KR20060112064A - Light emitting device - Google Patents

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KR20060112064A
KR20060112064A KR20050034463A KR20050034463A KR20060112064A KR 20060112064 A KR20060112064 A KR 20060112064A KR 20050034463 A KR20050034463 A KR 20050034463A KR 20050034463 A KR20050034463 A KR 20050034463A KR 20060112064 A KR20060112064 A KR 20060112064A
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장준호
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Abstract

A light emitting device is provided to reduce an operation voltage of a device by making a smooth flow of current from a transparent conductive oxide layer to a P-GaN layer. A light emitting structure(100) is composed of a plurality of material layers between which an active layer(101) is interposed to emit light by injected current. A current transport enhanced layer(102) has a work function smaller than that of a material constituting the upper surface of the light emitting structure to improve the mobility of carriers for current injection, including a material of the material layer constituting the upper surface of the light emitting structure. A transparent conductive oxide layer(103) is formed on the current transport enhanced layer, having a work function greater than that of the current transport enhanced layer. A plurality of grooves(103a) are periodically arranged on the upper surface of the transparent conductive oxide layer. An N-GaN layer, an active layer and a P-GaN layer are sequentially stacked on a substrate in the light emitting structure. The light emitting structure from the P-GaN layer to a part of the N-GaN layer is mesa-etched.

Description

발광 소자 { Light emitting device }Light emitting device

도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드의 단면도1 is a cross-sectional view of a light emitting diode according to the prior art.

도 2는 종래 기술에 따른 다른 발광 다이오드의 단면도2 is a cross-sectional view of another light emitting diode according to the prior art.

도 3은 본 발명에 따른 발광 소자의 단면도3 is a cross-sectional view of a light emitting device according to the present invention;

도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 발광 소자의 투명 전도 산화막에 형성된 홈들을 설명하기 위한 평면도4A to 4C are plan views illustrating grooves formed in the transparent conductive oxide film of the light emitting device according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 발광 소자의 일실시예를 설명하기 위한 단면도5 is a cross-sectional view illustrating an embodiment of a light emitting device according to the present invention.

도 6a와 6b는 본 발명에 따라, 열처리 전과 후의 투명전도산화막, 전류 전송 향상층과 P-GaN의 에너지 밴드 다이어그램6A and 6B are energy band diagrams of a transparent conductive oxide film, a current transfer enhancement layer, and P-GaN before and after heat treatment according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 발광 소자의 투명 전도 산화막에 홈이 형성된 상태를 촬영한 사진도7 is a photograph photographing a state in which a groove is formed in the transparent conductive oxide film of the light emitting device according to the present invention;

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 발광 구조물 101 : 활성층100 light emitting structure 101 active layer

102,240 : 전류 전송 향상층 103,250,300 : 투명 전도 산화막102,240: current transfer enhancement layer 103,250,300: transparent conductive oxide film

103a,103b,250a,301 : 홈 200 : 기판103a, 103b, 250a, 301: groove 200: substrate

210 : N-GaN층 220 : 활성층210: N-GaN layer 220: active layer

230 : P-GaN층 260 : P-전극230: P-GaN layer 260: P-electrode

270 : N-전극270: N-electrode

본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 구조물 상면을 형성하는 물질의 일함수보다 작은 일함수를 갖는 전류 전송 향상층(Current Transport Enhanced Layer) 및, 전류 전송 향상층보다 큰 일함수를 갖고, 상면에 주기적으로 배열되는 홈들을 포함하는 복수개의 홈들이 형성되어 있는 투명 전도 산화막(Transparent Conduction Oxide, TCO)을 형성하여 투명 전도 산화막에서 P-GaN층으로 전류 흐름을 원활히 할 수 있어 소자의 동작 전압을 저하시킬 수 있고, 광출력을 향상시킬 수 있는 발광 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device, and more particularly, to a current transport enhancement layer having a work function smaller than the work function of a material forming the upper surface of the light emitting structure, and a work function larger than the current transport enhancement layer. And a transparent conductive oxide film (TCO) in which a plurality of grooves including grooves periodically arranged on the upper surface are formed to facilitate a current flow from the transparent conductive oxide film to the P-GaN layer. The present invention relates to a light emitting device capable of lowering an operating voltage and improving light output.

일반적으로, III-V족 화합물 반도체 소자는 발광 다이오드 소자, 레이저 다이오드 소자 등의 발광 소자, 태양전지 및 광 센서 등의 수광 소자, 또는 트랜지스터 및 파워 디바이스 등의 전자 디바이스에 사용되는 질화물 반도체로 이루어지는 III-V족 화합물 반도체 소자에 관한 것이다. In general, group III-V compound semiconductor elements are made of light emitting elements such as light emitting diode elements and laser diode elements, light receiving elements such as solar cells and optical sensors, or nitride semiconductors used in electronic devices such as transistors and power devices. A -V compound semiconductor device.

이 III-V족 화합물 반도체는 직접 천이형으로 되어 있어 발광효율이 높고, In 농도 조절을 통해 적색부터 보라색, 자외선 영역까지 발광파장으로 사용할 수 있고, 특히 단파장 발광 소자 용도로 유용하게 되어 있다.The group III-V compound semiconductor has a direct transition type, which has high luminous efficiency, and can be used as a light emitting wavelength from red to purple and ultraviolet region by adjusting In concentration, and is particularly useful for short wavelength light emitting devices.

이러한 발광 소자는 MOVPE 성장법에 의해 기판 상부에 n형 질화갈륨계 III-V족 화합물 반도체층과 p형 불순물로 도핑된 p형 질화갈륨계 III-V족 화합물 반도체 층, p형과 n형 반도체 사이에 그 폭이 좁으며, p형과 n형 반도체의 밴드갭보다 작은 밴드갭을 가진 활성층이 적층된 구조를 가지고 있다. Such a light emitting device is an n-type gallium nitride-based Group III-V compound semiconductor layer and a p-type gallium nitride-based Group III-V compound semiconductor layer doped with p-type impurities on a substrate by a MOVPE growth method, p-type and n-type semiconductors It has a narrow width in between, and has a structure in which an active layer having a band gap smaller than that of p-type and n-type semiconductors is stacked.

이렇게 적층된 발광소자는 일반적으로 값이 싼 절연성을 가진 사파이어 기판상에 성장되므로, 기존의 GaAs과 InP계 소자의 제작때 이용되는 소위 탑-다운(Top-down)형 전극을 가질 수 없다. Since the stacked light emitting devices are generally grown on sapphire substrates having low-cost insulation, they cannot have so-called top-down electrodes used in the fabrication of existing GaAs and InP devices.

이런 구조상의 제약 때문에 현재 보편적으로 널리 제작되고 있는 질화갈륨계 III-V족 화합물 반도체 발광 소자는 도 1과 같은 구조를 가지고 있다. Due to such structural constraints, gallium nitride-based group III-V compound semiconductor light emitting devices, which are currently widely manufactured, have a structure as shown in FIG. 1.

그리고, 전도성 기판을 이용하는 경우는 도 2와 같은 탑-다운(Top-down) 형식의 전극 구조를 갖는 소자를 제작할 수 있다. In the case of using a conductive substrate, a device having a top-down electrode structure as shown in FIG. 2 can be manufactured.

도 1은 종래 기술에 따른 발광 다이오드의 단면도로서, 기판(10) 상부에 N타입 반도체층(11), 활성층(12)과 P타입 반도체층(13)이 순차적으로 적층되어 있고; 상기 P타입 반도체층(13)에서 N타입 반도체층(11)의 일부까지 메사(Mesa) 식각되어 있고; 상기 P타입 반도체층(13) 상부에 투명전극(14)이 형성되어 있고; 상기 투명전극(14) 상부에 P전극(15)이 형성되어 있고; 상기 메사 식각된 N타입 반도체층(11) 상부에 N전극(16)이 형성되어 구성된다.1 is a cross-sectional view of a light emitting diode according to the prior art, in which an N-type semiconductor layer 11, an active layer 12, and a P-type semiconductor layer 13 are sequentially stacked on a substrate 10; Mesa is etched from the P-type semiconductor layer 13 to a part of the N-type semiconductor layer 11; A transparent electrode 14 is formed on the P-type semiconductor layer 13; A P electrode 15 is formed on the transparent electrode 14; An N electrode 16 is formed on the mesa-etched N-type semiconductor layer 11.

이렇게, 구성된 발광 다이오드는 N타입 반도체층(11)에서 P타입 반도체층(13)으로 전류가 흐르면, 활성층(12)에서 광이 방출된다.As such, when the configured light emitting diode flows from the N-type semiconductor layer 11 to the P-type semiconductor layer 13, light is emitted from the active layer 12.

도 2는 종래 기술에 따른 다른 발광 다이오드의 단면도로서, 도전성 기판(20) 상부에 N-GaN층(21), 활성층(22)과 P-GaN층(23)이 순차적으로 적층된 적층 구조(24)와; 상기 적층 구조(24)의 P-GaN층(23) 상부에 형성된 투명 전도 산화막(Transparent Conduction Oxide, TCO)(25)과; 상기 투명 전도 산화막(25) 상부에 형성된 P-전극(26)과; 상기 도전성 기판(20) 하부에 형성된 N-전극(27)을 포함하여 이루어진다.FIG. 2 is a cross-sectional view of another light emitting diode according to the related art, in which an N-GaN layer 21, an active layer 22, and a P-GaN layer 23 are sequentially stacked on a conductive substrate 20. )Wow; A transparent conductive oxide film (TCO) 25 formed on the P-GaN layer 23 of the laminated structure 24; A P-electrode 26 formed on the transparent conductive oxide film 25; And an N-electrode 27 formed under the conductive substrate 20.

전술된 종래의 발광 다이오드 구조에서는 p-GaN 상부에 투명전극이 형성되어 있으며, 이 투명전극은 Ni, Au, Pd, Pt, Ru, Ir 등의 금속을 2가지 이상 순차적으로 증착하여 형성하거나, TCO(Transparent conducting oxide)계열의 ITO, IZO, ZnO, AZO 등을 증착하여 형성하기도 한다. In the above-described conventional light emitting diode structure, a transparent electrode is formed on the p-GaN, and the transparent electrode is formed by sequentially depositing two or more metals such as Ni, Au, Pd, Pt, Ru, Ir, or TCO. It is also formed by depositing ITO, IZO, ZnO, AZO, etc. of the transparent conducting oxide.

이런, 투명전극의 목적은 전류 확산을 용이하게 하여 소자의 동작 전압을 낮추는 역할과 광의 투과도를 높여 외부로 방출되는 광이 최대한 될 수 있게 외부 양자효율을 높이는 역할을 한다.The purpose of the transparent electrode is to reduce the operating voltage of the device by facilitating current diffusion and to increase the external quantum efficiency so that the light emitted to the outside can be maximized by increasing the light transmittance.

그러나, 현재 사용하는 Ni/Au계열의 투명전극은 p-GaN의 오믹(Ohmic) 저항을 낮추어줘서 전류 확산을 용이하게 하므로써, 소자의 동작 전압을 낮추는데는 용이하나, Au 성분이 존재함으로써 상부로 방출되는 광투과율을 떨어뜨리는 결과를 가져와서 외부 양자효율이 떨어지게 된다.However, currently used Ni / Au series transparent electrodes lower the ohmic resistance of p-GaN to facilitate current spreading, thereby reducing the operating voltage of the device. The result is a decrease in the light transmittance, which reduces external quantum efficiency.

그리고, TCO(Transparent Conduction Oxide) 계열의 투명전극은 광투과율이 90% 이상 높은 결과를 나타내나, 전극의 일함수가 대부분 5eV 이하이므로 p-GaN에 직접 오믹 컨택을 이루어서 낮은 동작전압을 얻기가 어렵다. In addition, the TCO (Transparent Conduction Oxide) -based transparent electrode shows a high light transmittance of 90% or more, but since the work function of the electrode is 5 eV or less, it is difficult to obtain a low operating voltage by making an ohmic contact directly to p-GaN. .

이를 극복 하기 위해서, P-GaN층을 고농도 5 x 1018cm-3 이상으로 도핑하여야 하는데, Mg와 Zn등의 도펀트로 고농도 임플랜트(Implant) 또는 확산시키는 등의 어려운 공정을 수행되는 문제점을 유발시킨다. In order to overcome this problem, the P-GaN layer should be doped at a high concentration of 5 x 10 18 cm -3 or more, which causes a problem of performing a difficult process such as high implant or diffusion with dopants such as Mg and Zn. .

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 발광 구조물 상면을 형성하는 물질의 일함수보다 작은 일함수를 갖는 전류 전송 향상층(Current Transport Enhanced Layer) 및, 전류 전송 향상층보다 큰 일함수를 갖고, 상면에 주기적으로 배열되는 홈들을 포함하는 복수개의 홈들이 형성되어 있는 투명 전도 산화막(Transparent Conduction Oxide, TCO)을 형성하여 투명 전도 산화막에서 P-GaN층으로 전류 흐름을 원활히 할 수 있어 소자의 동작 전압을 저하시킬 수 있고, 광출력을 향상시킬 수 있는 발광 소자를 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a current transport enhancement layer and a current transport enhancement layer having a work function smaller than that of the material forming the upper surface of the light emitting structure. A transparent conductive oxide film (TCO) having a larger work function and having a plurality of grooves including grooves periodically arranged on the upper surface is formed to smoothly flow current from the transparent conductive oxide film to the P-GaN layer. It is an object of the present invention to provide a light emitting device capable of reducing the operating voltage of the device and improving the light output.

상기한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 바람직한 양태(樣態)는,주입된 전류에 의해 광을 방출하는 활성층이 개재된 복수개의 물질막으로 이루어진 발광 구조물과; According to a preferred aspect of the present invention, there is provided a light emitting structure including a plurality of material films interposed with an active layer that emits light by an injected current;

상기 발광 구조물 상면을 형성하는 물질막의 물질을 포함하고 있고, 전류 주입을 위한 캐리어의 이동을 향상시킬 수 있도록, 상기 발광 구조물 상면을 형성하는 물질의 일함수보다 작은 일함수를 갖는 전류 전송 향상층(Current Transport Enhanced Layer)과; A current transfer enhancement layer including a material of a material film forming an upper surface of the light emitting structure and having a work function smaller than a work function of a material forming the upper surface of the light emitting structure so as to improve movement of a carrier for current injection; Current Transport Enhanced Layer);

상기 전류 전송 향상층 상부에 형성되며, 상기 전류 전송 향상층 보다 큰 일함수를 갖고, 상면에 주기적으로 배열되는 홈들을 포함하는 복수개의 홈들이 형성되어 있는 투명 전도 산화막(Transparent Conduction Oxide, TCO)을 포함하여 구성된 발광 소자가 제공된다.A transparent conductive oxide film (TCO) is formed on the current transfer enhancement layer and has a larger work function than the current transfer enhancement layer and includes a plurality of grooves including grooves periodically arranged on an upper surface thereof. Provided is a light emitting device configured to include.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 발광 소자의 단면도로서, 주입된 전류에 의해 광을 방출하는 활성층(101)이 개재된 복수개의 물질막으로 이루어진 발광 구조물(100)과; 상기 발광 구조물(100) 상면을 형성하는 물질막의 물질을 포함하고 있고, 전류 주입을 위한 캐리어의 이동을 향상시킬 수 있도록, 상기 발광 구조물(100) 상면을 형성하는 물질의 일함수보다 작은 일함수를 갖는 전류 전송 향상층(Current Transport Enhanced Layer, CTEL)(102)과; 상기 전류 전송 향상층(102) 상부에 형성되며, 상기 전류 전송 향상층보다 큰 일함수를 갖고, 상면에 주기적으로 배열되는 홈들을 포함하는 복수개의 홈들(103a)이 형성되어 있는 투명 전도 산화막(Transparent Conduction Oxide, TCO)(103)을 포함하여 구성된다. 3 is a cross-sectional view of a light emitting device according to the present invention, comprising: a light emitting structure 100 made of a plurality of material films having an active layer 101 emitting light by injected current; It includes a material of the material film forming the upper surface of the light emitting structure 100, a work function smaller than the work function of the material forming the upper surface of the light emitting structure 100 to improve the movement of the carrier for the current injection A current transport enhanced layer (CTEL) 102 having; A transparent conductive oxide layer formed on the current transfer enhancement layer 102 and having a larger work function than the current transfer enhancement layer and having a plurality of grooves 103a including grooves periodically arranged on an upper surface thereof. Conduction Oxide, TCO) (103).

이렇게, 상기 투명 전도 산화막(103)의 상면에 주기적으로 배열되는 홈들을 포함하는 복수개의 홈들이 형성되어 있으면, 주기적으로 배열되는 홈들은 특정한 파장을 갖는 광을 거의 유실없이 외부로 방출할 수 있는 포토닉 결정(photonic crytal)을 형성하고, 상기 주기적으로 배열되는 홈들 이외의 홈들은 광의 전반사 방지할 수 있어, 활성층에서 방출된 광 출력을 향상시킬 수 있게 된다.As such, when a plurality of grooves including grooves periodically arranged on the upper surface of the transparent conductive oxide film 103 are formed, the periodically arranged grooves may emit light having a specific wavelength to the outside almost without loss. Forming a photonic crytal, the grooves other than the periodically arranged grooves can prevent total reflection of the light, thereby improving the light output emitted from the active layer.

도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 발광 소자의 투명 전도 산화막에 형성된 홈들을 설명하기 위한 평면도로서, 먼저, 도 4a와 같이, 발광 소자의 투명 전도 산화막 상면에 형성된 홈들 중, 주기적으로 배열되는 홈들(103a)은 일정한 간격(d1)으로 배열되어 있는 홈들이고, 그 이외의 홈들(103b)은 불규칙하게 분포되어 있는 홈들이다.4A to 4C are plan views illustrating grooves formed in the transparent conductive oxide film of the light emitting device according to the present invention. First, as shown in FIG. 4A, grooves periodically arranged among the grooves formed on the transparent conductive oxide film top surface of the light emitting device ( 103a are grooves arranged at regular intervals d1, and the other grooves 103b are grooves distributed irregularly.

본 발명에서는, 도 4a에 도시된 바와 같이, 주기적으로 배열되는 홈들(103a)은 그 이외의 홈들(103b)보다 크게 형성하고, 도 4b와 같이, 동일하게 형성한다.In the present invention, as shown in Fig. 4a, the grooves 103a that are periodically arranged are formed larger than the other grooves 103b, and are formed in the same manner as in Fig. 4b.

그리고, 도 4a에 도시된 바와 같이, 주기적으로 배열되는 홈들(103a)의 개수는 그 이외의 홈들(103b)보다 많고, 또는 도 4c와 같이 적게 형성한다.As shown in FIG. 4A, the number of the grooves 103a periodically arranged is larger than that of the other grooves 103b or less than that shown in FIG. 4C.

도 5는 본 발명에 따른 발광 소자의 일실시예를 설명하기 위한 단면도로서, 기판(200) 상부에 N-GaN층(210), 활성층(220)과 P-GaN층(230)이 순차적으로 적층되어 있고; 상기 P-GaN층(230)에서 N-GaN층(210)의 일부까지 메사(Mesa) 식각되어 있고; 상기 P-GaN층(230) 상부에, GaN을 포함하고 있고, 캐리어 이동을 향상시켜 전류 흐름을 원활하게 하는 전류 전송 향상층(Current Transport Enhanced Layer)(240)이 형성되어 있고; 상기 전류 전송 향상층(240) 상부에 형성되며, 상면에 주기적으로 배열되는 홈들을 포함하는 복수개의 홈들이 형성되어 있는 투명 전도 산화막(Transparent Conduction Oxide, TCO)(250)이 형성되어 있고; 상기 투명 전도 산화막(250) 상부에 P-전극(260)이 형성되어 있고; 상기 메사 식각된 N-GaN층 (210) 상부에 N-전극(270)이 형성되어 이루어진다.5 is a cross-sectional view for describing an embodiment of the light emitting device according to the present invention, in which an N-GaN layer 210, an active layer 220, and a P-GaN layer 230 are sequentially stacked on the substrate 200. It is done; Mesa is etched from the P-GaN layer 230 to a part of the N-GaN layer 210; A current transport enhancement layer 240 including GaN on the P-GaN layer 230 to improve carrier movement to facilitate current flow; A transparent conductive oxide film (TCO) 250 is formed on the current transfer enhancement layer 240 and includes a plurality of grooves including grooves periodically arranged on an upper surface thereof; A P-electrode 260 is formed on the transparent conductive oxide film 250; An N-electrode 270 is formed on the mesa-etched N-GaN layer 210.

여기서, 상기 기판(200) 상부에 N-GaN층(210), 활성층(220)과 P-GaN층(230)이 순차적으로 적층되어 있고; 상기 P-GaN층(230)에서 N-GaN층(210)의 일부까지 메사(Mesa) 식각되어 있는 구조물은 도 3의 발광 구조물의 일례이다Here, the N-GaN layer 210, the active layer 220 and the P-GaN layer 230 are sequentially stacked on the substrate 200; The structure in which Mesa is etched from the P-GaN layer 230 to a part of the N-GaN layer 210 is an example of the light emitting structure of FIG. 3.

한편, 상기 P-GaN층(230)/전류 전송 향상층(240)/투명 전도 산화막(250)의 에너지 밴드 다이어그램을 도 6a와 도 6b를 참조하여 설명하면,Meanwhile, an energy band diagram of the P-GaN layer 230 / current transfer enhancement layer 240 / transparent conductive oxide film 250 will be described with reference to FIGS. 6A and 6B.

즉, P-GaN층(230) 상부에 전류 전송 향상층(240)과 투명 전도 산화막(250)이 순차적으로 적층되어 있는 구조에서의 에너지 밴드 다이어그램은 도 6a 상태가 된다.That is, the energy band diagram in the structure in which the current transfer enhancement layer 240 and the transparent conductive oxide film 250 are sequentially stacked on the P-GaN layer 230 is in FIG. 6A.

그러므로, 도 6a에 도시된 바와 같이, 증착된 상태의 투명 전도 산화막(250)은 전류 전송 향상층과 오믹컨택이 이루어지지 않는다.Therefore, as shown in FIG. 6A, the transparent conductive oxide film 250 in the deposited state is not in ohmic contact with the current transfer enhancement layer.

그러나, 전류 전송 향상층 상부에 투명 전도 산화막을 증착한 후, 열처리 공정을 수행하여 투명 전도 산화막의 일함수를 4.7 ~ 5.3eV로 커지도록 만들면, 도 6b와 같이, 쇼키 배리어 높이가 낮아져 홀은 원활히 이동할 수 있게 되고, 오믹컨택이 이루어지게 된다.However, if the transparent conductive oxide film is deposited on the current transfer enhancement layer, and then the heat treatment process is performed to increase the work function of the transparent conductive oxide film to 4.7 to 5.3 eV, as shown in FIG. It can be moved, and ohmic contact is made.

그리고, 상기 전류 전송 향상층(240)은 P+ GaN층, InGaN층, AlGaN층과 InAlGaN층 중 어느 하나 또는 이들이 조합되어 적층된 막으로 형성할 수 있다.The current transfer enhancement layer 240 may be formed of any one of P + GaN layer, InGaN layer, AlGaN layer, and InAlGaN layer or a combination thereof.

또한, 상기 전류 전송 향상층(240)의 두께는 1 ~ 50㎚인 것이 바람직하고, 이 정도의 두께 범위로 전류 전송 향상층(240)이 형성되어야 캐리어가 전위장벽을 잘 넘어가거나 또는 터널링이 잘되어서 전류의 흐름이 원활해진다.In addition, the thickness of the current transfer enhancement layer 240 is preferably 1 ~ 50nm, the carrier should be well over the potential barrier or tunneling only if the current transfer enhancement layer 240 is formed in this thickness range The current flows smoothly.

게다가, 상기 투명 전도 산화막(250)은 ITO, IZO, ZnO와 AZO 중 어느 하나인 것이 바람직하다.In addition, the transparent conductive oxide film 250 is preferably any one of ITO, IZO, ZnO and AZO.

도 7은 본 발명에 따른 발광 소자의 투명 전도 산화막에 홈이 형성된 상태를 촬영한 사진도로서, 투명 전도 산화막(300)에 홈(301)이 형성되어 있고, 이 홈(301)을 형성하는 공정은 포토 리소그래피(Photolithography) 공정 또는 이빔 리소그래피(E-beam lithography) 공정으로 수행한다.7 is a photograph showing a state in which a groove is formed in the transparent conductive oxide film of the light emitting device according to the present invention, in which the groove 301 is formed in the transparent conductive oxide film 300, and the groove 301 is formed. Is performed by a photolithography process or an E-beam lithography process.

이상 상술한 바와 같이, 본 발명은 발광 구조물 상면을 형성하는 물질의 일함수보다 작은 일함수를 갖는 전류 전송 향상층(Current Transport Enhanced Layer) 및, 전류 전송 향상층보다 큰 일함수를 갖고, 상면에 주기적으로 배열되는 홈들을 포함하는 복수개의 홈들이 형성되어 있는 투명 전도 산화막(Transparent Conduction Oxide, TCO)을 형성하여 투명 전도 산화막에서 P-GaN층으로 전류 흐름을 원활히 할 수 있어 소자의 동작 전압을 저하시킬 수 있고, 광출력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has a current transport enhancement layer having a work function smaller than the work function of the material forming the upper surface of the light emitting structure, and has a work function larger than that of the current transport enhancement layer. A transparent conductive oxide film (TCO) is formed in which a plurality of grooves including periodically arranged grooves are formed to smoothly flow current from the transparent conductive oxide film to the P-GaN layer, thereby lowering the operating voltage of the device. It is possible to improve the light output.

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.Although the invention has been described in detail only with respect to specific examples, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations are possible within the spirit of the invention, and such modifications and variations belong to the appended claims.

Claims (7)

주입된 전류에 의해 광을 방출하는 활성층이 개재된 복수개의 물질막으로 이루어진 발광 구조물과;  A light emitting structure including a plurality of material films having an active layer emitting light by the injected current; 상기 발광 구조물 상면을 형성하는 물질막의 물질을 포함하고 있고, 전류 주입을 위한 캐리어의 이동을 향상시킬 수 있도록, 상기 발광 구조물 상면을 형성하는 물질의 일함수보다 작은 일함수를 갖는 전류 전송 향상층(Current Transport Enhanced Layer)과; A current transfer enhancement layer including a material of a material film forming an upper surface of the light emitting structure and having a work function smaller than a work function of a material forming the upper surface of the light emitting structure so as to improve movement of a carrier for current injection; Current Transport Enhanced Layer); 상기 전류 전송 향상층 상부에 형성되며, 상기 전류 전송 향상층 보다 큰 일함수를 갖고, 상면에 주기적으로 배열되는 홈들을 포함하는 복수개의 홈들이 형성되어 있는 투명 전도 산화막(Transparent Conduction Oxide, TCO)을 포함하여 구성된 발광 소자.A transparent conductive oxide film (TCO) is formed on the current transfer enhancement layer and has a larger work function than the current transfer enhancement layer and includes a plurality of grooves including grooves periodically arranged on an upper surface thereof. Light emitting device configured to include. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발광 구조물은, The light emitting structure, 기판 상부에 N-GaN층, 활성층과 P-GaN층이 순차적으로 적층되어 있고; 상기 P-GaN층에서 N-GaN층의 일부까지 메사(Mesa) 식각되어 있는 구조물인 것을 특징으로 하는 발광 소자.An N-GaN layer, an active layer and a P-GaN layer are sequentially stacked on the substrate; Light emitting device, characterized in that the structure is mesa (Mesa) etching from the P-GaN layer to a portion of the N-GaN layer. 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 전류 전송 향상층은, The current transfer enhancement layer, P+ GaN층, InGaN층, AlGaN층과 InAlGaN층 중 어느 하나 또는 이들이 조합되어 적층된 막인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.A light emitting diode characterized in that the film is any one or a combination of a P + GaN layer, an InGaN layer, an AlGaN layer, and an InAlGaN layer. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 투명 전도 산화막의 일함수는 4.7 ~ 5.3eV인 것을 특징으로 하는 발광 소자.The work function of the transparent conductive oxide film is 4.7 to 5.3eV, characterized in that the light emitting device. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 주기적으로 배열되는 홈들은, The periodically arranged grooves, 그 이외의 홈들보다 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.A light emitting device, characterized in that formed larger than the other grooves. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 주기적으로 배열되는 홈들은, The periodically arranged grooves, 그 이외의 홈들보다 크게 많이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.The light emitting device, characterized in that formed larger than the other grooves. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전류 전송 향상층의 두께는 1 ~ 50㎚인 것을 특징으로 하는 발광 소자.The thickness of the current transfer enhancement layer is a light emitting device, characterized in that 1 to 50nm.
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