KR200206300Y1 - 화합물 반도체 장치의 전극 구조 - Google Patents

Abstract

화합물 반도체 장치는 기판, 상기 전 기판 위에 n 형층, 상기 n 형층의 부분 표면상에 메사 같은 p 형층, 상기 메사 같은 p 형층 상에 투명한 전도층, 및 상기 투명한 전도층상에 형성된 p 접합과 상기 노출된 n 형층상에 형성된 n 접합을 구비한다. 상기 n 접합은 상기 p 접합을 둘러싸는 엔클로저 부분을 구비하고, 이것에 의해 상기 p 접합으로부터 n 접합으로 흐르는 전류가 균일한 화합물 반도체 장치의 전극 구조.

Description

화합물 반도체 장치의 전극 구조{ELECTRODE STRUCTURE OF COMPOUND SEMICONDUCTOR DEVICE}

본 고안은 화합물 반도체 장치의 전극 구조, 특히 전류가 더욱 균일한 화합물 반도체 장치의 전극 구조에 관한 것이다.

화합물 반도체 장치는 통신 및 디스플레이 적용 등 다방면으로 사용된다. 특히, GaN에 기초한 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 장치는 청색 광원의 가능성 때문에 많은 관심을 끈다. Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체는 GaN, InGaN, AlGaN, 및 AlInGaN으로 구성되고, Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체의 기판은 절연체인 사파이어(sapphire)를 사용한다. 그러므로, Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체의 P 접합과 N 접합은 사파이어 기판의 동일한 측면상에 형성된다. 또, P 접합과 N 접합은 옴성 접합층(ohmic contact layer)을 통해서 p 형층과 n 형층에 연결된다.

니치아(Nichia)사에 의해서 출원된 US 특허번호 제 5,563,422호에는 금속필름이 p 형층상에 증착되고 어닐링(annealing) 단계가 정공의 확산을 향상시키기 위해 수행되는 GaN이 기초한 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 장치의 제조방법이 제안되었다. Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체의 P 접합과 N 접합은 공간을 충분히 사용하기 위해서 장치의 마주보는 대각선 끝에 형성된다. 그러나, 이 전극 설계에서는 전류분포가 균일하지 않아 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체로 만들어진 LED 장치에 어두운 부분(dark region)이 관찰될 수 있다.

본 고안의 목적은 전류가 보다 균일한 화합물 반도체 장치의 전극 구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 이루기 위해서, 본 고안은 n 접합이 p 접합을 둘러싸는 엔클로저 부분(enclosure portion)을 구비하고, 이것에 의해 p 접합에서 n 접합으로 흐른 전류가 균일한 화합물 반도체 장치의 전극 구조를 제공하는 것이다.

본 고안의 각종 목적과 이점은 첨부된 도면과 함께 읽을시 다음의 자세한 설명으로부터 더욱 쉽게 이해될 것이다.

도 1은 본 고안의 전극 구조의 상부도,

도 2는 본 고안의 전극 구조의 정면도,

도 3은 본 고안의 전극 구조의 단면도,

도 4는 본 고안의 전극 구조의 사시도,

도 5는 본 고안의 다른 실시예의 상부도,

도 6은 CVD층이 있는 본 고안의 전극 구조의 단면도이다.

도 1은 본 고안의 전극 구조의 상부도이고, 도 2는 본 고안의 전극 구조의 정면도이다. n 접합(200)은 p 접합(210)을 둘러싸는 엔클로저 부분(201)을 구비하고, 이것에 의해서 p 접합(210)으로부터 n 접합(200)으로 흐른 전류가 균일하다. 도 2를 참조로, GaN LED에 대해서, 기판(100)은 일반적으로 절연 사파이어이고, p 접합(210)과 n 접합(200)은 기판(100)의 동일한 측면상에 만들어진다. p 접합(210)과 n 접합(200)을 분리시키기 위해서, pn 접합의 형성후에, 전 기판을 덮는 n 형 층(102a)에서 n 형층(102a)의 부분 표면상에 메사 같은 p 형층(mesa-like p-type layer)(102b)을 형성하도록 GaN 반도체 층은 RIE 처리가 된다. 이후, 투명한 전도층(104)이 메사 같은 p 형층(102b) 상에 형성된다. 정공의 유동성이 적기 때문에, p 접합(210)은 투명한 전도층(104)상에 형성되고 n접합(200)은 노출된 n형 층(102a)상에 형성된다. US 특허 제 5,563,422호에는, Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체 장치의 P 접합과 N 접합은 장치의 마주보는 대각선 끝에 형성된다. 그러므로, 이 전극 설계에서는 전류분포가 균일하지 않고 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체로 만들어진 LED 장치에 다크 리젼이 관찰될 수 있다.

도 1, 도 3 및 도 4를 참조로, p 접합(210)을 둘러싸는 엔클로저 부분(201)을 n 접합(200)은 구비하고, 이것에 의해서 p 접합(210)으로부터 n 접합(200)으로 흐른 전류가 균일하다. 이 도에서, 엔클로저 부분(201)은 p 접합(210)의 양 측면을 둘러싸기 위해서 제공된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 엔클로저 부분(201)은 p 접합(210)의 모든 측면을 둘러싸기 위해서 제공되고 p 접합(210)은 두개의 브랜치(211)를 가진다.

도 6은 CVD 층이 있는 본 고안의 전극 구조의 단면도이다. 본 고안에 따른 LED엔 p 접합(210)과 n 접합(200)을 분리시키기 위해서 CVD층이 증착된다.

비록 본 고안이 그 양호한 실시예를 참조로 기술되었지만, 본 고안은 그 상세한 기술을 한정하려는 것이 아니라는 것이 이해되어 진다. 전술한 설명에서 각종 대용과 변형이 제안되었고, 다른것이 당해 기술분야의 숙련자에게 떠오를 것이므로, 이러한 모든 대용과 변형은 첨부된 청구범위에서 정의된 바와 같이 본 고안의 범주 내에서 기꺼이 받아들이게 의도된다.

이와같이, n 접합은 p 접합을 둘러싸고 엔클로저 부분을 구비하고, 이것에 의해서 p 접합으로부터 n 접합으로 흐른 전류가 균일하게 된다.

Claims (2)

1. 화합물 반도체 장치의 전극 구조에 있어서,

   기판, 상기 전 기판 위에 n 형층, 상기 n 형층의 부분 표면상에 메사 같은 p 형층, 상기 메사 같은 p 형층 상에 투명한 전도층, 및 상기 투명한 전도층상에 형성된 p 접합과 상기 노출된 n 형층 상에 형성된 n 접합을 구비하고,

   상기 n 접합이 상기 p 접합을 둘러싸는 엔클로저 부분을 구비하고, 이것에 의해 상기 p 접합으로부터 상기 n 접합으로 흐르는 전류가 균일한 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 장치의 전극 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 p 접합이 그 두개의 측면으로부터 연장된 2개의 브랜치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 장치의 전극 구조.