한, n측 전극(6)이 형성되는 부분 이외에 퇴적된 AlyGa1 - yN재료는 제거된다.
n측 전극(6)은, 예를 들면 진공증착법에 의해, Ti 함유막 및 Al 함유막을 순차로 증착시킴으로써 형성할 수 있다. 이 공정 후, n측 전극(6)에는 질소 분위기중에서 소정의 열처리를 행하는 것이 바람직하다. n측 전극(6), 중간층(8) 및 n-컨택트층(2a)을 옴 접촉(ohmic contact)시키기 때문이다.
본 발명에 따르는 질화물 반도체 발광소자(1)는, 상기 본 발명에 따르는 질화물 반도체 발광소자(1)의 제조 방법을 이용해 효율적으로 제조할 수 있다. 특히, 본 발명은 발광 파장이 300 ㎚ 이하의 자외 발광소자로서 이용했을 경우에, 발광층에서 발생한 자외선이 n-컨택트층에서 흡수되기 어려워져, 높은 발광 출력을 얻을 수 있다.
상술한 것은, 이 발명의 실시형태의 일례를 나타내는 것에 지나지 않고, 청구의 범위에 대해 여러 가지의 변경을 더할 수 있다.
실시예
(저항 특성·옴성(ohmic properties) 평가)
도 3에 나타낸 바와 같이, 사파이어 기판(110)상에, MOCVD법에 의해, 버퍼층(111)(AlN재료: 1㎛), n-컨택트층(102a)(Si 도프 Al0 .7Ga0 .3N재료: 2㎛), 소정의 중간층(108)(AlyGa1 - yN재료(단, y=0, 0.3, 0.7의 3 종류))를 에피택셜 성장시킨 후, 진공증착법에 의해 n측 전극(106)(Ti/Al=20㎚/200㎚)을 형성했다. 또한, 중간층(108)은 300㎛×300㎛의 사각형으로 하고, n측 전극(106)은 200㎛×200㎛의 사각형으로 한다. 또, 인접하는 중간층(108) 사이의 간격은, 100㎛로 했다. 이와 같이 하여 형성된 샘플 1~3의 중간층(108)의 Al 조성(%) 및 저항값(Ω)을 표 1에 나타낸다. 또한, 이 저항값은 전류 1 mA일 때의 전압으로부터 구한 것이다.
Figure 112011058527474-pct00001
표 1에 나타낸 대로, 중간층(108)을 구성하는 AlyGa1 - yN재료 중에 차지하는 Al 조성비가 작은(y≤0.3) 샘플 1 및 샘플 2는 Al 조성비가 큰 샘플 3과 비교하여 저항값이 100분의 1 이하이며, 접촉 저항이 현저히 작은 것을 알 수 있다.
또, 이들 샘플에 대해, 커브 트레이서(curve tracer)를 이용해 전류-전압 특성을 측정했다. 도 4(a) 및 도 4(b)는 상기 샘플 2 및 샘플 3의 측정 결과를 각각 나타낸 그래프이다. 횡축은 전압, 종축은 전류를 나타낸다. 도 4(a)에 나타낸 대로, Al 조성이30%의 샘플 2는, 전류-전압 특성이 직선을 나타내고, 옴 접촉이 얻어지고 있는 것을 알 수 있다. 한편, 도 4(b)에서는, Al 조성이 70%의 샘플 3의 전류-전압 특성이 곡선을 나타내고, 쇼트키(schottky) 접촉되고 있는 것을 알 수 있다.
일반적으로, 발광소자의 저항값 특성은, 1kΩ 이하이고, 전류-전압 특성이 직선인 것이 바람직한다. 표 1 및 도 4(a) 및 도 4(b)의 결과로부터, 중간층의 Al 조성은 본 발명의 범위인 0~50%의 범위에 대해 양호한 옴 접촉을 얻을 수 있어 저항을 큰폭으로 저감될 수 있는 것을 알 수 있다.
(외부 양자 효율 특성)
실시예 1
도 1에 나타낸 바와 같이, 사파이어 기판 상(10)에, MOCVD법에 의해 버퍼층(11)(AlN재료: 1㎛), n-컨택트층(2a)(Si 도프 Al0 .7Ga0 .3N재료: 2㎛), n-클래드층(2b)(Si 도프 Al0 .65Ga0 .35N재료: 500㎚), 발광층(3)(Al0 .55In0 .01Ga0 .44N재료(10㎚) /Al0.6In0.01Ga0.39N재료(15㎚): 3층의 다중 양자 우물 구조, 총 두께 90㎚), 전자 블록층(12)(Mg 도프 Al0 .9Ga0 .1N재료: 20㎚), p-클래드층(4a)(Mg 도프 Al0 .7Ga0 .3N재료: 200㎚) 및 p-컨택트층(4b)(Mg 도프 GaN재료: 20㎚)를 순차로 에피택셜 성장시킨 후, 드라이 에칭법에 의해 n-컨택트층(2a)을 일부 노출시켜, 재차 MOCVD법을 이용해 중간층(8)(Al0 .3Ga0 .7N재료: 50㎚)을 에피택셜 성장시켜, 그 후 n측 전극(6)이 형성되는 부분 이외를 제거한 후, 이 중간층(8) 상에 n측 전극(6)(Ti/Al)을 p-컨택트층(4b) 상에 p측 전극(7)(Ni/Au)을 형성했다. 그 후, 질소 분위기 중에서 열처리를 실시해, n측 전극(6)으로 n-컨택트층(2a)을 옴 접촉시켜 본 발명에 따르는 질화물 반도체 발광소자(1)를 형성했다.
실시예 2
n-컨택트층(2a)과 중간층(8) 사이에, 하측 중간층(Al0.7Ga0.3N재료: 500㎚)를 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 본 발명에 따르는 질화물 반도체 발광소자(1)를 형성했다.
비교예 1
도 5에 나타낸 바와 같이, 중간층(8)을 형성하지 않는 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법에 의해 질화물 반도체 발광소자(200)를 형성했다.
비교예 2
n-컨택트층(202a)를 Si 도프 Al0 .3Ga0 .7N재료로 형성한 것 이외에는, 비교예 1과 동일한 방법에 의해 질화물 반도체 발광소자(200)를 형성했다.
이와 같이 하여 형성된 질화물 반도체 발광소자를, 플립 칩(flip-chip) 형태로 실장해, 적분구에 의해 전류 20 mA일 때의 전압 Vf(V) 및 발광 출력 Po(mW)를 측정한 결과 및 이하의 식으로부터 구한 외부 양자 효율의 값을 표 2에 나타낸다.
외부 양자 효율 η={Po×λ(㎚)}/{If(mA)×1239.8}
(단, λ=265 ㎚, If=20 mA로 함)
Figure 112011058527474-pct00002
표 2에 나타낸 대로, 중간층을 형성하지 않고, n-컨택트층의 Al 조성이 큰 비교예 1은, n측 전극과의 접촉 저항이 크기 때문에, 실시예 1 및 2 및 비교예 2와 비교하여 전압이 커지고 있는 것을 알 수 있다. 또, 중간층을 형성하지 않고, n-컨택트층의 Al 조성이 작은 비교예 2는, n측 전극과의 접촉 저항이 작기 때문에, 전압은 작아지고 있지만, 자외선의 흡수 양이 많기 때문에, 외부 양자 효율이 작아지고 있는 것을 알 수 있다. 이것에 대해, 본 발명에 따르는 실시예 1 및 실시예 2는, 접촉 저항의 저감 및 외부 양자 효율의 향상을 양립될 수 있는 것을 알았다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명에 의하면, AlxGa1 - xN재료(단, 0.7≤x≤1.0)로 이루어진 n-컨택트층과 n측 전극 사이에, AlyGa1 - yN재료(단, 0≤y≤0.5)로 이루어진 중간층을 구비함으로써 발광층에서 발생한 자외선이 n-컨택트층에서 흡수되는 것을 막아 외부 양자 효율을 유지하고, n-컨택트층과 n측 전극 사이에 생기는 접촉 저항을 유효하게 저감 시킨 질화물 반도체 발광소자 제공할 수 있다. 또, 본 발명의 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법에 의하면, 이러한 질화물 반도체 발광소자를 효율적으로 제조할 수 있다.
1: 질화물 반도체 발광소자 2: n형 적층체
2a: n-컨택트층 2b: n-클래드층
3: 발광층 4: p형 적층체
4a: p-클래드층 4b: p-컨택트층
5: 반도체 적층체 6: n측 전극
7: p측 전극 8: 중간층
10: 기판 11: 버퍼층
12: 전자 블록층 102a: n-컨택트층
106: n측 전극 108: 중간층
110: 사파이어 기판 111: 버퍼층

Claims (5)

  1. n-컨택트층 및 상기 n-컨택트층 상의 n-클래드층을 갖는 n형 적층체, 상기 n형 적층체 상의 발광층, 및 상기 발광층 상의 p형 적층체를 구비하는 반도체 적층체, 및 n측 전극 및 p측 전극을 구비하는 질화물 반도체 발광소자에 있어서,
    상기 n-컨택트층은 AlxGa1-xN재료(단, 0.7≤x≤1.0)로 이루어진 것이고, 상기 n-컨택트층은 상기 발광층 측 n-컨택트층의 일부가 노출되고,
    상기 일부 노출된 n-컨택트층 상에 AlyGa1-yN재료(단, 0≤y≤0.5)로 이루어진 중간층을 구비하고, 상기 중간층 상에 상기 n측 전극이 위치하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광층과 상기 p형 적층체 사이에 전자 블록층을 한층 더 구비하는 질화물 반도체 발광소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 n-컨택트층과 상기 n측 전극 사이의 저항이 10Ω 이하이고, 외부 양자 효율이 0.70% 이상인 질화물 반도체 발광소자.
  4. 기판 상에, n-컨택트층 및 상기 n-컨택트층 상의 n-클래드층을 갖는 n형 적층체와, 발광층과, p-클래드층 및 상기 p-클래드층 상의 p-컨택트층을 갖는 p형 적층체를 순차로 성장시켜 반도체 적층체를 형성하는 공정과, 상기 n-컨택트층의 상기 발광층 측의 일부를 노출시킨 후, 상기 일부 노출된 n-컨택트층 상에 중간층을 형성하고, 상기 중간층 상에 n측 전극을 형성하는 공정과, 상기 p-컨택트층 상에 p측 전극을 형성하는 공정을 구비하고,
    상기 n-컨택트층이 AlxGa1-xN재료(단, 0.7≤x≤1.0)로 이루어지고, 또한 상기 중간층이 AlyGa1-yN재료(단, 0≤y≤0.5)로 이루어진 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중간층을 형성하는 공정은, 드라이 에칭법을 이용하여 상기 n-컨택트층의, 상기 발광층 측의 일부를 노출시킨 후, MOCVD법을 이용하여 상기 일부 노출된 n-컨택트층 상에 상기 AlyGa1-yN재료를 성장시키는 것을 포함하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
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