KR20110096763A - Nitride semiconductor light emitting device - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 휘도특성의 감소, 광추출효율의 감소, 소비전력의 증가, 순방향전압의 증가 및 과도한 발열을 방지할 수 있는 질화물 반도체 발광소자에 관한 것으로, 기판 상에 형성되는 제1 질화물 반도체층; 상기 제1 질화물 반도체층의 제1 영역 상에 다중양자우물구조로 형성되는 활성층; 상기 활성층 상에 형성되는 제2 질화물 반도체층; 상기 제2 질화물 반도체층 상에 형성되는 오믹접촉층; 상기 오믹접촉층 상에, 광이 방출되는 발광면의 제1 꼭지점과 대응하여 형성되는 제1 전극패드; 상기 제1 영역을 제외한 상기 제1 질화물 반도체층의 제2 영역 상에, 상기 제1 꼭지점에 대각선 방향으로 대향하는 상기 발광면의 제2 꼭지점과 대응하여 형성되는 제2 전극패드; 상기 오믹접촉층 상에, 135도 이상의 각도로 절곡되는 적어도 하나의 절곡부를 각각 포함하는 형태로, 상기 제1 전극패드로부터 상기 발광면 측으로 연장되어 형성되는 복수의 제1 전극; 및 상기 제1 질화물 반도체층의 제2 영역 상에, 135도 이상의 각도로 절곡되는 적어도 하나의 절곡부를 각각 포함하는 형태로, 상기 발광면 상에서 상기 복수의 제1 전극과 교번하도록, 상기 제2 전극패드로부터 상기 발광면 측으로 연장되어 형성되는 복수의 제2 전극을 포함한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nitride semiconductor light emitting device capable of preventing a decrease in luminance characteristics, a reduction in light extraction efficiency, an increase in power consumption, an increase in forward voltage, and excessive heat generation. ; An active layer formed on the first region of the first nitride semiconductor layer in a multi-quantum well structure; A second nitride semiconductor layer formed on the active layer; An ohmic contact layer formed on the second nitride semiconductor layer; A first electrode pad formed on the ohmic contact layer to correspond to a first vertex of a light emitting surface on which light is emitted; A second electrode pad formed on a second region of the first nitride semiconductor layer except for the first region, corresponding to a second vertex of the light emitting surface that faces the first vertex in a diagonal direction; A plurality of first electrodes formed on the ohmic contact layer, each of the at least one bent portion being bent at an angle of 135 degrees or more, and extending from the first electrode pad toward the light emitting surface; And at least one bent portion bent at an angle of 135 degrees or more on the second region of the first nitride semiconductor layer, so as to alternate with the plurality of first electrodes on the emission surface. It includes a plurality of second electrodes extending from the pad toward the light emitting surface side.

Description

질화물 반도체 발광소자{NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}Nitride Semiconductor Light Emitting Device {NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}

본 발명은 질화물 반도체 발광소자에 관한 것으로, 특히, 전류혼잡화를 줄일 수 있는 질화물 반도체 발광소자에 관한 것이다.The present invention relates to a nitride semiconductor light emitting device, and more particularly, to a nitride semiconductor light emitting device capable of reducing current congestion.

일반적으로, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전류가 인가되면 광을 방출하는 발광소자 중 하나이다. 이러한 발광 다이오드는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 광으로 변환하는데, 저전압으로 고효율의 광을 방출할 수 있어, 에너지 절감 효과가 뛰어난 것으로 알려져있다. 최근, 발광 다이오드의 휘도 문제가 크게 개선되어, 액정표시장치의 백라이트 유닛(Backlight Unit), 전광판, 표시기, 가전제품 등의 각종 자동화 기기에 적용되고 있다. In general, a light emitting diode (LED) is one of light emitting devices that emit light when a current is applied. Such a light emitting diode converts electricity into light using characteristics of a compound semiconductor, and is known to be excellent in energy saving effect because it can emit high efficiency light at low voltage. Recently, the luminance problem of light emitting diodes has been greatly improved and applied to various automation devices such as a backlight unit, a display board, a display, and a home appliance of a liquid crystal display device.

특히, AlxInyGa(1-x-y)N(여기서, 0≤x≤1, 0≤x+y≤1 임)의 조성식을 갖는 질화물 반도체를 이용한 발광소자(이하, "질화물 반도체 발광소자"로 지칭함) 단파장광(자외선) 및 가시광선(적색광 내지 청색광)을 포함한 광범위한 발광 스펙트럼을 나타낸다. 이에, 사용범위가 넓을 뿐만 아니라, 비소(As), 수은(Hg) 등의 환경 유해 물질을 포함하지 않는 장점이 있어, 차세대 광원으로 주목받고 있다.In particular, a light emitting device using a nitride semiconductor having a composition formula of Al x In y Ga (1-xy) N (where 0 ≦ x ≦ 1 and 0 ≦ x + y ≦ 1) (hereinafter referred to as “nitride semiconductor light emitting device”). A broad spectrum of emission, including short wavelength light (ultraviolet light) and visible light (red light to blue light). Therefore, the range of use is wide, and there is an advantage that it does not contain environmentally harmful substances such as arsenic (As), mercury (Hg), and has attracted attention as a next-generation light source.

한편, 질화물 반도체 발광소자는, n-형 질화물 반도체층, 활성층, p-형 질화물 반도체층을 포함하고, 질화물 반도체의 결정성장을 위한 격자정합 조건을 만족하는 사파이어기판 또는 SiC기판 등의 절연성 기판 위에 형성되는 복수의 질화물 반도체과, p-형 질화물 반도체층의 접촉저항을 낮추기 위한 투명도전성물질로 형성되는 오믹접촉층과, 오믹접촉층의 적어도 일부와 접촉하여 형성되어 p-형 질화물 반도체층에 전류를 주입하는 p-형 전극패드와, 그리고 활성층, p-형 질화물 반도체층 및 오믹접촉층의 일부 영역을 식각하여 노출된 n-형 질화물 반도체층과 접촉하여 형성되어 n-형 질화물 반도체층에 전류를 주입하는 n-형 전극패드를 포함하여 구성된다. 이때, p-형 전극패드와 n-형 전극패드가 절연성 기판과 대향되는 면에 수평으로 배치된다. On the other hand, the nitride semiconductor light emitting device includes an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer, and is formed on an insulating substrate such as a sapphire substrate or a SiC substrate that satisfies lattice matching conditions for crystal growth of the nitride semiconductor. A plurality of nitride semiconductors formed, an ohmic contact layer formed of a transparent conductive material for lowering the contact resistance of the p-type nitride semiconductor layer, and formed in contact with at least a portion of the ohmic contact layer to supply current to the p-type nitride semiconductor layer. P-type electrode pads to be injected and some regions of the active layer, p-type nitride semiconductor layer and ohmic contact layer are etched to be in contact with the exposed n-type nitride semiconductor layer to supply current to the n-type nitride semiconductor layer. And an n-type electrode pad to be injected. At this time, the p-type electrode pad and the n-type electrode pad are horizontally disposed on a surface facing the insulating substrate.

도 1은 종래기술에 따른 질화물 반도체 발광소자의 전극을 나타낸 평면도이고, 도 2는 종래의 다른 기술에 따른 질화물 반도체 발광소자의 전극을 나타낸 평면도이며, 도 3은 종래의 또 다른 기술에 따른 질화물 반도체 발광소자의 전극을 나타낸 평면도이다. 1 is a plan view showing an electrode of a nitride semiconductor light emitting device according to the prior art, Figure 2 is a plan view showing an electrode of a nitride semiconductor light emitting device according to another conventional technology, Figure 3 is a nitride semiconductor according to another conventional technology It is a top view which shows the electrode of a light emitting element.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 질화물 반도체 발광소자(10)는, 오믹접촉층(11), 오믹접촉층(11)의 상대적인 중심부와 접촉하여 형성되는 p-형 전극패드(12) 및 노출된 n-형 질화물 반도체층의 일부 영역과 접촉하고 p-형 전극패드(12)와 대각선으로 마주하여 형성되는 n-형 전극패드(13)을 포함하여 이루어진다. 이때, p-형 전극패드(12)와 n-형 전극패드(13) 사이를 흐르는 전류운반자는 최소저항의 경로로 이동하려는 경향을 갖고 있으므로, 도 1에서 점선으로 도시된 바와 같이, p-형 전극패드(12)와 n-형 전극패드(13) 사이를 흐르는 전류는, n-형 전극패드(13)에 인접한 p-형 전극패드(12)의 하단의 좌측 꼭지점과 p-형 전극패드(12)에 인접한 n-형 전극패드(13)의 상단의 우측 꼭지점 사이에 집중된다. 이와 같이, 소정 영역에 전류가 밀집되는 현상은 전류혼잡화(Current Crowding)로 지칭된다. As shown in FIG. 1, the nitride semiconductor light emitting device 10 according to the related art has a p-type electrode pad 12 formed in contact with an ohmic contact layer 11 and a relative central portion of the ohmic contact layer 11. And an n-type electrode pad 13 formed in contact with a portion of the exposed n-type nitride semiconductor layer and diagonally facing the p-type electrode pad 12. At this time, the current carrier flowing between the p-type electrode pad 12 and the n-type electrode pad 13 has a tendency to move in the path of the minimum resistance, as shown by the dotted line in FIG. The current flowing between the electrode pad 12 and the n-type electrode pad 13 includes a left vertex at the bottom of the p-type electrode pad 12 adjacent to the n-type electrode pad 13 and a p-type electrode pad ( It is concentrated between the right vertices of the upper end of the n-type electrode pad 13 adjacent to 12). As such, the phenomenon in which currents are concentrated in a predetermined region is referred to as current crowding.

이상과 같이, 종래기술에 따른 질화물 반도체 발광소자(10)는 두 개의 전극패드(12, 13)가 발광면에 수평하게, 대각선으로 마주하여 배치됨에 따라, 두 개의 전극패드(12, 13) 사이의 최단거리 영역에서 전류혼잡화가 발생된다.As described above, the nitride semiconductor light emitting device 10 according to the related art is disposed between two electrode pads 12 and 13 as two electrode pads 12 and 13 are disposed to face the light emitting surface horizontally and diagonally. Current congestion occurs in the shortest range of.

이에 따라, 두 개의 전극 사이의 이격거리가 최대한 균일하게 유지되도록 하기 위하여, 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 다른 기술에 따른 질화물 반도체 발광소자(20) 또는 도 3에 도시된 바와 같이 종래의 또 다른 기술에 따른 질화물 반도체 발광소자(30)이 제안되었다. Accordingly, in order to keep the separation distance between the two electrodes as uniform as possible, the nitride semiconductor light emitting device 20 according to another conventional technique as shown in FIG. 2 or the conventional as shown in FIG. A nitride semiconductor light emitting device 30 according to another technique has been proposed.

종래의 다른 기술에 따른 질화물 반도체 발광소자(20)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 오믹접촉층(21), 오믹접촉층(21)의 상대적인 중심부와 접촉하여 형성되는 p-형 전극패드(22), p-형 전극패드(22)로부터 연장되어 형성되는 p-형 전극(23), 노출된 n-형 질화물 반도체층의 일부 영역과 접촉하고 p-형 전극패드(12)와 대각선으로 마주하여 형성되는 n-형 전극패드(24), n-형 전극패드(24)로부터 연장되어 형성되는 n-형 전극(25)을 포함하여 이루어진다. 여기서, p-형 전극(23)은 오믹접촉층(21)의 상측 모서리와 좌측 모서리의 일부로 연장되는 제1 연장전극, n-형 전극패드(24)를 향하여 연장되는 제2 연장전극 및 오믹접촉층(21)의 우측 모서리와 하측 모서리의 일부로 연장되는 제3 연장전극으로 이루어진다. 그리고, n-형 전극(25)은 p-형 전극패드(22)를 향하여 연장된 대각선 연장전극과, 대각선 연장전극으로부터 연장되어 제2 연장전극의 끝단을 둘러싸는 포위전극으로 이루어진다. As shown in FIG. 2, the nitride semiconductor light emitting device 20 according to another conventional technology may have a p-type electrode pad formed in contact with an ohmic contact layer 21 and a relative center of the ohmic contact layer 21. 22), the p-type electrode 23 extending from the p-type electrode pad 22, and a portion of the exposed n-type nitride semiconductor layer are in contact with the p-type electrode pad 12 and face diagonally. And an n-type electrode pad 24 formed to extend from the n-type electrode pad 24. Here, the p-type electrode 23 may include a first extension electrode extending toward upper and left edges of the ohmic contact layer 21, a second extension electrode extending toward the n-type electrode pad 24, and an ohmic contact. The third extension electrode extends to a part of the right edge and the lower edge of the layer 21. The n-type electrode 25 includes a diagonal extension electrode extending toward the p-type electrode pad 22 and an enveloping electrode extending from the diagonal extension electrode and surrounding the end of the second extension electrode.

그리고, 종래의 또 다른 기술에 따른 질화물 반도체 발광소자(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 오믹접촉층(31), 오믹접촉층(31)의 하단의 우측 꼭지점에 접촉하여 형성되는 p-형 전극패드(32), p-형 전극패드(32)로부터 연장되어 형성되는 p-형 전극(33), 발광면의 하단의 우측에 노출된 n-형 질화물 반도체층의 일부 영역과 접촉하고 p-형 전극패드(12)와 마주하여 형성되는 n-형 전극패드(34), n-형 전극패드(34)로부터 연장되어 형성되는 n-형 전극(35)을 포함하여 이루어진다. 여기서, p-형 전극(33)은 오믹접촉층(31)의 좌측 모서리와 상측 모서리의 일부로 연장되는 제1 연장전극, 제1 연장전극에서 n-형 전극패드(34)를 향하여 연장되는 제2 연장전극, 오믹접촉층(31)의 하측 모서리의 일부로 연장되는 제3 연장전극 및 제3 연장전극에서 상측을 향하여 연장되는 제4 연장전극으로 이루어진다. 그리고, n-형 전극(35)은 발광면의 우측 모서리로 연장되는 우측 연장전극과, p형 전극패드(32)를 향하여 연장되는 하측모서리 연장전극과, p-형 전극(33)의 제4 연장전극을 둘러싸는 포위전극으로 이루어진다.In addition, the nitride semiconductor light emitting device 30 according to another conventional technology, as shown in FIG. 3, is formed in contact with the right vertex of the bottom of the ohmic contact layer 31 and the ohmic contact layer 31. Contact the partial electrode pad 32, the p-type electrode 33 extending from the p-type electrode pad 32, and a portion of the n-type nitride semiconductor layer exposed on the right side of the lower end of the light emitting surface; and an n-type electrode pad 34 formed to face the p-type electrode pad 12 and an n-type electrode 35 extending from the n-type electrode pad 34. Here, the p-type electrode 33 may include a first extension electrode extending to a part of the left edge and the upper edge of the ohmic contact layer 31, and a second extension electrode extending from the first extension electrode toward the n-type electrode pad 34. An extension electrode, a third extension electrode extending to a part of the lower edge of the ohmic contact layer 31, and a fourth extension electrode extending upward from the third extension electrode. The n-type electrode 35 includes a right extension electrode extending to the right edge of the light emitting surface, a lower edge extension electrode extending toward the p-type electrode pad 32, and a fourth of the p-type electrode 33. It is composed of a surrounding electrode surrounding the extension electrode.

이와 같이, 종래의 다른 기술 및 종래의 또 다른 기술에 따른 질화물 반도체 발광소자(20, 30)는, 두 개의 전극((23, 25), (33, 35))이 발광면에 비교적 균일한 간격으로 이격되어 배치되기 때문에, 종래기술에 따른 질화물 반도체 발광소자(10)보다 전류혼잡화를 줄일 수 있다. 그러나, 두 개의 전극((23, 25), (33, 35))이 직각의 절곡부를 갖도록 형성되므로, 도 2 및 도 3에서 점선으로 도시된 바와 같이, 직각으로 절곡되는 부분에 전류가 집중되어, 전류혼잡화가 발생된다.As described above, in the nitride semiconductor light emitting devices 20 and 30 according to another conventional technique and another conventional technique, two electrodes (23, 25, and 33 and 35) are relatively uniformly spaced on the light emitting surface. Since they are spaced apart from each other, current congestion can be reduced compared to the nitride semiconductor light emitting device 10 according to the prior art. However, since the two electrodes (23, 25) and (33, 35) are formed to have right angled bends, as shown by the dotted lines in Figs. 2 and 3, current is concentrated in the bent portion at right angles. , Current congestion occurs.

이와 같이, p-형과 n-형 전극 사이의 최단거리 영역 또는 전극이 직각으로 절곡되는 부분에 의해 전류혼잡화가 발생되면, 광이 발광소자의 발광면에서 균일하게 발생될 수 없어, 발광소자의 휘도특성 및 광추출효율이 감소된다. 이 뿐만 아니라, 전류혼잡화에 의해, 더 많은 양의 전류 주입이 필요해져서 소비전력이 높아지고 순방향 전압(forward voltage)가 높아지며, 발광 소자 내부에서 더 많은 양의 열이 발생되므로 발광소자에 대한 신뢰성이 낮아진다. In this way, when current congestion occurs due to the shortest distance between the p-type and n-type electrodes or the portion where the electrode is bent at right angles, light cannot be generated uniformly on the light emitting surface of the light emitting device. Luminance characteristics and light extraction efficiency are reduced. In addition, current congestion requires more current injection, resulting in higher power consumption, higher forward voltage, and greater heat generation inside the light emitting device. Lowers.

이에 따라, 본 발명이 해결하려는 과제는, 전류혼잡화를 감소함으로써, 휘도특성의 감소, 광추출효율의 감소, 소비전력의 증가, 순방향전압의 증가 및 과도한 발열이 감소될 수 있는 질화물 반도체 발광소자를 제공하는 것이다.Accordingly, a problem to be solved by the present invention is a nitride semiconductor light emitting device capable of reducing current congestion, thereby reducing luminance characteristics, decreasing light extraction efficiency, increasing power consumption, increasing forward voltage, and excessive heat generation. To provide.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 질화물 반도체 발광소자는, 기판 상에 형성되는 제1 질화물 반도체층; 상기 제1 질화물 반도체층의 제1 영역 상에 형성되는 활성층; 상기 활성층 상에 형성되는 제2 질화물 반도체층; 상기 제2 질화물 반도체층 상에 형성되는 오믹접촉층; 상기 오믹접촉층의 일부 상에 광이 방출되는 발광면의 제1 꼭지점과 대응하여 형성되는 제1 전극패드; 상기 제1 영역을 제외한 상기 제1 질화물 반도체층의 제2 영역 상에, 상기 제1 꼭지점에 대각선 방향으로 대향하는 상기 발광면의 제2 꼭지점과 대응하여 형성되는 제2 전극패드; 상기 오믹접촉층 상에, 상기 제1 전극패드로부터 상기 발광면으로 연장되고 135도 이상의 각도로 절곡되는 적어도 하나의 절곡부를 포함하여 형성되는 복수의 제1 전극; 및 상기 제1 질화물 반도체층의 제2 영역 상에, 상기 제2 전극패드로부터 상기 발광면으로 연장되고, 135도 이상의 각도로 절곡되는 적어도 하나의 절곡부를 포함하며, 상기 적어도 하나의 제1 전극과 교번하여 형성되는 복수의 제2 전극을 포함한다.In order to solve such a problem, the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention, the first nitride semiconductor layer formed on the substrate; An active layer formed on the first region of the first nitride semiconductor layer; A second nitride semiconductor layer formed on the active layer; An ohmic contact layer formed on the second nitride semiconductor layer; A first electrode pad formed on a portion of the ohmic contact layer to correspond to a first vertex of a light emitting surface on which light is emitted; A second electrode pad formed on a second region of the first nitride semiconductor layer except for the first region, corresponding to a second vertex of the light emitting surface that faces the first vertex in a diagonal direction; A plurality of first electrodes formed on the ohmic contact layer including at least one bent portion extending from the first electrode pad to the light emitting surface and bent at an angle of 135 degrees or more; And at least one bent portion extending from the second electrode pad to the light emitting surface and bent at an angle of 135 degrees or more, on the second region of the first nitride semiconductor layer. It includes a plurality of second electrodes are formed alternately.

이상과 같이, 본 발명에 따르면, 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극 각각이 광이 방출되는 발광면 상에 수평하게, 서로 교번하고, 직각보다 완만한 135도 이상의 각도로 절곡되는 적어도 하나의 절곡부를 각각 포함하여 형성된다. 이에 따라, 서로 교번하여 배치되는 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극 사이에서, 최단거리 영역이 발생하지 않으므로, 최단거리 영역에서의 전류혼잡화가 감소될 수 있다. 그리고, 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극 각각의 절곡된 부분이 135도 이상의 각도로 직각보다 완만하게 형성되어, 절곡된 부분에서의 전류혼잡화가 감소될 수 있다. 이와 같이, 전류혼잡화가 감소되면, 전류혼잡화에 의한 휘도특성의 감소와 광추출효율의 감소가 방지될 수 있고, 전류혼잡화에 의한 소비전력의 증가 및 순방향전압의 증가가 방지될 수 있으며, 전류혼잡화에 의한 과도한 발열을 방지할 수 있다.As described above, according to the present invention, at least one of each of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes is bent at an angle of 135 degrees or more that are alternate with each other and are gentler than a right angle on a light emitting surface on which light is emitted. It is formed to include each bent portion of. Accordingly, since the shortest distance region does not occur between the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes disposed alternately with each other, current congestion in the shortest distance region can be reduced. The bent portions of each of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are formed to be gentler than at right angles at an angle of 135 degrees or more, so that current congestion at the bent portions can be reduced. As such, when current congestion is reduced, a decrease in luminance characteristics and a light extraction efficiency due to current congestion can be prevented, and an increase in power consumption and forward voltage due to current congestion can be prevented. Excessive heat generation due to current congestion can be prevented.

도 1은 종래기술에 따른 질화물 반도체 발광소자의 전극을 나타낸 평면도이다.
도 2는 종래의 다른 기술에 따른 질화물 반도체 발광소자의 전극을 나타낸 평면도이다.
도 3은 종래의 또 다른 기술에 따른 질화물 반도체 발광소자의 전극을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 질화물 반도체 발광소자의 전극을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 전극의 전류 흐름을 예시적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 상측의 내부양자효율을 나타낸 평면도이다.1 is a plan view showing an electrode of a nitride semiconductor light emitting device according to the prior art.
2 is a plan view showing an electrode of a nitride semiconductor light emitting device according to another conventional technology.
3 is a plan view showing an electrode of a nitride semiconductor light emitting device according to another conventional technology.
4 is a cross-sectional view illustrating a nitride semiconductor light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a plan view illustrating an electrode of the nitride semiconductor light emitting device of FIG. 4.
6 is a plan view exemplarily illustrating a current flow of an electrode illustrated in FIG. 4.
7 is a plan view showing the internal quantum efficiency of the upper side in the nitride semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention.

이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자에 대해, 첨부한 도면을 참고로 하여, 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a nitride semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자를 나타낸 단면도이다. 그리고, 도 5는 도 4에 도시된 질화물 반도체 발광소자의 전극을 나타낸 평면도이다. 또한, 도 6은 도 4에 도시된 전극 사이의 전류 흐름을 예시적으로 도시한 평면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 상측의 내부양자효율을 나타낸 평면도이다.4 is a cross-sectional view illustrating a nitride semiconductor light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention. 5 is a plan view illustrating an electrode of the nitride semiconductor light emitting device of FIG. 4. 6 is a plan view exemplarily illustrating a current flow between electrodes illustrated in FIG. 4, and FIG. 7 is a plan view illustrating internal quantum efficiency of an upper side in a nitride semiconductor light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention. .

본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드(100)는, 기판(110) 상에 형성되는 버퍼층(120), 버퍼층(120) 상에 n-형 질화물반도체로 형성되는 제1 질화물 반도체층(130), 제1 질화물 반도체층의 제1 영역 상에 다중양자우물구조(Multi-Quantum-Well: MQW)로 형성되는 활성층(140), 활성층(140) 상에 p-형 질화물반도체로 형성되는 제2 질화물 반도체층(150), 제2 질화물 반도체층(150) 상에 투명 도전성 물질로 형성되는 오믹접촉층(160), 오믹접촉층(160) 상에 형성되는 복수의 제1 전극(170) 및 제1 질화물 반도체층(130)의 제2 영역 상에 복수의 제1 전극과 교번하여 형성되는 복수의 제2 전극(180)을 포함하여 구성된다.The light emitting diode 100 according to the embodiment of the present invention includes a buffer layer 120 formed on the substrate 110, a first nitride semiconductor layer 130 formed of an n-type nitride semiconductor on the buffer layer 120, An active layer 140 formed of a multi-quantum well structure (MQW) on a first region of the first nitride semiconductor layer, and a second nitride semiconductor formed of a p-type nitride semiconductor on the active layer 140. The ohmic contact layer 160 formed of the transparent conductive material on the layer 150, the second nitride semiconductor layer 150, the plurality of first electrodes 170 and the first nitride formed on the ohmic contact layer 160. And a plurality of second electrodes 180 formed alternately with the plurality of first electrodes on the second region of the semiconductor layer 130.

기판(110)은, 질화물 반도체 단결정을 성장시키는 데에 적합한 기판으로 마련되는데, 사파이어(Al2O3), 실리콘 카바이드(SiC), 징크 옥사이드(zinc oxide, ZnO), 갈륨 나이트라이드(gallium nitride, GaN), 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 및 알루미늄 나이트라이드(AlN) 중 어느 하나로 선택될 수 있고, 통상적으로 사파이어로 자주 선택된다.The substrate 110 is provided as a substrate suitable for growing a nitride semiconductor single crystal, and includes sapphire (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), zinc oxide (ZnO), gallium nitride (gallium nitride, GaN), silicon carbide (SiC) and aluminum nitride (AlN) can be selected, and are often selected as sapphire.

버퍼층(120)은, 기판(110)과 복수의 질화물 반도체층(130~160) 사이의 격자정합을 향상시키기 위하여, 기판(110)의 상면에 형성된다. 이때, 버퍼층(120)은 AlN, SiO2와 같이 질화물 반도체와 유사한 구조를 가지는 물질로 형성되는 제1층과, 도핑되지 않은 질화물 반도체로 형성되는 제2층을 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 버퍼층(120)에 의해, 기판(110)과 복수의 질화물 반도체층(130~160) 사이의 격자상수 및 열 팽창 계수의 차이가 감소되어, 기판(110) 상에 성장된 복수의 질화물 반도체층(130~160)의 결정질이 향상될 수 있고, 열에 의한 형태 변형이 방지될 수 있다.The buffer layer 120 is formed on the upper surface of the substrate 110 in order to improve lattice matching between the substrate 110 and the plurality of nitride semiconductor layers 130 to 160. In this case, the buffer layer 120 may include a first layer formed of a material having a structure similar to that of a nitride semiconductor such as AlN and SiO 2, and a second layer formed of an undoped nitride semiconductor. By the buffer layer 120, the difference in lattice constant and thermal expansion coefficient between the substrate 110 and the plurality of nitride semiconductor layers 130 to 160 is reduced, and thus the plurality of nitride semiconductor layers grown on the substrate 110. Crystallinity of (130 ~ 160) can be improved, shape deformation by heat can be prevented.

복수의 질화물 반도체층(130~160)은, InxAlyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y, x+y≤1)을 갖는 반도체 물질로 이루어진다. The plurality of nitride semiconductor layers 130 to 160 are made of a semiconductor material having an In x Al y Ga (1-xy) N composition formula, where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y, and x + y ≦ 1.

제1 질화물 반도체층(130)은 n-형 도전형 불순물이 도핑된 n-형 질화물 반도체(n-GaN 또는 n-GaN/AlGaN)로 형성된다. 이때, n-형 도전형 불순물은, Si, Ge, Sn 중 어느 하나로 선택될 수 있는데, 주로 Si로 선택된다.The first nitride semiconductor layer 130 is formed of an n-type nitride semiconductor (n-GaN or n-GaN / AlGaN) doped with n-type conductive impurities. In this case, the n-type conductive impurity may be selected from any one of Si, Ge, and Sn, and mainly selected from Si.

활성층(140)은 다중양자우물구조(Multi-Quantum Well)의 질화물 반도체(InGaN/GaN)로 형성된다. 이때, 질화물반도체(InGaN, GaN)의 조성비에 따라 발광 소자에서 방출되는 광의 파장대역이 결정된다. 한편, 활성층(140)은 단일의 양자우물층 또는 더블헤테로 구조로 형성될 수도 있다.The active layer 140 is formed of a nitride semiconductor (InGaN / GaN) having a multi-quantum well structure. In this case, the wavelength band of the light emitted from the light emitting device is determined according to the composition ratio of the nitride semiconductors InGaN and GaN. On the other hand, the active layer 140 may be formed of a single quantum well layer or a double hetero structure.

그리고, 제2 질화물 반도체층(150)은 p-형 도전형 불순물이 도핑된 p-형 질화물 반도체(p-GaN 또는 p- GaN/AlGaN)로 형성된다. 이때, p-형 도전형 불순물은, Mg, Zn, Be 중 어느 하나로 선택될 수 있는데, 주로 Mg로 선택된다. The second nitride semiconductor layer 150 is formed of a p-type nitride semiconductor (p-GaN or p-GaN / AlGaN) doped with p-type conductive impurities. In this case, the p-type conductive impurity may be selected from any one of Mg, Zn, and Be, mainly Mg.

오믹접촉층(160)은 제2 질화물 반도체층(160)과 직접 접촉하는 투명 도전성 물질로 형성된다. 이러한 오믹접촉층(160)에 의해, 제1 전극(170)에 주입된 전류가 제2 질화물 반도체층(160)에 넓게 분산될 수 있어 발광 소자의 전류 효율이 향상될 수 있고, 활성층(140)에서 생성된 광이 외부로 방출되는 것이 용이해져서 광 추출 효율이 향상될 수 있다.The ohmic contact layer 160 is formed of a transparent conductive material in direct contact with the second nitride semiconductor layer 160. By the ohmic contact layer 160, the current injected into the first electrode 170 can be widely dispersed in the second nitride semiconductor layer 160, so that the current efficiency of the light emitting device can be improved, and the active layer 140 can be improved. The light generated by the light may be easily emitted to the outside, thereby improving light extraction efficiency.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자는, 광이 방출되는 발광면 상에 수평으로 서로 교번하여 배치되는 복수의 제1 전극(170)과 복수의 제2 전극(180)을 포함한다. 여기서, 복수의 제1 전극(170)과 복수의 제2 전극(180)은 135도 이상의 각도로 절곡되는 적어도 하나의 절곡부를 포함하는 형태를 갖는다.In addition, the nitride semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention includes a plurality of first electrodes 170 and a plurality of second electrodes 180 that are alternately arranged horizontally on a light emitting surface on which light is emitted. . Here, the plurality of first electrodes 170 and the plurality of second electrodes 180 may have at least one bent portion bent at an angle of 135 degrees or more.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자는, 오믹접촉층(160) 상에 형성되는 제1 전극패드(171)와 복수의 제1 전극(170) 및 제1 질화물 반도체층(130)의 제2 영역 상에 형성되는 제2 전극패드(181)와 복수의 제2 전극(180)을 포함하여 이루어진다.That is, as shown in Figure 5, the nitride semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the first electrode pad 171 and the plurality of first electrodes 170 and the on the ohmic contact layer 160 and And a second electrode pad 181 and a plurality of second electrodes 180 formed on the second region of the first nitride semiconductor layer 130.

복수의 제1 전극(170)과 제1 전극패드(171)는, Ni, Au, Pt, Ti, Al, Cr 중 선택된 단일의 금속 또는 둘 이상을 포함하는 합금으로 이루어지며, 오믹접촉층(160)과 직접적으로 접촉한다. 이때, 복수의 제1 전극(170)과 제1 전극패드(171)는 일체로 형성될 수 있고, 개개로 형성되어 복수의 층을 이루도록 형성되는 것도 가능하다.The plurality of first electrodes 170 and the first electrode pads 171 are made of a single metal selected from Ni, Au, Pt, Ti, Al, and Cr, or an alloy including two or more, and the ohmic contact layer 160 ) Directly. In this case, the plurality of first electrodes 170 and the first electrode pads 171 may be integrally formed, or may be individually formed to form a plurality of layers.

제1 전극패드(171)는, 오믹접촉층(160) 상에, 발광면의 제1 꼭지점(도 5에서, 상단 좌측 꼭지점에 해당됨)에 대응하여 형성된다.The first electrode pad 171 is formed on the ohmic contact layer 160 to correspond to the first vertex (corresponding to the upper left vertex in FIG. 5) of the light emitting surface.

복수의 제1 전극(170)은, 오믹접촉층(160) 상에, 135도 이상의 각도로 절곡되는 적어도 하나의 절곡부를 포함하는 형태로, 제1 전극패드(171)로부터 발광면 측으로 연장되어 형성된다. The plurality of first electrodes 170 includes at least one bent portion bent at an angle of 135 degrees or more on the ohmic contact layer 160, and extend from the first electrode pad 171 toward the light emitting surface side. do.

그리고, 복수의 제2 전극(180)과 제2 전극패드(181)는, 복수의 제1 전극(170) 및 제1 전극패드(171)와 마찬가지로, Ni, Au, Pt, Ti, Al, Cr 중 선택된 단일의 금속 또는 둘 이상을 포함하는 합금으로 이루어지며, 제1 질화물 반도체층(130)과 직접적으로 접촉한다. 이때, 제1 질화물 반도체층(130) 중 제1 영역은 순차적으로 적층되는 활성층(140), 제2 질화물 반도체층(150) 및 오믹접촉층(160)에 대응하고, 제1 영역을 제외한 나머지 제1 질화물 반도체층(130)의 제2 영역은 제1 질화물 반도체층(130)과 직접적으로 접촉하는 복수의 제2 전극(180) 및 제2 전극패드(181)에 대응한다. 그리고, 제2 전극(180)과 제2 전극패드(181)는 일체로 형성될 수 있고, 개개로 형성되어 복수의 층을 이루도록 형성되는 것도 가능하다.The plurality of second electrodes 180 and the second electrode pads 181 are Ni, Au, Pt, Ti, Al, Cr similarly to the plurality of first electrodes 170 and the first electrode pads 171. It is made of a single metal selected from, or an alloy containing two or more, and is in direct contact with the first nitride semiconductor layer 130. In this case, the first region of the first nitride semiconductor layer 130 corresponds to the active layer 140, the second nitride semiconductor layer 150, and the ohmic contact layer 160 that are sequentially stacked, and the remaining regions except for the first region may be formed. The second region of the first nitride semiconductor layer 130 corresponds to the plurality of second electrodes 180 and the second electrode pads 181 in direct contact with the first nitride semiconductor layer 130. In addition, the second electrode 180 and the second electrode pad 181 may be integrally formed, or may be individually formed to form a plurality of layers.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자를 제조하는 방법은, 기판(110) 상에 복수의 질화물 반도체층(120~150)을 순차적으로 성장시키는 단계, 제2 질화물 반도체층(150) 상에 오믹접촉층(160)을 형성하는 단계, 제1 질화물 반도체층(130)의 제2 영역에 대응하는 오믹접촉층(160), 제2 질화물 반도체층(150) 및 활성층(140)의 일부를 식각하여, 제1 질화물 반도체층(130)의 제2 영역을 노출시키는 단계, 오믹접촉층(160) 상에 복수의 제1 전극(170) 및 제1 전극패드(171)를 형성하는 단계 및 제1 질화물 반도체층(130)의 제2 영역에 복수의 제2 전극(180) 및 제2 전극패드(181)를 형성하는 단계를 포함하여 이루어진다. 즉, 복수의 제2 전극(180) 및 제2 전극패드(181)는 오믹접촉층(160), 제2 질화물 반도체층(150) 및 활성층(140)의 일부를 식각함으로써 노출된 제1 질화물 반도체층(130)의 제2 영역 상에 제1 질화물 반도체층(130)과 접촉하여 형성된다.On the other hand, the method for manufacturing a nitride semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the step of sequentially growing a plurality of nitride semiconductor layers 120 to 150 on the substrate 110, the second nitride semiconductor layer 150 Forming the ohmic contact layer 160 on the portion of the ohmic contact layer 160, the second nitride semiconductor layer 150, and the active layer 140 corresponding to the second region of the first nitride semiconductor layer 130. Etching to expose the second region of the first nitride semiconductor layer 130, forming a plurality of first electrodes 170 and first electrode pads 171 on the ohmic contact layer 160; And forming a plurality of second electrodes 180 and second electrode pads 181 in the second region of the first nitride semiconductor layer 130. That is, the plurality of second electrodes 180 and the second electrode pads 181 are exposed by etching the ohmic contact layer 160, the second nitride semiconductor layer 150, and a part of the active layer 140. It is formed in contact with the first nitride semiconductor layer 130 on the second region of the layer 130.

제2 전극패드(181)는, 제1 질화물 반도체층(130)의 제2 영역 상에, 제1 꼭지점과 대각선으로 마주하는 발광면의 제2 꼭지점(도 5에서 하단 우측 꼭지점에 해당됨)에 대응하여 형성된다. 즉, 제1 전극패드(171)와 제2 전극패드(181)는 대각선 방향으로 대향하여 배치된다.The second electrode pad 181 corresponds to the second vertex (corresponding to the lower right vertex in FIG. 5) of the emission surface diagonally facing the first vertex on the second region of the first nitride semiconductor layer 130. Is formed. That is, the first electrode pad 171 and the second electrode pad 181 are disposed to face in a diagonal direction.

복수의 제2 전극(180)은, 제1 질화물 반도체층(130)의 제2 영역 상에, 135도 이상의 각도로 절곡되는 적어도 하나의 절곡부를 포함하는 형태로, 발광면 상에서 복수의 제1 전극(170)과 교번하도록, 제2 전극패드(181)로부터 발광면 측으로 연장되어 형성된다. The plurality of second electrodes 180 includes at least one bent portion bent at an angle of 135 degrees or more on the second region of the first nitride semiconductor layer 130, and the plurality of first electrodes on the emission surface. Alternatingly with the 170, the second electrode pad 181 extends toward the light emitting surface side.

도 5에 도시된 바를 참고하여, 복수의 제1 전극(170)과 복수의 제2 전극(180)에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 5, the plurality of first electrodes 170 and the plurality of second electrodes 180 will be described in detail as follows.

복수의 제1 전극(170) 중 하나(도 5에서 좌측에 도시된 제1 전극(170)이고, 이하 "좌측 제1 전극"으로 지칭함)는, 제1 전극패드(171)에서 발광면의 상단모서리를 따라 연장되는 제1 연결가지와, 제1 연결가지에서 135도 이상의 각도로 절곡되어 좌측모서리를 향해 대각선 방향으로 연장되는 제2 연결가지와, 제2 연결가지에서 135도 이상의 각도로 절곡되어 하단모서리를 향해 좌우측모서리와 평행한 방향으로 연장되는 제3 연결가지로 이루어진다. 복수의 제1 전극(170) 중 다른 하나(도 5에서 가운데에 도시된 제1 전극(170)이고, 이하 "중간 제1 전극"으로 지칭함)는, 제1 전극패드(171)에서 제2 전극패드(181)를 향하는 대각선 방향으로 연장되는 제4 연결가지와, 제4 연결가지에서 135도 이상의 각도로 절곡되어 하단모서리를 향해 좌우측모서리와 평행한 방향으로 연장되는 제5 연결가지와, 제5 연결가지에서 135도 이상의 각도로 절곡되어 하단모서리를 향해 대각선 방향으로 연장되는 제6 연결가지로 이루어진다. 복수의 제1 전극(170) 중 또 다른 하나(도 5에서 우측에 도시된 제1 전극(170)이고, 이하 "우측 제1 전극"으로 지칭함)는, 제1 전극패드(171)에서 우측모서리를 따라 연장되는 제7 연결가지와, 제7 연결가지에서 135도 이상의 각도로 절곡되어 하단모서리를 향해 대각선 방향으로 연장되는 제8 연결가지로 이루어진다.One of the plurality of first electrodes 170 (the first electrode 170 shown on the left side in FIG. 5, hereinafter referred to as the “left first electrode”) is an upper end of the light emitting surface of the first electrode pad 171. A first connecting branch extending along an edge, a second connecting branch bent at an angle of 135 degrees or more at the first connecting branch, and a second connecting branch extending in a diagonal direction toward the left corner, and bent at an angle of 135 degrees or more at the second connecting branch, It consists of a third connecting branch extending in a direction parallel to the left and right edges toward the lower edge. The other one of the plurality of first electrodes 170 (the first electrode 170 illustrated in the center in FIG. 5, hereinafter referred to as “intermediate first electrode”) is the second electrode in the first electrode pad 171. A fourth connecting branch extending in a diagonal direction toward the pad 181, a fifth connecting branch bent at an angle of 135 degrees or more at the fourth connecting branch and extending in a direction parallel to the left and right corners toward the lower edge, and a fifth It consists of a sixth connecting branch bent at an angle of 135 degrees or more in the connecting branch extending diagonally toward the lower edge. Another one of the plurality of first electrodes 170 (the first electrode 170 illustrated on the right side in FIG. 5, hereinafter referred to as the “right first electrode”) may have a right edge at the first electrode pad 171. The seventh connecting branch extending along the, and the eighth connecting branch is bent at an angle of 135 degrees or more from the seventh connecting branch extending diagonally toward the lower edge.

그리고, 복수의 제2 전극(180) 중 하나(도 5에서 우측에 도시된 제2 전극(180)이고, 이하 "우측 제2 전극"으로 지칭함)는, 제2 전극패드(181)에서 발광면의 하단모서리를 따라 연장되는 제9 연결가지와, 제9 연결가지에서 135도 이상의 각도로 절곡되어 우측모서리를 향해 대각선 방향으로 연장되는 제10 연결가지와, 제10 연결가지에서 135도 이상의 각도로 절곡되어 상단모서리를 향해 좌우측모서리와 평행한 방향으로 연장되는 제11 연결가지로 이루어진다. 복수의 제2 전극(180) 중 다른 하나(도 5에서 가운데에 도시된 제2 전극(180)이고, 이하 "중간 제2 전극"으로 지칭함)는, 제2 전극패드(181)에서 제1 전극패드(171)를 향하는 대각선 방향으로 연장되는 제12 연결가지와, 제12 연결가지에서 135도 이상의 각도로 절곡되어 상단모서리를 향해 좌우측모서리와 평행한 방향으로 연장되는 제13 연결가지와, 제13 연결가지에서 135도 이상의 각도로 절곡되어 상단모서리를 향해 대각선 방향으로 연장되는 제14 연결가지로 이루어진다. 복수의 제2 전극(180) 중 또 다른 하나(도 5에서 좌측에 도시된 제2 전극(180)이고, 이하 "좌측 제2 전극"으로 지칭함)는, 제2 전극패드(181)에서 좌측모서리를 따라 연장되는 제15 연결가지와, 제15 연결가지에서 135도 이상의 각도로 절곡되어 상단모서리를 향해 대각선 방향으로 연장되는 제16 연결가지로 이루어진다.One of the plurality of second electrodes 180 (the second electrode 180 illustrated on the right side of FIG. 5, hereinafter referred to as a “right second electrode”) may emit light on the second electrode pad 181. A ninth connection branch extending along the lower edge of the second connection branch, bent at an angle of 135 degrees or more at the ninth connection branch, and a tenth connection branch extending diagonally toward the right corner, and at an angle of 135 degrees or more at the tenth connection branch. The eleventh connection branch is bent to extend in a direction parallel to the left and right edges toward the upper edge. The other one of the plurality of second electrodes 180 (the second electrode 180 shown in the middle in FIG. 5, hereinafter referred to as “intermediate second electrode”) may be the first electrode in the second electrode pad 181. A twelfth connecting branch extending in a diagonal direction toward the pad 171, a thirteenth connecting branch bent at an angle of 135 degrees or more from the twelfth connecting branch, and extending in a direction parallel to the left and right corners toward the upper corner; The 14th connection branch is bent at an angle greater than 135 degrees from the connection branch and extends diagonally toward the upper edge. Another one of the plurality of second electrodes 180 (the second electrode 180 shown on the left side in FIG. 5, hereinafter referred to as the “left second electrode”) may have a left edge at the second electrode pad 181. The fifteenth connection branch extending along the, and the sixteenth connection branch is bent at an angle of 135 degrees or more from the fifteenth connection branch extending diagonally toward the upper edge.

여기서, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 전극(170)과 복수의 제2 전극(180) 각각은 적어도 하나의 직선의 연결로 형성되고, 직선과 직선 사이의 절곡부는 135도 이상의 각도를 갖는다. 도 5에 도시된 바와는 달리, 복수의 제1 전극(170)과 복수의 제2 전극(180) 각각은, 135도 이상의 각도로 구부러진 곡선 형태로도 형성될 수 있다.Here, as shown in FIG. 5, each of the plurality of first electrodes 170 and the plurality of second electrodes 180 is formed by connection of at least one straight line, and the bent portion between the straight line and the straight line has an angle of 135 degrees or more. Has Unlike FIG. 5, each of the plurality of first electrodes 170 and the plurality of second electrodes 180 may be formed in a curved shape bent at an angle of 135 degrees or more.

그리고, 복수의 제1 전극(170)과 복수의 제2 전극(180) 사이의 간격은 소정의 이격거리로 유지된다. 즉, 이웃한 제1 전극(170)과 제2 전극(180) 사이의 간격은 소정의 이격거리로 유지된다. 더욱 구체적으로 설명하면, 좌우측모서리에 평행한 방향으로 연장되고 서로 이웃한 제3 연결가지와 제15 연결가지 사이의 간격과, 제3 연결가지와 제13 연결가지 사이의 간격은 동일하다. 또는, 대각선방향으로 연장되고 서로 이웃한 제2 연결가지와 제14 연결가지 사이의 간격과, 제14 연결가지와 제4 연결가지 사이의 간격은 동일하다. The interval between the plurality of first electrodes 170 and the plurality of second electrodes 180 is maintained at a predetermined distance. That is, the distance between the neighboring first electrode 170 and the second electrode 180 is maintained at a predetermined distance. More specifically, the spacing between the third connecting branch and the fifteen connecting branch extending in a direction parallel to the left and right edges and adjacent to each other, and the spacing between the third connecting branch and the thirteenth connecting branch are the same. Alternatively, the distance between the second connection branch and the fourteenth connection branch extending in the diagonal direction and adjacent to each other and the distance between the fourteenth connection branch and the fourth connection branch are the same.

또한, 제1 전극패드(171)와 제2 전극패드(181)는 대각선 방향으로 마주하고, 복수의 제1 전극(170)과 복수의 제2 전극(180)은 이웃한 전극끼리 동일한 이격거리로 이격되고, 135도 이상의 각도로 절곡되는 적어도 하나의 절곡부를 포함한다. 이에 더 나아가서, 이웃한 두 개의 전극 사이의 간격이 동일해지고, 적어도 하나의 절곡부를 포함하는 형태를 각각 가지도록 하기 위해, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 전극(170)과 복수의 제2 전극은 점대칭하도록 배치될 수 있다. 즉, 제1 전극패드(171)와 제2 전극패드(181)는 점대칭하고, 좌측 제1 전극(170)과 우측 제2 전극(180)은 점대칭하며, 중간 제1 전극(170)과 중간 제2 전극(180)은 점대칭하고, 우측 제1 전극과 좌측 제2 전극은 점대칭하도록, 각각 배치될 수 있다.In addition, the first electrode pad 171 and the second electrode pad 181 face each other in a diagonal direction, and the plurality of first electrodes 170 and the plurality of second electrodes 180 have the same separation distance from neighboring electrodes. At least one bent portion spaced apart and bent at an angle of 135 degrees or more. Further, in order to have the same spacing between two neighboring electrodes and have a shape including at least one bent portion, as shown in FIG. 5, the plurality of first electrodes 170 and the plurality of electrodes are as shown in FIG. 5. The second electrode may be arranged to be point symmetrical. That is, the first electrode pad 171 and the second electrode pad 181 are point symmetrical, the left first electrode 170 and the right second electrode 180 are point symmetrical, and the intermediate first electrode 170 and the intermediate agent are symmetric. The two electrodes 180 may be point-symmetrical, and the right first electrode and the left second electrode may be point-symmetrical, respectively.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 복수의 제1 전극(170)과 복수의 제2 전극(180)은, 발광면 상에 수평으로 서로 교번하여 배치되고, 이웃한 전극끼리 동일한 이격거리로 이격되며, 직각보다 완만한 135도 이상의 각도로 절곡되어 형성된다. 그러므로, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 전극(170)과 제2 전극(180) 사이의 거리가 최소인 영역(최단거리 영역)에서 발생될 수 있는 전류혼잡화가 방지될 수 있고, 절곡부에서의 전류혼잡화가 종래기술에 비해 감소될 수 있다. 이와 같이, 전류혼잡화가 감소됨에 따라, 과도한 발열, 순방향전압의 증가가 방지되어, 광추출효율 및 휘도 특성이 향상될 수 있다.As described above, according to the exemplary embodiment of the present invention, the plurality of first electrodes 170 and the plurality of second electrodes 180 are alternately arranged horizontally on the emission surface, and neighboring electrodes are the same. It is spaced at a separation distance and is bent at an angle of more than 135 degrees that is gentler than a right angle. Therefore, as shown in FIG. 6, current congestion that may occur in a region (shortest region) where the distance between the first electrode 170 and the second electrode 180 is minimum can be prevented, and the bent portion Current congestion at can be reduced compared to the prior art. As such, as current congestion is reduced, excessive heat generation and an increase in the forward voltage can be prevented, thereby improving light extraction efficiency and luminance characteristics.

다음, 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 특성에 대해 종래기술과 비교하여 설명한다.Next, the characteristics of the nitride semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention will be described in comparison with the prior art.

아래의 표 1은, 도 3에 도시된 종래의 질화물 반도체 발광소자와, 도 5에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 특성을 비교한 표이다.Table 1 below is a table comparing the characteristics of the conventional nitride semiconductor light emitting device shown in Figure 3 and the nitride semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention shown in FIG.

Figure pat00001
Figure pat00001

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 순방향 바이어스는 종래기술보다 0.03V만큼 낮고, 광출력파워는 0.19mW만큼 향상된 것을 알 수 있다. 이 뿐만 아니라, 월 플러그 효율(Wall-Plug 효율, 전극패드 효율)은 종래에 비해 0.233%만큼 향상되었고, 평균 IQE(Internal Quantum Efficiency, 내부양자효율)는 종래에 비해 0.12%만큼 향상되었으며, 낭비전력도 종래기술보다 0.82mW만큼 감소되었고, 발열이 방지되어 내부온도가 종래기술보다 낮아진 것을 알 수 있다. As shown in Table 1, it can be seen that the forward bias of the nitride semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention is as low as 0.03V and the light output power is improved by 0.19mW. In addition, the wall plug efficiency (Wall-Plug efficiency, electrode pad efficiency) is improved by 0.233% compared to the conventional, the average IQE (Internal Quantum Efficiency) is improved by 0.12% compared to the conventional, wasted power Also reduced by 0.82mW than the prior art, it can be seen that the heat generation is lowered than the prior art because the heat generation is prevented.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 IQE(양자효율)를 발광면에서 측정해보면, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 전극패드(171) 및 제2 전극패드(181)가 배치된 발광면의 제1 꼭지점과 제2 꼭지점 영역을 제외한 발광면의 나머지 영역에서 전체적으로 고르게 광이 방출되고 있음을 알 수 있다.In addition, when the IQE (quantum efficiency) of the nitride semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention is measured from the light emitting surface, as shown in FIG. 7, the first electrode pad 171 and the second electrode pad 181 are It can be seen that light is uniformly emitted throughout the remaining areas of the light emitting surface except for the first and second vertex areas of the light emitting surface.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자는, 직각보다 완만한 135도 이상의 각도로 절곡되는 적어도 하나의 절곡부를 포함하는 형태를 갖고, 이웃한 전극 간의 간격이 동일하며, 교번하여 배치되는 복수의 제1 전극(170)과 복수의 제2 전극(180)을 포함한다. 이에 따라, 종래기술과 달리 절곡부가 완만한 각도로 절곡된 형태이므로, 절곡부에 의한 전류혼잡화를 방지할 수 있고, 이웃한 전극 간의 거리가 비교적 동일하게 유지되어, 최단거리 영역에서의 전류혼잡화를 방지할 수 있다. 이와 같이, 전류혼잡화가 방지됨으로써, 과도한 발열에 의해 내부 온도가 상승하는 것이 방지되고, 순방향 전압이 낮아져서 불필요한 전력낭비를 방지할 수 있으며, 이에, 발광소자의 광추출효율 및 휘도 특성이 향상될 수 있다.As described above, the nitride semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention has a form including at least one bent portion that is bent at an angle of 135 degrees or more that is gentler than a right angle, and the interval between neighboring electrodes is the same, and alternately The plurality of first electrodes 170 and the plurality of second electrodes 180 are disposed. Accordingly, unlike the prior art, since the bent portion is bent at a gentle angle, current congestion by the bent portion can be prevented, and the distance between neighboring electrodes is kept relatively the same, so that the current is mixed in the shortest region. Miscellaneous goods can be prevented. As such, by preventing current congestion, the internal temperature is prevented from rising due to excessive heat generation, and the forward voltage is lowered to prevent unnecessary power waste, thereby improving light extraction efficiency and luminance characteristics of the light emitting device. have.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes may be made without departing from the technical spirit of the present invention.

100: 질화물 반도체 발광소자 130: n-형 질화물 반도체층
140: 활성층 150: p-형 질화물 반도체층
160: 오믹접촉층 170: p-형 전극
171: p-형 전극패드 180: n-형 전극
181: n-형 전극패드100: nitride semiconductor light emitting device 130: n-type nitride semiconductor layer
140: active layer 150: p-type nitride semiconductor layer
160: ohmic contact layer 170: p-type electrode
171: p-type electrode pad 180: n-type electrode
181: n-type electrode pad

Claims (6)

기판 상에 형성되는 제1 질화물 반도체층;
상기 제1 질화물 반도체층의 제1 영역 상에 다중양자우물구조로 형성되는 활성층;
상기 활성층 상에 형성되는 제2 질화물 반도체층;
상기 제2 질화물 반도체층 상에 형성되는 오믹접촉층;
상기 오믹접촉층 상에, 광이 방출되는 발광면의 제1 꼭지점과 대응하여 형성되는 제1 전극패드;
상기 제1 영역을 제외한 상기 제1 질화물 반도체층의 제2 영역 상에, 상기 제1 꼭지점에 대각선 방향으로 대향하는 상기 발광면의 제2 꼭지점과 대응하여 형성되는 제2 전극패드;
상기 오믹접촉층 상에, 135도 이상의 각도로 절곡되는 적어도 하나의 절곡부를 각각 포함하는 형태로, 상기 제1 전극패드로부터 상기 발광면 측으로 연장되어 형성되는 복수의 제1 전극; 및
상기 제1 질화물 반도체층의 제2 영역 상에, 135도 이상의 각도로 절곡되는 적어도 하나의 절곡부를 각각 포함하는 형태로, 상기 발광면 상에서 상기 복수의 제1 전극과 교번하도록, 상기 제2 전극패드로부터 상기 발광면 측으로 연장되어 형성되는 복수의 제2 전극을 포함하는 질화물 반도체 발광소자.A first nitride semiconductor layer formed on the substrate;
An active layer formed on the first region of the first nitride semiconductor layer in a multi-quantum well structure;
A second nitride semiconductor layer formed on the active layer;
An ohmic contact layer formed on the second nitride semiconductor layer;
A first electrode pad formed on the ohmic contact layer to correspond to a first vertex of a light emitting surface on which light is emitted;
A second electrode pad formed on a second region of the first nitride semiconductor layer except for the first region, corresponding to a second vertex of the light emitting surface that faces the first vertex in a diagonal direction;
A plurality of first electrodes formed on the ohmic contact layer, each of the at least one bent portion being bent at an angle of 135 degrees or more, and extending from the first electrode pad toward the light emitting surface; And
At least one bent portion bent at an angle of 135 degrees or more on the second region of the first nitride semiconductor layer, so as to alternate with the plurality of first electrodes on the emission surface, the second electrode pad A nitride semiconductor light emitting device comprising a plurality of second electrodes extending from the light emitting surface side from the side. 제1항에 있어서,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이의 간격은 소정의 이격거리로 유지되는 질화물 반도체 발광소자.The method of claim 1,
The nitride semiconductor light emitting device of claim 1, wherein the distance between the first electrode and the second electrode is maintained at a predetermined distance. 제2항에 있어서,
상기 복수의 제1 전극과 복수의 상기 제2 전극은 점대칭하는 질화물 반도체 발광소자.The method of claim 2,
The nitride semiconductor light emitting device of claim 1, wherein the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes are point-symmetrical. 제3항에 있어서,
상기 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극 각각은, 상기 발광면의 제1 모서리에 평행한 연결가지 및 상기 발광면의 제1 대각선에 평행한 연결가지를 포함하는 형태로 이루어지는 질화물 반도체 발광소자.The method of claim 3,
Each of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes includes a connection branch parallel to a first edge of the emission surface and a connection branch parallel to the first diagonal of the emission surface. . 제2항에 있어서,
상기 복수의 제1 전극과 복수의 제2 전극 각각은 직선으로 이루어지는 질화물 반도체 발광소자.The method of claim 2,
The nitride semiconductor light emitting device of claim 1, wherein each of the plurality of first electrodes and the plurality of second electrodes has a straight line. 제2항에 있어서,
상기 제1 질화물 반도체층의 제2 영역은, 상기 제2 전극패드와 상기 제2 전극은, 상기 오믹접촉층, 상기 제2 질화물 반도체층, 상기 활성층의 적어도 일부를 식각하여 노출되는 영역인 질화물 반도체 발광소자.The method of claim 2,
The second region of the first nitride semiconductor layer is a nitride semiconductor, wherein the second electrode pad and the second electrode are regions exposed by etching at least a portion of the ohmic contact layer, the second nitride semiconductor layer, and the active layer. Light emitting element.
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