KR20070072661A - 고휘도 질화물계 반도체 발광소자 - Google Patents

고휘도 질화물계 반도체 발광소자 Download PDF

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KR20070072661A KR20060000058A KR20060000058A KR20070072661A KR 20070072661 A KR20070072661 A KR 20070072661A KR 20060000058 A KR20060000058 A KR 20060000058A KR 20060000058 A KR20060000058 A KR 20060000058A KR 20070072661 A KR20070072661 A KR 20070072661A
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Abstract

본 발명은 고휘도 질화물계 반도체 발광소자에 관한 것으로서, 기판 상면에 형성된 n형 질화물 반도체층과, 상기 n형 질화물 반도체층 상면의 소정 영역에 형성된 활성층과, 상기 활성층 상면에 형성된 p형 질화물 반도체층과, 상기 p형 질화물 반도체층 상면의 소정 영역에 형성된 p형 오믹접촉층과, 상기 p형 오믹접촉층 상면과 상기 p형 오믹접촉층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상면에 형성된 반사층과, 상기 반사층 상면에 형성된 p형 본딩 패드와, 상기 활성층이 형성되지 않은 n형 질화물 반도체층 상면에 형성된 n형 전극 및 상기 n형 전극 상면에 형성된 n형 본딩 패드를 포함하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자를 제공한다.
발광소자, 오믹접촉, 반사율, 발광효율

Description

고휘도 질화물계 반도체 발광소자{HIGH BRIGHTNESS NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}
도 1은 종래 기술에 따른 수평구조 질화물계 반도체 발광소자의 구조를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고휘도 질화물계 반도체 발광소자의 구조를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 고휘도 질화물계 반도체 발광소자의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 고휘도 질화물계 반도체 발광소자를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고휘도 질화물계 반도체 발광소자의 구조를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예의 변형예에 따른 고휘도 질화물계 반도체 발광소자를 나타낸 단면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 110 : n형 질화물 반도체층
120 : 활성층 130 : p형 질화물 반도체층
140 : p형 오믹접촉층 155 : 반사층
160 : 장벽층 173 : n형 전극
175 : n형 본딩 패드 185 : p형 본딩 패드
200 : 구조지지층
본 발명은 질화물계 반도체 발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 효율이 높은 고휘도 질화물계 반도체 발광소자에 관한 것이다.
일반적으로, 질화물계 반도체는 비교적 높은 에너지밴드갭을 갖는 물질(예; GaN 반도체의 경우, 약 3.4eV)로서 청색 또는 녹색 등의 단파장광을 생성하기 위한 광소자에 적극적으로 채용되고 있다. 이러한 질화물계 반도체로는 AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 물질이 널리 사용되고 있다
하지만, 상기 질화물계 반도체는 비교적 큰 에너지 밴드갭을 가지므로, 전극과 오믹접촉을 형성하는데 어려움이 있다. 특히, p형 질화물 반도체층은 보다 큰 에너지 밴드갭을 가지므로, p형 전극과 접촉부위에서 접촉저항이 높아지며, 이로 인해 소자의 동작전압이 커져 발열량이 증가되는 문제가 있다.
따라서, 질화물계 반도체 발광소자는 p형 전극 형성 시에 오믹접촉을 개선하는 방안이 요구된다.
또한, 최근에는 질화물계 반도체 발광소자의 휘도를 증가시키기 위해 반사층 소재로 각광 받고 있는 은(Ag) 등의 금속을 후면 반사층으로 채용하여 전면과는 반대면으로 방출되는 빛을 후면 반사층을 통해 앞쪽으로 반사시키고 이전의 p형 전극의 낮은 투과율로 인해 감소되고 있는 빛을 살려 광 추출 효율을 향상시키고 있다.
이러한 질화물계 반도체 발광소자는 크게 수평구조 발광소자(laterally structured light emitting diodes)와 수직구조 발광소자(vertically structured light emitting diodes)로 분류되는데, 이하 도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 문제점에 대하여 상기와 같은 질화물계 반도체 발광소자 중 수평구조 질화물계 반도체 발광소자를 예를 들어 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 수평구조 질화물계 반도체 발광소자의 구조를 나타낸 단면도이다.
우선, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 수평구조 질화물계 반도체 발광소자는, 사파이어 기판(100)과 GaN 버퍼층(도시하지 않음)과, n형 질화물 반도체층(111)과, 활성층(113)과, p형 질화물 반도체층(115)이 순차 결정성장되어 있으며, 상기 p형 질화물 반도체층(115)과 GaN/InGaN 활성층(113)은 일부 식각(mesa etching)공정에 의하여 그 일부영역이 제거되는 바, n형 질화물 반도체층(111)의 일부상면을 노출한 구조를 갖는다.
상기 노출된 n형 질화물 반도체층(111) 상에는 Cr/Au로 이루어진 n형 전극 (173) 및 n형 본딩 패드(175)가 순차적으로 적층된 구조로 형성되어 있다.
또한, 상기 p형 질화물 반도체층(115) 상에는 전극역할과 반사역할을 동시에 수행하는 p형 반사전극(150) 및 p형 본딩 패드(185)가 순차적으로 적층된 구조로 형성되어 있다.
그런데, 상기 p형 질화물 반도체층(115)은 높은 에너지 밴드갭을 가지므로, p형 반사전극(150)과 접촉부위에서 접촉저항이 높아지며, 이로 인해 소자의 동작전압이 커져 발열량이 증가되는 문제가 있다.
이에 따라서, 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 발광소자는 p형 반사전극 형성 시에 오믹접촉을 개선하기 위하여 상기 p형 반사전극(150)과 p형 질화물 반도체층(115) 사이 계면에 접촉저항을 감소시킬 수 있는 p형 오믹접촉층(140)을 구비하였다. 이때, 상기 p형 오믹접촉층(140)은, 금속 산화물로 이루어진다.
그러나, 상기와 같이 p형 반사전극(150)과 p형 질화물 반도체층(115) 사이 계면에 형성된 p형 오믹접촉층(140)은, 접촉저항을 감소시켜 소자의 동작전압을 감소시킬 수 있는 장점은 있었으나, 금속 산화물로 이루어지기 때문에 광 흡수율이 우수하여 활성층에서 발광하는 광 중 p형 반사전극을 통해 반사된 광의 일부를 흡수하여 반사율이 감소시키는 문제가 있다.
또한, 상기 p형 오믹접촉층(140)은, 두께가 얇을 경우엔 접촉저항을 감소시키기 어려우며, 두께가 두꺼울 경우엔 광 흡수율이 증가하는 동시에 투과율이 낮아지는 문제가 있다.
따라서, 질화물계 반도체 발광소자의 휘도 및 특성이 낮아지는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 오믹접촉 면적을 구비하되 최소화하여 동작전압을 감소시키는 동시에 고반사 면적을 최대화하여 발광효율을 최대화시킬 수 있는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판 상면에 형성된 n형 질화물 반도체층과, 상기 n형 질화물 반도체층 상면의 소정 영역에 형성된 활성층과, 상기 활성층 상면에 형성된 p형 질화물 반도체층과, 상기 p형 질화물 반도체층 상면의 소정 영역에 형성된 p형 오믹접촉층과, 상기 p형 오믹접촉층 상면과 상기 p형 오믹접촉층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상면에 형성된 반사층과, 상기 반사층 상면에 형성된 p형 본딩 패드와, 상기 활성층이 형성되지 않은 n형 질화물 반도체층 상면에 형성된 n형 전극 및 상기 n형 전극 상면에 형성된 n형 본딩 패드를 포함하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자를 제공한다.
또한, 본 발명의 고휘도 질화물계 반도체 발광소자에서, 상기 p형 질화물 반도체층 상면에 상기 반사층을 둘러싸는 형상으로 형성되어 있는 장벽층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 고휘도 질화물계 반도체 발광소자에서, 상기 기판과 상기 n 형 질화물 반도체층 사이 계면에 버퍼층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 목적을 달성하기 위해 또 다른 본 발명은, n형 본딩 패드와, 상기 n형 본딩 패드 하면에 형성된 n형 전극과, 상기 n형 전극 하면에 형성된 n형 질화물 반도체층과, 상기 n형 질화물 반도체층 하면에 형성된 활성층과, 상기 활성층 하면에 형성된 p형 질화물 반도체층과, 상기 p형 질화물 반도체층 하면의 소정 영역에 형성된 p형 오믹접촉층과, 상기 p형 오믹접촉층 하면과 상기 p형 오믹접촉층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 하면에 형성된 반사층과, 상기 반사층 하면에 형성된 p형 본딩 패드 및 상기 p형 본딩 패드 하면에 형성된 구조지지층을 포함하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자를 제공한다.
또한, 본 발명의 고휘도 질화물계 반도체 발광소자에서, 상기 p형 질화물 반도체층 하면에 상기 반사층을 둘러싸는 형상으로 형성되어 있는 장벽층을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 고휘도 질화물계 반도체 발광소자에서, 상기 장벽층은, 상기 반사층의 굴절율 보다 높은 굴절율을 가지는 매질로 이루어진 것이 바람직하며, 이는 TiO2과 TiN 및 TiON으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 막 즉, 티타늄계 화합물로 이루어진다.
또한, 본 발명의 고휘도 질화물계 반도체 발광소자에서, 상기 장벽층은, 5Å 내지 5000Å의 두께 범위로 형성된 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 고휘도 질화물계 반도체 발광소자에서, 상기 반사층은, 반 사율이 높은 금속 즉, Ag, Al, Rh, Cr으로 이루어진 단일 금속 또는 그의 금속계로 이루어진 합금으로 형성된 것이 바람직하다.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하였다.
이제 본 발명의 일 실시예에 따른 고휘도 질화물계 반도체 발광소자에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
실시예 1
도 2 내지 도 4를 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 고휘도 질화물계 반도체 발광소자에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 고휘도 질화물계 반도체 발광소자의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 고휘도 질화물계 반도체 발광소자의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 고휘도 질화물계 반도체 발광소자를 나타낸 단면도이다.
먼저, 도 2 및 도 3을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 고휘도 질화 물계 반도체 발광소자는, 기판(100) 상면에 버퍼층(도시하지 않음), n형 질화물 반도체층(110), 활성층(120) 및 p형 질화물 반도체층(130)이 순차 적층되어 있다.
상기 기판(100)은 바람직하게, 사파이어를 포함하는 투명한 재료를 이용하여 형성되며. 사파이어 이외에, 기판(100)은 징크 옥사이드(zinc oxide, ZnO), 갈륨 나이트라이드(gallium nitride, GaN), 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 및 알루미늄 나이트라이드(AlN)로 형성될 수 있다.
상기 버퍼층(도시하지 않음)은 GaN로 형성되며, 생략 가능하다.
상기 n형 또는 p형 질화물 반도체층(110, 130)은, 각 도전형 불순물 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 형성되며, 상기 활성층(120)은 InGaN/GaN층으로 구성된 다중우물 구조(Multi-Quantum Well)로 형성된다.
한편, 상기 활성층(120)은, 하나의 양자우물층 또는 더블헤테로 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층(120)은 이를 구성하고 있는 인듐(In)의 양으로 다이오드가 녹색 발광소자인지 청색 발광소자인지를 결정한다. 보다 상세하게는 청색빛을 갖는 발광소자에 대해서는, 약 22% 범위의 인듐이 사용되며, 녹색빛을 갖는 발광소자에 대해서는, 약 40% 범위의 인듐이 사용된다. 즉, 상기 활성층(130)을 형성하는데 사용되는 인듐의 양은 필요로 하는 청색 또는 녹색 파장에 따라 변한다.
또한, 상기 활성층(120)과 p형 질화물 반도체층(130)의 일부는 메사 식각(mesa etching)으로 제거되어, 저면에 n형 질화물 반도체층(110)의 일부를 노출하고 있다.
상기 메사 식각에 의해 노출된 n형 질화물 반도체층(110) 상면의 소정 부분 에는 n형 전극(173) 및 n형 본딩 패드(175)가 순차 적층된 구조로 형성되어 있다. 여기서, 상기 n형 전극(170) 및 n형 본딩 패드(175)는, Cr/Au 으로 이루어져 있다.
또한, 상기 p형 질화물 반도체층(130) 상면의 소정 영역에 p형 오믹접촉층(140)이 형성되어 있다. 상기 오믹접촉층(140)은, 상기 p형 질화물 반도체층(130)의 높은 에너지 밴드갭으로 인한 접촉저항을 감소시키기 위해 금속 산화물로 형성하되, 두께는 투과율을 확보하여 광효율을 높이기 위해 최소화하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 p형 오믹접촉층(140)은, 높은 에너지 밴드갭을 가지는 p형 질화물 반도체층(130)과 오믹접촉하여 접촉저항을 감소시키는 역할 및 p형 전극 역할을 한다.
특히, 본 발명에 따른 상기 p형 오믹접촉층(140)은, p형 질화물 반도체층 상부 전면에 형성된 종래의 p형 오믹접촉층(도 1의 140 참조)과 달리 p형 질화물 반도체층(130) 상면의 소정 영역에 형성되어 있다. 이는 광 흡수율이 높은 금속 산화물로 이루어진 p형 오믹접촉층(140)의 형성 면적을 최소화하여 상기 p형 오믹접촉층(140)으로 상기 활성층(120)에서 발광하는 광의 일부가 흡수되어 소멸되는 것을 방지하기 위함이다.
그리고, 상기 p형 오믹접촉층(140)과 상기 오믹접촉층(140)이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층(130)의 상면에는 반사층(155)이 형성되어 있다. 이는 종래 반사 및 전극 역할을 동시에 하는 반사전극(도 1의 150 참조)과 달리 반사율이 우수한 물질, 예를 들어 Ag, Al, Rh, Cr 등의 단일 금속 또는 그의 금속계로 이루어진 합금으로 이루어져 순수 반사 역할만을 한다. 따라서, 상기 반사층(155)은, 더욱 바람직하게, Ag과 Ag(100-X)(X=10%이하) 금속 및 반금속(Cu, Ni, Al, Si)의 이원계 이상의 다원계 합금으로 구성된 Ag계열의 합금으로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나로 형성된 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명은 상기 p형 질화물 반도체층(130) 상에 p형 오믹접촉층(140)이 형성된 오믹접촉부와 반사층(155)가 형성된 반사부를 구분하므로, 상기 활성층(120)에서 발광하는 광 중 반사층(155)을 통해 반사된 광의 일부가 p형 오믹접촉층(140)으로 흡수되어 손실되는 종래 문제점을 해결하여 소자의 발광 효율을 향상시킨다.
한편, 본 발명은, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 p형 질화물 반도체층(130) 상면에 상기 반사층(155)을 둘러싸는 형상으로 형성되어 반사층(155)의 열화를 방지할 수 있는 장벽층(160)을 더 포함할 수 있다.
상기 장벽층(160)은, 상기 반사층(155)의 열화를 방지하기 위한 열화방지막으로써, 상기 반사층(155)의 굴절율 보다 높은 굴절율을 가지는 매질로 형성하여 휘도를 향상시키는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로, TiO2과 TiN 및 TiON으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 막 즉, 티타늄계 화합물로 형성된다.
또한, 상기 장벽층(160)은, 5Å 내지 5000Å의 두께 범위로 형성하여 상기 반사층(155)을 충분히 덮을 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 반사층(155)을 이루는 은(Ag)등의 반사물질이 외부로 확산되어 누설전류를 증가시키는 것을 방지하기 위함이다.
이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 변형예는, 상기 장벽층(160)을 통해 상기 반사층(155)을 이루는 반사물질이 열화되는 것을 방지하고, 외부로 확산되어 누설전류를 증가시키는 문제를 제거하여 질화물계 반도체 발광소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
실시예 2
그러면, 이하 도 5 및 도 6을 참고하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 고휘도 질화물계 반도체 발광소자에 대하여 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 고휘도 질화물계 반도체 발광소자의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 6은 제2 실시예의 변형예에 따른 고휘도 질화물계 반도체 발광소자를 나타낸 단면도이다.
우선, 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 고휘도 질화물계 반도체 발광소자는, 최상부에는 Cr/Au 등으로 이루어진 n형 본딩 패드(175)가 형성되어 있다.
상기 n형 본딩 패드(175) 하면에는 n형 전극(173)이 형성되어 있다.
그리고, 상기 n형 전극(173) 하면에는 n형 질화물 반도체층(110)과 활성층(120) 및 p형 질화물 반도체층(130)이 아래로 순차 적층되어 있다.
상기 n형 또는 p형 질화물 반도체층(110, 130)은, 각 도전형 불순물 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층일 수 있으며, 상기 활성층(120)은 InGaN/GaN층으로 구성된 다중우물 구조(Multi-Quantum Well)일 수 있다.
또한, 상기 p형 질화물 반도체층(130) 하면의 소정 영역에 p형 오믹접촉층(140)이 형성되어 있다. 상기 오믹접촉층(140)은, 상기 p형 질화물 반도체층(130)의 높은 에너지 밴드갭으로 인한 접촉저항을 감소시키기 위해 금속 산화물로 형성하되, 두께는 투과율을 확보하여 광효율을 높이기 위해 최소화하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 p형 오믹접촉층(140)은, 높은 에너지 밴드갭을 가지는 p형 질화물 반도체층(130)과 오믹접촉하여 접촉저항을 감소시키는 역할 및 p형 전극 역할을 한다.
특히, 본 발명에 따른 상기 p형 오믹접촉층(140)은, 상기 p형 질화물 반도체층(130) 상면의 소정 영역에만 형성되어 상기 p형 오믹접촉층(140)으로 상기 활성층(120)에서 발광하는 광의 일부가 흡수되어 소멸되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 p형 오믹접촉층(140)과 상기 오믹접촉층(140)이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층(130)의 하면에는 반사층(155)이 형성되어 있다. 이는 반사율이 우수한 물질, 예를 들어 Ag, Al, Rh, Cr 등의 단일 금속 또는 그의 금속계로 이루어진 합금으로 이루어져 순수 반사 역할만을 한다. 따라서, 상기 반사층(155)은, 더욱 바람직하게, Ag과 Ag(100-X)(X=10%이하) 금속 및 반금속(Cu, Ni, Al, Si)의 이원계 이상의 다원계 합금으로 구성된 Ag계열의 합금으로 이루어진 그룹 중 선택된 어느 하나로 형성된 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명은 상기 p형 질화물 반도체층(130) 하면에 p형 오믹접촉층(140)이 형성된 오믹접촉부와 반사층(155)가 형성된 반사부를 구분하므로, 상기 활성층(120)에서 발광하는 광 중 반사층(155)을 통해 반사된 광의 일부가 p형 오믹접촉층(140)으로 흡수되어 손실되는 종래 문제점을 해결하여 소자의 발광 효율을 향상시킨다.
한편, 본 발명은, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 p형 질화물 반도체층(130) 하면에 상기 반사층(155)을 둘러싸는 형상으로 형성되어 반사층(155)의 열화를 방지할 수 있는 장벽층(160)을 더 포함할 수 있다.
상기 장벽층(160)은, 상기 반사층(155)의 열화를 방지하기 위한 열화방지막으로써, 상기 반사층(155)의 굴절율 보다 높은 굴절율을 가지는 매질로 형성하여 휘도를 향상시키는 것이 바람직하며, 보다 구체적으로, TiO2과 TiN 및 TiON으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 막 즉, 티타늄계 화합물로 형성된다.
또한, 상기 장벽층(160)은, 5Å 내지 5000Å의 두께 범위로 형성하여 상기 반사층(155)을 충분히 덮을 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상기 반사층(155)을 이루는 은(Ag)등의 반사물질이 외부로 확산되어 누설전류를 증가시키는 것을 방지하기 위함이다.
이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 변형예는, 상기 장벽층(160)을 통해 상기 반사층(155)을 이루는 반사물질이 열화되는 것을 방지하고, 외부로 확산되어 누설전류를 증가시키는 문제를 제거하여 질화물계 반도체 발광소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
상기 반사층(155) 하면에는 p형 본딩 패드(185)가 형성되어 있다.
상기 p형 본딩 패드(185) 하면에는 도전성 접합층(도시하지 않음)에 의해 구조지지층(200)이 접합되어 있다. 이때, 상기 구조지지층(200)은 최종적인 LED 소자의 지지층 및 전극으로서의 역할을 수행하는 것으로서, 실리콘(Si) 기판, GaAs 기판, Ge 기판 또는 금속층 등으로 이루어진다. 여기서 상기 금속층은 전해 도금, 무전해 도금, 열증착(Thermal evaporator), 전자선증착(e-beam evaporator), 스퍼터(Sputter), 화학기상증착(CVD) 등의 방식을 통하여 형성된 것이 사용가능하다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 오믹접촉 면적을 구비하되 최소화하고, 고반사 면적을 최대화하여 동작전압을 감소시키는 동시에 반사율은 향상시켜 소자의 발광효율을 최대화시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 고휘도 질화물계 반도체 발광소자를 구현하기 위해 구비된 반사층의 반사물질이 열화되고, 외부로 확산되는 것을 방지하는 장벽층을 구비하여 여 고휘도 질화물계 반도체 발광소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Claims (11)

  1. 기판 상면에 형성된 n형 질화물 반도체층;
    상기 n형 질화물 반도체층 상면의 소정 영역에 형성된 활성층;
    상기 활성층 상면에 형성된 p형 질화물 반도체층;
    상기 p형 질화물 반도체층 상면의 소정 영역에 형성된 p형 오믹접촉층;
    상기 p형 오믹접촉층 상면과 상기 p형 오믹접촉층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상면에 형성된 반사층;
    상기 반사층 상면에 형성된 p형 본딩 패드;
    상기 활성층이 형성되지 않은 n형 질화물 반도체층 상면에 형성된 n형 전극; 및
    상기 n형 전극 상면에 형성된 n형 본딩 패드;를 포함하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 p형 질화물 반도체층 상면에 상기 반사층을 둘러싸는 형상으로 형성되어 있는 장벽층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기판과 상기 n형 질화물 반도체층 사이 계면에 버퍼층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자.
  4. n형 본딩 패드;
    상기 n형 본딩 패드 하면에 형성된 n형 전극;
    상기 n형 전극 하면에 형성된 n형 질화물 반도체층;
    상기 n형 질화물 반도체층 하면에 형성된 활성층;
    상기 활성층 하면에 형성된 p형 질화물 반도체층;
    상기 p형 질화물 반도체층 하면의 소정 영역에 형성된 p형 오믹접촉층;
    상기 p형 오믹접촉층 하면과 상기 p형 오믹접촉층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 하면에 형성된 반사층;
    상기 반사층 하면에 형성된 p형 본딩 패드; 및
    상기 p형 본딩 패드 하면에 형성된 구조지지층;을 포함하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 p형 질화물 반도체층 하면에 상기 반사층을 둘러싸는 형상으로 형성되어 있는 장벽층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자.
  6. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 장벽층은, 상기 반사층의 굴절율 보다 높은 굴절율을 가지는 매질로 이루어진 것을 특징으로 하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자.
  7. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 장벽층은, 티타늄계 화합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 티타늄계 화합물은, TiO2과 TiN 및 TiON으로 이루어진 그룹에서 선택된 어느 하나의 막으로 구성됨을 특징으로 하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 티타늄계 화합물은, 물리적 증착법 또는 화학적 반응법을 사용하여 형성된 것을 특징으로 하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자.
  10. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 장벽층은, 5Å 내지 5000Å의 두께 범위로 형성된 것을 특징으로 하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자.
  11. 제1항 또는 제4항에 있어서,
    상기 반사층은, Ag, Al, Rh, Cr으로 이루어진 단일 금속 또는 그의 금속계로 이루어진 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 고휘도 질화물계 반도체 발광소자.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW579608B (en) 2000-11-24 2004-03-11 High Link Technology Corp Method and structure of forming electrode for light emitting device
JP2002217450A (ja) * 2001-01-22 2002-08-02 Sanken Electric Co Ltd 半導体発光素子及びその製造方法
JP2002329889A (ja) * 2001-04-24 2002-11-15 Epitech Technology Corp 発光ダイオード
TWI231054B (en) * 2003-03-13 2005-04-11 Showa Denko Kk Light-emitting diode and its manufacturing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170070642A (ko) * 2015-12-14 2017-06-22 엘지디스플레이 주식회사 광원 모듈 및 이를 이용한 백라이트 유닛과 표시장치

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