KR20100084490A - Light emitting diode - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A light emitting diode is provided to improve the current diffusing efficiency of a transparent electrode layer by preventing a current from directly flowing toward a p-type semiconductor layer or a tunnel layer. CONSTITUTION: An n-type semiconductor layer(220), an active layer(240), and a p-type semiconductor layer(260) are formed on a substrate(100). A transparent layer(320) is formed on the p-type semiconductor layer. The transparent layer includes an opening(342) which exposes the p-type semiconductor layer. A current blocking part is formed in the opening. An electrode pad is formed on the current blocking part.

Description

발광다이오드{LIGHT EMITTING DIODE}Light Emitting Diodes {LIGHT EMITTING DIODE}

본 발명은 발광다이오드, 특히, 질화갈륨계 발광다이오드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전극패드 부근의 개선을 통해, 전류 확산 효율과 광의 추출 효율을 보다 향상시킨 발광다이오드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to light emitting diodes, and more particularly to gallium nitride based light emitting diodes, and more particularly, to light emitting diodes having improved current diffusion efficiency and light extraction efficiency through improvement in the vicinity of electrode pads.

발광다이오드는 전류 인가에 의한 P-N 반도체 접합(P-N junction)에 의해 전자와 정공이 만나 빛을 발하는 광전변환소자이다. 일 예로, 기판 위에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층이 차례대로 형성된 GaN계열의 발광다이오드가 공지되어 있다. p형 반도체층 상에는 투명전극층이 형성되고, 그 투명전극층 위로 p형의 전극패드가 형성된다. 또한, 활성층 및 그 위의 p형 반도체층 일부가 제거되어, n형 반도체층 일부가 상측으로 노출될 수 있는데, 이 경우, 노출된 n형 반도체층의 상부 영역에는 n형의 전극패드가 형성된다.The light emitting diode is a photoelectric conversion element in which electrons and holes meet and emit light by a P-N semiconductor junction (P-N junction) by applying current. For example, a GaN-based light emitting diode in which an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer are sequentially formed on a substrate is known. A transparent electrode layer is formed on the p-type semiconductor layer, and a p-type electrode pad is formed on the transparent electrode layer. In addition, the active layer and a portion of the p-type semiconductor layer thereon may be removed to expose a portion of the n-type semiconductor layer upwards. In this case, an n-type electrode pad is formed in an upper region of the exposed n-type semiconductor layer. .

위와 같은 발광다이오드에 있어서, 투명전극층은, 그 위에 형성되는 전극패드와 함께 전극으로서의 기능을 하는 부분임과 동시에 광의 방출이 주로 이루어지는 부분이다. 따라서, 투명전극층은 우수한 전기적 특성과 광 방출을 저해하지 않는 특성이 요구된다. 투명전극층으로, Ni/Au 층과 ITO(인듐 주석 산화물)층이 공지되어 있는데, Ni/Au층은 우수한 전기적 특성을 갖는 반면 가시광선에 대한 투과성이 낮다는 단점이 있다. 또한, ITO층은 가시광선의 투과율이 90% 이상으로 광의 투과성의 우수하다는 장점을 갖지만 전기적인 특성이 떨어지는 문제점이 있다.In the light emitting diode as described above, the transparent electrode layer is a portion which functions as an electrode together with an electrode pad formed thereon, and is a portion in which light is mainly emitted. Therefore, the transparent electrode layer is required to have excellent electrical characteristics and characteristics that do not inhibit light emission. As the transparent electrode layer, a Ni / Au layer and an ITO (indium tin oxide) layer are known, but the Ni / Au layer has excellent electrical properties but has a disadvantage of low transmittance to visible light. In addition, the ITO layer has an advantage that the transmittance of visible light is more than 90% and excellent in light transmittance, but has a problem in that electrical properties are inferior.

종래의 발광다이오드의 한 예로, 투명전극층(특히, ITO층) 일부를 식각하여 개구부를 형성하고, 그 개구부를 통해, p형의 전극패드가 p형 반도체층과 접촉되도록 한 것이 있다. 이와 같은 종래의 발광다이오드는, 오믹콘택(ohmic contact)을 위해, 고농도의 p형 불순물이 도핑된 p형 터널층(p++)을 p형 반도체층 상에 형성하며, 따라서, p형 전극패드는 p형 터널층과 접촉한다.One example of a conventional light emitting diode is to form an opening by etching a part of a transparent electrode layer (especially an ITO layer), and the p-type electrode pad is in contact with the p-type semiconductor layer through the opening. Such a conventional light emitting diode forms a p-type tunnel layer (p ++) doped with a high concentration of p-type impurities on a p-type semiconductor layer for ohmic contact, and thus, the p-type electrode pad is p Contact with the tunnel tunnel layer.

전술한 종래의 발광다이오드는, p형 전극패드 바로 아래쪽으로 전류의 흐름이 편중되어 투명전극층 상에서 전류가 넓게 확산되지 못하는 문제점이 있다. 이는, p형 전극패드와 p형 터널층이 직접 접촉되는 구조에 기인하며, 활성층에서의 전자와 정공의 재결합율을 감소시켜 발광효율을 저해하는 원인이 될 수 있다. 또한, 종래의 발광다이오드는, p형 전극 패드에 의한 광의 흡수 및 그에 의한 광 손실이 많다는 문제점이 있다. The above-described conventional light emitting diode has a problem in that current flows under the p-type electrode pad so that current does not spread widely on the transparent electrode layer. This is due to the structure in which the p-type electrode pad and the p-type tunnel layer are in direct contact with each other, and may reduce the recombination rate of electrons and holes in the active layer, thereby causing a decrease in luminous efficiency. In addition, the conventional light emitting diode has a problem in that light is absorbed by the p-type electrode pad and the light loss is large.

따라서, 본 발명의 기술적 과제는, p형 전극패드 아래에, 광의 흡수 및 그에 의한 광 손실을 줄일 수 있고, 자신의 주변으로 광을 확산시킬 수 있는 DBR(Distributed Bragg Reflector)을 구비한 발광다이오드를 제공하는 것이다.Accordingly, a technical problem of the present invention is to provide a light emitting diode under a p-type electrode pad having a distributed bragg reflector (DBR) capable of reducing light absorption and thereby light loss and diffusing light to its surroundings. To provide.

본 발명의 일 측면에 따라, n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층 및 투명전극층을 포함하는 발광다이오드가 제공된다. 상기 발광다이오드는, 상기 p형 반도체층과 상기 투명전극층 사이에 개재되는 터널층과, 상기 터널층 또는 그 아래의 p형 반도체층을 상측으로 노출시키도록 상기 투명전극층에 형성된 개구부와, 상기 개구부 내에 형성되는 DBR과, 상기 개구부 내의 DBR을 덮도록 상기 투명전극층 상에 형성되는 전극패드를 포함한다. 이때, 상기 발광다이오드는 질화갈륨계인 것이 바람직하다.According to one aspect of the invention, there is provided a light emitting diode comprising an n-type semiconductor layer, an active layer, a p-type semiconductor layer and a transparent electrode layer. The light emitting diode includes an opening formed in the transparent electrode layer to expose the tunnel layer interposed between the p-type semiconductor layer and the transparent electrode layer, and the tunnel layer or a p-type semiconductor layer below the upper side, and in the opening. And an electrode pad formed on the transparent electrode layer to cover the DBR formed in the opening. In this case, the light emitting diode is preferably gallium nitride.

바람직하게는, 상기 전극패드의 측면부는 상기 투명전극층의 상기 개구부 내측면과 접하고, 상기 전극패드의 바닥부는 상기 DBR과 접한다.Preferably, the side surface portion of the electrode pad contacts the inner surface of the opening of the transparent electrode layer, and the bottom portion of the electrode pad contacts the DBR.

바람직하게는, 상기 터널층은 n형 불순물이 고농도로 도핑된 n형 터널층(n++)이다. Preferably, the tunnel layer is an n-type tunnel layer (n ++) doped with a high concentration of n-type impurities.

바람직하게는, 상기 투명전극층은 ITO층이다. Preferably, the transparent electrode layer is an ITO layer.

바람직하게는, 상기 발광다이오드는, 상기 활성층의 하단면에 형성되는 하부 DBR을 더 포함한다.Preferably, the light emitting diode further includes a lower DBR formed on the bottom surface of the active layer.

본 발명에 따르면, DBR이 전극패드로 향하는 광을 높은 반사 효율로 반사시킴으로써, 전극패드의 광 흡수에 의한 광 손실을 최소화하며, 이에 의해, 광의 추출 효율을 높이는 효과가 있다. 또한, 본 발명은, 전극패드로부터 p형 반도체층 또는 그 위의 터널층으로 전류가 직접 흐르는 것을 차단하여, 투명전극층에서의 전류 확산 효율을 높이고, 이에 의해, 발광다이오드의 발광효율을 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the DBR reflects the light directed to the electrode pad with high reflection efficiency, thereby minimizing light loss due to light absorption of the electrode pad, thereby increasing the light extraction efficiency. In addition, the present invention prevents direct current from flowing from the electrode pad to the p-type semiconductor layer or the tunnel layer thereon, thereby increasing the current diffusion efficiency in the transparent electrode layer, thereby improving the luminous efficiency of the light emitting diode. have.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드를 도시한 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 발광다이오드의 DBR 구조를 설명하기 위한 확대 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드를 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating a DBR structure of the light emitting diode shown in FIG. 1. FIG.
3 is a cross-sectional view showing a light emitting diode according to another embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing a light emitting diode according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided as examples to ensure that the spirit of the present invention can be fully conveyed to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예예 따른 DBR의 구조를 확대 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a light emitting diode according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an enlarged cross-sectional view showing the structure of a DBR according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 발광다이오드(1)는, 기판(100)과, 상기 기판(100) 상에 형성되는 n형 반도체층(220), 활성층(240) 및 p형 반도체층(260)을 포함한다. 상기 활성층(240)은 상기 n형 반도체층(220)과 상기 p형 반도체층(260) 사이에 개재되며, 상기 p형 반도체층(260)의 상면에는 투명전극층(320)이 형성된다. 또한, 상기 활성층(240)과 상기 p형 반도체층(260)의 일부가 제거되어, 상기 n형 반도체층(220)의 일부가 상측으로 노출될 수 있다. 상기 투명전극층(320)의 상면에는 p형 전극패드(340)가 형성되고, 상기 n형 반도체층(220)의 상면에는 n형 전극패드(440)가 형성될 수 있다.
Referring to FIG. 1, the light emitting diode 1 of the present embodiment includes a substrate 100, an n-type semiconductor layer 220, an active layer 240, and a p-type semiconductor layer 260 formed on the substrate 100. ). The active layer 240 is interposed between the n-type semiconductor layer 220 and the p-type semiconductor layer 260, the transparent electrode layer 320 is formed on the upper surface of the p-type semiconductor layer 260. In addition, a portion of the active layer 240 and the p-type semiconductor layer 260 may be removed, and a portion of the n-type semiconductor layer 220 may be exposed upward. A p-type electrode pad 340 may be formed on an upper surface of the transparent electrode layer 320, and an n-type electrode pad 440 may be formed on an upper surface of the n-type semiconductor layer 220.

*기판(100)은 사파이어(Al2O3) 기판이거나 사파이어 기판에 비해 열전도성이 큰 SiC 기판일 수 있다. 상기 기판(100) 상에는 상기 n형 반도체층(200)과의 사이에 격자 부정합을 완화하기 위한 버퍼층(210)이 형성될 수 있다. 상기 기판(100) 상에 형성되는 반도체층들은 GaN계열인 것이 바람직하며, 상기 버퍼층(210)은 AlN, GaN일 수 있다.The substrate 100 may be a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate or a SiC substrate having a higher thermal conductivity than the sapphire substrate. A buffer layer 210 may be formed on the substrate 100 to mitigate lattice mismatch with the n-type semiconductor layer 200. The semiconductor layers formed on the substrate 100 may be GaN-based, and the buffer layer 210 may be AlN or GaN.

상기 활성층(240)은 상기 n형 반도체층(220)의 일부 영역 위에 한정적으로 형성되며, 상기 활성층(240) 위로는 p형 반도체층(260)이 형성된다. 따라서, 상기 n형 반도체층(220)의 상면 일부 영역은 활성층(240)과 접해있고, 상면의 나머지 일부 영역은 전술한 p형 반도체층(260) 및 활성층(240)의 부분적인 제거에 의해 상측으로 노출된다. 상기 p형 반도체층(260) 상측의 투명전극층(320)으로는, 가시광선의 투과율이 좋은 인디움-주석 산화물로 이루어진 ITO 투명전극층이 이용된다.The active layer 240 is limitedly formed on a portion of the n-type semiconductor layer 220, and the p-type semiconductor layer 260 is formed on the active layer 240. Accordingly, a portion of the upper surface of the n-type semiconductor layer 220 is in contact with the active layer 240, and the remaining portion of the upper surface of the n-type semiconductor layer 220 is partially removed by the partial removal of the p-type semiconductor layer 260 and the active layer 240 described above. Is exposed. As the transparent electrode layer 320 above the p-type semiconductor layer 260, an ITO transparent electrode layer made of indium tin oxide having good transmittance of visible light is used.

상기 n형 반도체층(220)은 n형의 AlxInyGa1 -x- yN(0≤x,y,x+y≤1)으로 형성될 수 있으며, N형 클래드층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 p형 반도체층(260)은 p형 AlxInyGa1-x-yN(0≤x,y,x+y≤1)으로 형성될 수 있으며, p형 클래드층을 포함할 수 있다. 상기 n형 반도체층(220)은 실리콘(Si)을 도우핑하여 형성할 수 있으며, p형 반도체층(260)은 아연(Zn) 또는 마그네슘(Mg)을 도우핑하여 형성할 수 있다.The n-type semiconductor layer 220 may be formed of Al x In y Ga 1 -x- y N (0≤x, y, x + y≤1) of n-type, can include a N-type clad layer have. In addition, the p-type semiconductor layer 260 may be formed of p-type Al x In y Ga 1-xy N (0 ≦ x, y, x + y ≦ 1), and may include a p-type cladding layer. . The n-type semiconductor layer 220 may be formed by doping silicon (Si), and the p-type semiconductor layer 260 may be formed by doping zinc (Zn) or magnesium (Mg).

또한, 활성층(240)은 전자 및 정공이 재결합되는 영역으로서, InGaN을 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 활성층(240)을 이루는 물질의 종류에 따라 추출되는 광의 파장이 결정된다. 상기 활성층(240)은 양자우물층과 장벽층이 반복적으로 형성된 다층막일 수 있다. 상기 장벽층과 우물층은 일반식 AlxInyGa1 -x- yN(0≤x,y,x+y≤1)으로 표현되는 2원 내지 4원 화합물 반도체층들일 수 있다.In addition, the active layer 240 is an area where electrons and holes are recombined, and may include InGaN. The wavelength of the extracted light is determined according to the type of the material forming the active layer 240. The active layer 240 may be a multilayer film in which a quantum well layer and a barrier layer are repeatedly formed. The barrier layer and the well layer may be binary to quaternary compound semiconductor layers represented by general formula Al x In y Ga 1 −x− y N (0 ≦ x, y, x + y ≦ 1).

본 발명의 바람직한 실시예에 따라, ITO 투명전극층(320)과 그 아래의 p 반도체층(260) 사이에는 터널층(310)이 형성된다. 상기 터널층(310)은 ITO 투명전극층(320)과 p형 반도체층(260) 사이에 오믹콘택이 형성되도록 해준다. 이때, 터널층(310)은 n형 불순물이 고동도로 도핑된 n++ 터널층으로 이루어진다. 본 발명의 실시예에서는, 상기 터널층(310)의 물질로서, n++ In1 - xAl1 - yGa1 - zN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1)을 이용한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a tunnel layer 310 is formed between the ITO transparent electrode layer 320 and the p semiconductor layer 260 thereunder. The tunnel layer 310 allows an ohmic contact to be formed between the ITO transparent electrode layer 320 and the p-type semiconductor layer 260. In this case, the tunnel layer 310 is composed of an n + + tunnel layer doped with n-type impurities at high dynamics. In an embodiment of the present invention, as the material of the tunnel layer 310, n ++ In 1 - x Al 1 - y Ga 1 - z N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤z≤1) Use

또한, 상기 ITO 투명전극층(320)에는 상기 터널층(310) 일부를 상측으로 노출시키는 개구부(342)가 형성된다. 상기 개구부(342)는 상기 ITO 투명전극층(320)의 일부분을 식각하는 것에 의해 형성된다. 상기 식각을 위해서, 개구부(342)가 형성될 자리를 제외한 나머지 투명전극층(320)을 예를 들면, PR(photoresist) 등의 마스크 재료로 가린 후 , 그 개구부(342)에 상응하는 부분을 제거하는 식각 공정이 수행되며, 그 식각 공정은 습식 또는 건식 식각일 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 상기 개구부(342)가 상기 터널층(310) 일부를 노출시키지만, 상기 식각에 의한 상기 개구부(342)에 형성에 의해, 상기 터널층(310) 아래의 p형 반도체층(260)이 상기 개구부(342)에 의해 상측으로 노출되는 것도 고려될 수 있을 것이다. In addition, an opening 342 is formed in the ITO transparent electrode layer 320 to expose a portion of the tunnel layer 310 upward. The opening 342 is formed by etching a portion of the ITO transparent electrode layer 320. For the etching, the remaining transparent electrode layer 320 except for the place where the opening 342 is formed is covered with a mask material such as, for example, a photoresist (PR), and then a portion corresponding to the opening 342 is removed. An etching process is performed, which may be wet or dry etching. According to a preferred embodiment of the present invention, the opening 342 exposes a portion of the tunnel layer 310, but is formed in the opening 342 by the etching to form a p-type under the tunnel layer 310. It may also be considered that the semiconductor layer 260 is exposed upward by the opening 342.

또한, 상기 개구부(342) 내에는 DBR(Distributed Bragg Reflector; 330)이 소정의 높이로 형성된다. 상기 DBR(330)은 상기 터널층(310)의 상면에서 상기 개구부(342)를 소정 높이로 채우면서 형성된 것이다. 상기 DBR(330)은 그 바닥면이 상기 터널층(310) 상면에 접하고, 그 상면은 ITO 투명전극층(320) 상에 형성된 p형 전극패드(340)와 접한다. 상기 전극패드(340)는, 니켈(Ni), 크롬(Cr), 백금(Pt), 금(Au), 은(Ag), 티타늄(Ti), 텅스텐(W) 등의 금속재질 또는 탄소나노튜브가 이용될 수 있다.In addition, a distributed bragg reflector (DBR) 330 is formed at a predetermined height in the opening 342. The DBR 330 is formed by filling the opening 342 to a predetermined height on the upper surface of the tunnel layer 310. The bottom surface of the DBR 330 is in contact with the top surface of the tunnel layer 310, and the top surface is in contact with the p-type electrode pad 340 formed on the ITO transparent electrode layer 320. The electrode pad 340 may be made of metal such as nickel (Ni), chromium (Cr), platinum (Pt), gold (Au), silver (Ag), titanium (Ti), tungsten (W), or carbon nanotubes. Can be used.

위와 같은 전극패드(340)는, 상기 개구부(342) 내부에서, 자신의 바닥면이 상기 DBR(330)의 상면과 접하고, 상기 개구부(342)의 내측면에서는 상기 ITO 투명전극층(320)과 접한다. 더 나아가, 상기 전극패드(340)는 상기 개구부(342)의 외부에서도 상기 ITO 투명전극층(320)과 접해 있다. The electrode pad 340 as described above has its bottom surface in contact with the upper surface of the DBR 330 in the opening 342, and the ITO transparent electrode layer 320 in the inner surface of the opening 342. . Further, the electrode pad 340 is in contact with the ITO transparent electrode layer 320 even outside the opening 342.

상기 DBR(330)은, 상기 전극패드(340)와 상기 터널층(310) 사이에서, 그 전극패드(340)로부터 터널층(310)으로 직접 전류가 흐르는 것을 차단하여, ITO 투명전극층(320)에서 넓은 전류 확산을 가능하게 한다. 또한, 상기 DBR(330)은, 전극패드(340)를 이루는 금속보다 광 반사율이 훨씬 큰 구조를 가져, 전극패드(340)에 의한 광 흡수 및 그에 의한 광의 손실을 최소화시킨다. 전극패드(340) 아래쪽에 전휴 확산 기능을 부여한 발광다이오드는 본 출원인에 의해 등록된 특허등록 제10-0721515호에 개시되어 있으며, 이 문헌은 참조로써 본 명세서의 일부로 병합된다.The DBR 330 blocks an electric current flowing directly from the electrode pad 340 to the tunnel layer 310 between the electrode pad 340 and the tunnel layer 310, thereby preventing the ITO transparent electrode layer 320. Enables wide current spreading at In addition, the DBR 330 has a structure in which the light reflectance is much larger than that of the metal forming the electrode pad 340, thereby minimizing light absorption and loss of light by the electrode pad 340. A light emitting diode that is provided with an all-around diffusion function under the electrode pad 340 is disclosed in Patent Registration No. 10-0721515, registered by the present applicant, which is incorporated herein by reference.

λ가 광의 파장이고 n이 매질의 굴절율이고, m을 홀수라 할 때, 상기 DBR(330)은, mλ/4n의 두께로 교대로 적층하여 특정 파장대(λ)의 광에서 95% 이상의 반사율을 얻을 수 있는 반도체 적층 구조로 이루어진다. 상기 DBR(330)은 발진 파장보다 밴드갭 에너지가 커서 광의 흡수가 잘 일어나지 않으며, DBR(330)의 층들(즉, 매질들) 사이의 굴절율을 크게 하는 것에 의해 반사율을 보다 크게 할 수 있다.When λ is a wavelength of light, n is a refractive index of a medium, and m is odd, the DBRs 330 are alternately stacked with a thickness of mλ / 4n to obtain a reflectance of 95% or more in light of a specific wavelength band λ. Semiconductor laminate structure. The DBR 330 has a bandgap energy greater than the oscillation wavelength, so that absorption of light does not occur well, and the reflectance may be increased by increasing the refractive index between the layers (ie, media) of the DBR 330.

도 2를 참조하면, 상기 DBR(330)은 저굴절율층(330a)과 고굴절율층(330b)의 적층구조가 연속적으로 반복 적층된 구조로 이루어진다. 이때, 상기 저굴절율층(330a)과 고굴절율층(330b)은 기준 파장의 λ/4 두께를 갖는다. 상기 저굴절율층(330a)과 상기 고굴절율층(330b)의 물질로는 여러 가지가 고려될 수 있지만, 바람직하게는, 저굴절율층(330a)으로, 굴절율 1.4의 SiO2 또는 굴절율 1.6의 Al2O3가 이용되고, 고굴절율층(330b)으로, 굴절율 2 이상의 Si3N4 또는 TiO2를 이용하거나 굴절율 3 이상의 Si-H가 이용된다.
Referring to FIG. 2, the DBR 330 has a structure in which a lamination structure of the low refractive index layer 330a and the high refractive index layer 330b is sequentially and repeatedly stacked. In this case, the low refractive index layer 330a and the high refractive index layer 330b have a λ / 4 thickness of a reference wavelength. Various materials may be considered as the material of the low refractive index layer 330a and the high refractive index layer 330b. Preferably, the low refractive index layer 330a includes SiO 2 having a refractive index of 1.4 or Al 2 having a refractive index of 1.6. O 3 is used, and as the high refractive index layer 330b, Si 3 N 4 or TiO 2 having a refractive index of 2 or more or Si-H having a refractive index of 3 or more is used.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 본 실시예의 발광다이오드(1)는, 개구부(342) 내에서 전극패드(340)와 터널층(310) 사이에 형성된 DBR(330; 이하 "상부 DBR"이라 함)을 포함하는 한편, 활성층(240)의 하단면에 형성된 DBR(230; 이하 "하부 DBR"이라 함)을 더 포함한다. 상기 하부 DBR(230)의 구조는, 도 2를 참조로 하여 설명된 상부 DBR(330)의 구조와 같거나 거의 유사하므로, 그 구체적인 구조에 대해서는 설명을 생략한다.3 is a view showing a light emitting diode according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the light emitting diode 1 of the present embodiment includes a DBR 330 (hereinafter referred to as “upper DBR”) formed between the electrode pad 340 and the tunnel layer 310 in the opening 342. On the other hand, it further includes a DBR 230 (hereinafter referred to as "lower DBR") formed on the bottom surface of the active layer 240. Since the structure of the lower DBR 230 is the same as or similar to that of the upper DBR 330 described with reference to FIG. 2, a detailed description thereof will be omitted.

도 3에 도시된 발광다이오드(1)에 있어서, 활성층(240)으로부터 발생한 화살표 A로 표시된 광과, 상부 DBR(330)에 의해 반사된 화살표 B로 표시된 광이 상기 하부 DBR(230)에 의해 반사되어 상측으로 향한다. 이때, 하부 DBR(230)은, 자신의 높은 반사율에 의해 발광다이오드의 광 추출 효율을 높여주며, 또한, 광이 기판 아래쪽의 반사물질에 의해 반사되던 기존 발광다이오드에 비해, 발광다이오드 내에서 광의 이동 거리를 줄일 수 있고, 이에 의해서도, 발광다이오드이드의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
In the light emitting diode 1 shown in FIG. 3, the light indicated by arrow A generated from the active layer 240 and the light indicated by arrow B reflected by the upper DBR 330 are reflected by the lower DBR 230. To the top. In this case, the lower DBR 230 improves the light extraction efficiency of the light emitting diode by its high reflectance, and also moves light in the light emitting diode, compared to the conventional light emitting diode in which light is reflected by a reflecting material below the substrate. The distance can be reduced, and thereby the light extraction efficiency of the light emitting diode can be improved.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드(1)를 도시한 도면으로서, 투명전극층(320)에 개구부(342)가 형성되고, 상기 개구부(342) 내에 전극패드(340)가 형성되되, 상기 전극패드(340)의 바닥면은 p형 반도체층(260) 상에 형성된 채 전극패드(340)와 오믹콘택이 가능한 층(330')와 접해 있다. 상기 층(330')은 n형 불순물이 고농도로 도핑된 n++층이거나, 언도프트(undoped) InGaN일 수 있다. 이때, 앞선 실시예들에서 개구부(342) 내에 위치하는 것으로 설명된 DBR은 생략될 수 있다. 4 is a view illustrating a light emitting diode 1 according to another embodiment of the present invention, wherein an opening 342 is formed in the transparent electrode layer 320, and an electrode pad 340 is formed in the opening 342. The bottom surface of the electrode pad 340 is formed on the p-type semiconductor layer 260 and is in contact with the electrode pad 340 and the layer 330 ′ capable of ohmic contact. The layer 330 ′ may be an n ++ layer heavily doped with n-type impurities, or may be undoped InGaN. In this case, the DBR described as located in the opening 342 may be omitted.

100: 기판 220: n형 반도체층
240: 활성층 260: p형 반도체층
320: 투명전극층 340: p형 전극패드
310: 터널층 342: 개구부
330: DBR100: substrate 220: n-type semiconductor layer
240: active layer 260: p-type semiconductor layer
320: transparent electrode layer 340: p-type electrode pad
310: tunnel layer 342: opening
330: DBR

Claims (7)

기판;
상기 기판 상에 형성된 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층; 및
상기 p형 반도체층 상에 형성된 투명전극층;을 포함하며,
상기 투명전극층은 상기 p형 반도체층을 노출시키는 개구부를 포함하고,
상기 개구부 내에 형성된 전류 차단부와 상기 전류 차단부 상에 형성된 전극패드를 포함하는 발광다이오드.Board;
An n-type semiconductor layer, an active layer and a p-type semiconductor layer formed on the substrate; And
It includes; a transparent electrode layer formed on the p-type semiconductor layer,
The transparent electrode layer includes an opening exposing the p-type semiconductor layer,
A light emitting diode comprising a current blocking portion formed in the opening and an electrode pad formed on the current blocking portion. 제 1 항에 있어서,
상기 전류 차단부는 SiO2, Al2O3, Si3N4 또는 TiO2인 것을 특징으로 하는 발광다이오드.The method of claim 1,
The current blocking unit is a light emitting diode, characterized in that SiO 2 , Al 2 O 3 , Si 3 N 4 or TiO 2 . 제 1 항에 있어서,
상기 전류 차단부는 DBR인 것을 특징으로 하는 발광다이오드.The method of claim 1,
The current blocking unit is a light emitting diode, characterized in that the DBR. 제 3 항에 있어서,
상기 DBR은 전극패드보다 광 반사율이 큰 것을 특징으로 하는 발광다이오드The method of claim 3, wherein
The DBR has a light reflectance greater than that of an electrode pad. 제 3 항에 있어서,
상기 DBR은 저굴절율층과 고굴절율층이 연속적으로 반복 적층된 구조를 가지며,
상기 저굴절율층은 SiO2 또는 Al2O3가 이용되고,
상기 고굴절율층은 Si3N4 또는 TiO2가 이용되는 것을 특징으로 하는 발광다이오드.The method of claim 3, wherein
The DBR has a structure in which a low refractive index layer and a high refractive index layer are continuously stacked repeatedly,
The low refractive index layer is SiO 2 or Al 2 O 3 is used,
The high refractive index layer is a light emitting diode, characterized in that Si 3 N 4 or TiO 2 is used. 제 1 항에 있어서,
상기 전극패드의 측면부는 상기 투명전극층의 상기 개구부 내측면과 접하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드.The method of claim 1,
The side surface portion of the electrode pad is in contact with the inner surface of the opening of the transparent electrode layer. 제 6 항에 있어서,
상기 전극패드는 상기 개구부의 외부에서도 상기 투명전극층과 접하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드.The method according to claim 6,
The electrode pad is in contact with the transparent electrode layer from the outside of the opening.
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