KR20110117964A - 반도체 발광 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 발광소자에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면은, 도전성 기판; 상기 도전성 기판 상에 형성되며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 도전성 기판과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 배치되고, 복수의 격벽부와 상기 격벽부 사이에 형성된 저면부를 구비하여 상기 저면부에서 반사된 광이 상기 격벽부에 의하여 상부로 유도되는 제1 도전형 컨택층; 및 상기 도전성 기판으로부터 연장되어 형성되며, 상기 제1 도전형 컨택층, 제1 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아;를 포함하는 반도체 발광소자를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 도전성 기판; 상기 도전성 기판 상에 형성되며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 구비하는 발광구조물; 상기 도전성 기판과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 배치된 제1 도전형 컨택층; 및 상기 도전성 기판으로부터 연장되어 형성되며, 상기 제1 도전형 컨택층, 제2 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아;를 포함하고, 상기 제1 도전형 컨택층의 일부가 투광성과 전기전도성을 갖는 물질로 이루어진 저굴절층 및 금속층이 적층된 구조를 구비하는 무지향성 반사기로 이루어진 반도체 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은, 도전성 기판; 상기 도전성 기판 상에 형성되며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 구비하는 발광구조물; 상기 도전성 기판과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 배치된 제1 도전형 컨택층; 및 상기 도전성 기판으로부터 연장되어 형성되며, 상기 제1 도전형 컨택층, 제2 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아;를 포함하고, 상기 제1 도전형 컨택층의 일부가 투광성과 전기전도성을 갖는 물질로 이루어진 저굴절층 및 금속층이 적층된 구조를 구비하는 무지향성 반사기로 이루어진 반도체 발광 소자를 제공한다.
Description
본 발명은 반도체 발광소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 전기적 특성과 외부 광 추출 효율이 향상된 반도체 발광소자에 관한 것이다.
발광 다이오드는 다수 캐리어가 전자인 n형 반도체와 다수 캐리어가 정공인 p형 반도체가 서로 접합된 구조를 가지는 광전변환 반도체 소자로서, 이들 전자와 정공의 재결합에 의하여 소정의 빛을 발산한다. 특히, AlGaInP계 화합물 반도체는 약 670 nm 파장의 광을 방출하는 고품질 반도체 레이저에 적용되어 왔으며, 또한 알루미늄과 갈륨의 비율을 조정함으로써 560 내지 680 nm 파장 범위의 광을 방출하는 발광 다이오드에 적용되어 왔다. 다만, 본 발명이 AlGaInP계 화합물 반도체에만 적용되는 것으로 제한되는 것은 아니며, GaN계 화합물 반도체에도 적용될 수 있다.
이러한 AlGaInP계 LED(Light Emitting Diode)는 일반적으로 GaAs 기판 상에 n형 AlGaInP 클래드층, AlGaInP(또는 GaInP) 활성층, p형 AlGaInP 클래드층이 순차적으로 적층되어 구성된다. 이때, 종래의 AlGaInP계 반도체 발광소자는 전극이 수평방향으로 배열되는 것이 일반적이므로, 전류흐름이 협소 해지게 된다. 이러한 협소한 전류 흐름으로 인해, 발광소자의 동작 전압(Vf)이 증가하여 전류효율이 저하되며, 이와 더불어 정전기 방전(Electrostatic discharge)에 취약해지는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 전극이 수직 방향으로 배열되는 구조를 갖는 반도체 발광소자가 연구되고 있다.
일반적으로, 전극이 수직 방향으로 배열되는 반도체 발광소자는 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층으로 이루어진 발광구조물의 상면 및 하면에 서로 다른 극성의 전극을 형성한 구조로서, 전극이 수평방향으로 배열되는 구조에 비하여 정전기 방전에 강한 장점이 있다. 그러나, 전극이 수직 방향으로 배열되는 구조에서도 충분한 전류 분산 효과를 얻기 위해서는 전극을 대면적으로 형성할 필요가 있으며, 전극의 면적이 커질수록 발광구조물에서 방출되는 빛의 추출 효율이 저하되는 문제가 있다.
본 발명의 일 목적은 칩 내부의 수직방향의 광 추출 효율이 증대된 반도체 발광소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 동작 전압을 낮추어 전기적으로 신뢰성이 개선된 반도체 발광소자를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은,
도전성 기판; 상기 도전성 기판 상에 형성되며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 도전성 기판과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 배치되고, 복수의 격벽부와 상기 격벽부 사이에 형성된 저면부를 구비하여 상기 저면부에서 반사된 광이 상기 격벽부에 의하여 상부로 유도되는 제1 도전형 컨택층; 및 상기 도전성 기판으로부터 연장되어 형성되며, 상기 제1 도전형 컨택층, 제1 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아; 를 포함하는 반도체 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면은,
도전성 기판; 상기 도전성 기판 상에 형성되며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 구비하는 발광구조물; 상기 도전성 기판과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 배치된 제1 도전형 컨택층; 및 상기 도전성 기판으로부터 연장되어 형성되며, 상기 제1 도전형 컨택층, 제2 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아;를 포함하고, 상기 제1 도전형 컨택층의 일부가 투광성과 전기전도성을 갖는 물질로 이루어진 저굴절층 및 금속층이 적층된 구조를 구비하는 무지향성 반사기(Omnidirectional reflector)로 이루어진 반도체 발광 소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 도전성 기판을 상기 제1 도전형 컨택층, 제1 도전형 반도체층 및 활성층과 전기적으로 분리시키기 위한 절연체를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 도전성 비아는 상기 도전성 기판과 연장되어 상기 제1 도전형 반도체층에 형성된 제1 영역; 및 상기 제1 영역에서 연장되어 상기 활성층 및 상기 제2 도전형 반도체층에 형성되고, 상기 제1 영역보다 작거나 같은 직경을 갖는 제2 영역;으로 이루어질 수 있다.
이 경우, 상기 제1 영역 및 제2 영역 중 적어도 하나는 상기 제2 도전형 반도체층에 가까워질수록 직경이 좁아질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 도전형 컨택층이 상기 제1 영역 표면의 일부를 덮도록 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 도전형 컨택층은 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되도록 형성되며, 상기 발광구조물의 외부로 노출된 전기 연결부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 도전형 반도체층 상면에 주기가 불규칙한 요철구조를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 각각 p형 및 n형 반도체층일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 도전형 컨택층 및 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 형성된 반사금속층을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 도전성 비아의 상면에 제2 도전형 전극을 더 포함할 수 있고, 이 때, 상기 제2 도전형 전극의 면적은 칩 전체 면적의 1% 내지 30%에 해당할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 도전형층의 두께는 0.03㎛ 내지 5.0㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 도전형 컨택층의 격벽은 상기 활성층에서 저면으로 방출된 광을 상부로 반사할 수 있도록 경사진 형태를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 도전형 컨택층의 일부가 투광성과 전기전도성을 갖는 물질로 이루어진 저굴절층 및 금속층이 적층된 구조를 구비하는 무지향성 반사기로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 저굴절층은 투명 전도성 산화물로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 금속층은 Ag, Al 및 Au로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 발광 소자의 경우, 반도체 발광 소자 내부에서의 반사 효율을 높여 광 추출 효율을 개선시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 충분한 전류 분산이 구현되고, 넓은 면적에서 오믹 접촉이 형성되어 동작전압을 낮추는 효과를 얻을 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 발광소자의 제2 도전형 반도체층을 상부에서 바라본 개략적인 평면도이다.
도2는 도1을 기준으로 AA'라인으로 자른 개략적인 단면도이다.
도3 내지 도6은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 반도체 발광 소자의 제2 도전형 반도체층을 상부에서 바라본 개략적인 평면도이다.
도8은 도7을 기준으로 CC'라인으로 자른 개략적인 단면도이다.
도9는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10 내지 19는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.
도20은 본 발명의 일 실시형태에 따른 모사실험의 단면 구조이다.
도21은 제1 도전형 컨택층(160)의 격벽과 격벽 사이에 위치하는 상부면의 폭에 따른 광추출 효율의 개선정도를 모사 실험한 결과이다.
도22는 제2 도전형 반도체층(140) 상면에 형성될 수 있는 제2 도전형 전극의 크기에 따른 전류 분포를 모사실험한 결과이다.
도23은 제2 도전형 반도체층(140) 상면에 형성될 수 있는 제2 도전형 전극의 크기에 따른 LED의 순방향전압을 모사실험한 결과이다.
도 24는 제2 도전형 반도체층(140)의 두께 변화에 따른 전류 분포를 모사실험한 결과이다.
도25는 제2 도전형 반도체층(140)의 두께 변화에 따른 동작전압의 변화를 모사실험한 결과이다.
도26은 본 발명의 일 실시형태에 따른 파장변화에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
도27은 본 발명의 일 실시형태에 따른 입사각도에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
도2는 도1을 기준으로 AA'라인으로 자른 개략적인 단면도이다.
도3 내지 도6은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 반도체 발광 소자의 제2 도전형 반도체층을 상부에서 바라본 개략적인 평면도이다.
도8은 도7을 기준으로 CC'라인으로 자른 개략적인 단면도이다.
도9는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 10 내지 19는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다.
도20은 본 발명의 일 실시형태에 따른 모사실험의 단면 구조이다.
도21은 제1 도전형 컨택층(160)의 격벽과 격벽 사이에 위치하는 상부면의 폭에 따른 광추출 효율의 개선정도를 모사 실험한 결과이다.
도22는 제2 도전형 반도체층(140) 상면에 형성될 수 있는 제2 도전형 전극의 크기에 따른 전류 분포를 모사실험한 결과이다.
도23은 제2 도전형 반도체층(140) 상면에 형성될 수 있는 제2 도전형 전극의 크기에 따른 LED의 순방향전압을 모사실험한 결과이다.
도 24는 제2 도전형 반도체층(140)의 두께 변화에 따른 전류 분포를 모사실험한 결과이다.
도25는 제2 도전형 반도체층(140)의 두께 변화에 따른 동작전압의 변화를 모사실험한 결과이다.
도26은 본 발명의 일 실시형태에 따른 파장변화에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
도27은 본 발명의 일 실시형태에 따른 입사각도에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 반도체 발광소자의 제2 도전형 반도체층을 상부에서 바라본 개략적인 평면도이다. 또한, 도2는 도1을 기준으로 AA'라인으로 자른 개략적인 단면도이다. 도1 및 도2를 참조하면, 본 실시형태에 따른 반도체 발광소자(100)는 도전성 기판(110) 상에 제1 도전형 컨택층(160)이 형성되며, 제1 도전형 컨택층(160) 상에는 발광구조물, 즉, 제1 도전형 반도체층(120), 활성층(130) 및 제2 도전형 반도체층(140)을 포함하는 구조가 형성된다. 제1 도전형 컨택층(160)은 상기 도전성 기판(110)과 상기 제1 도전형 반도체층(120) 사이에 배치되고, 복수의 격벽부와 상기 격벽부 사이에 형성된 저면부를 구비하여 상기 저면부에서 반사된 광이 상기 격벽부에 의하여 상부로 유도되도록 형성될 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 도전성 기판(110)으로부터 연장되어 형성되며, 제1 도전형 컨택층(160), 제1 도전형 반도체층(120) 및 활성층(130)을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층(140)과 접속된 도전성 비아(v)를 를 포함한다. 도전형 컨택층(160)은 전기적으로 도전성 기판(110)과 분리되어 있으며, 이를 위하여 제1 도전형 컨택층(160)과 도전성 기판(110) 사이에는 절연체(150)가 개재될 수 있다.
본 실시 형태에서, 제1 및 제2 도전형 반도체층(120, 140)은 각각 p형 및 n형 반도체층이 될 수 있으며, AlGaInP계 반도체층으로 이루어질 수 있다. 따라서, 이에 제한되는 것은 아니지만, 본 실시 형태의 경우, 제1 및 제2 도전형은 각각 p형 및 n형 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 제1 및 제2 도전형 반도체층(120, 140)은 AlxGayIn(1-x-y)P 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 가질 수 있다. 제1 및 제2 도전형 반도체층(120, 140) 사이에 형성되는 활성층(130)은 전자와 정공의 재결합에 의해 소정의 에너지를 갖는 광을 방출하며, 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조로 이루어질 수 있다. 다중 양자우물 구조의 경우, 예컨대, AlGaInP/GaInP 구조가 사용될 수 있다.
제1 도전형 컨택층(160)은 활성층(130)에서 방출된 빛을 반도체 발광소자(100)의 상부, 즉, 제2 도전형 반도체층(140) 방향으로 반사하는 기능을 수행할 수 있으며, 나아가, 제1 도전형 반도체층(120)과 오믹 컨택을 이루는 것이 바람직하다. 이러한 기능을 고려하여, 제1 도전형 컨택층(160)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 자세하게 도시하지는 않았으나, 제1 도전형 컨택층(160)은 2층 이상의 구조로 채용되어 반사 효율을 향상시킬 수 있으며, 구체적인 예로서, Ni/Ag, Zn/Ag, Ni/Al, Zn/Al, Pd/Ag, Pd/Al, Ir/Ag. Ir/Au, Pt/Ag, Pt/Al, Ni/Ag/Pt 등을 들 수 있다. 본 실시 형태에서 제1 도전형 컨택층(160)은 일부가 외부로 노출될 수 있으며, 도시된 것과 같이, 상기 노출 영역은 상기 발광구조물이 형성되지 않은 영역이 될 수 있다. 제1 도전형 컨택층(160)의 상기 노출 영역은 전기 신호를 인가하기 위한 전기연결부에 해당하며, 그 위에는 전극 패드(120a)가 형성될 수 있다. 이와 같이, 제1 도전형 컨택층(160)을 오믹 전극으로 사용하면, 비교적 넓은 면적에서 오믹접촉이 형성되기 때문에 좁은 면적에서만 오믹 접촉이 형성되어 동작 전압이 상승하는 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.
도전성 기판(110)은 레이저 리프트 오프 등의 공정에서 상기 발광구조물을 지지하는 지지체의 역할을 수행하며, Au, Ni, Al, Cu, W, Si, Se, GaAs 중 하나 이상을 포함하는 물질, 예컨대, Si에 Al이 도핑된 형태의 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 선택된 물질에 따라, 도전성 기판(110)은 도금 또는 본딩 접합 등의 방법으로 형성될 수 있을 것이다. 본 실시 형태의 경우, 도전성 기판(110)은 제2 도전형 반도체층(140)과 전기적으로 연결되며, 이에 따라, 도전성 기판(110)을 통하여 제2 도전형 반도체층(140)에 전기 신호가 인가될 수 있다. 이를 위하여, 도 2 내지 6에 도시된 것과 같이, 도전성 기판(110)으로부터 연장되어 제2 도전형 반도체층(140)과 접속된 도전성 비아(v)가 구비될 필요가 있다.
도전성 비아(v)는 제2 도전형 반도체층(140)과 접속되며, 접촉 저항이 낮아지도록 개수, 형상, 피치, 제2 도전형 반도체층(140)과의 접촉 면적 등이 적절히 조절될 수 있다. 본 실시 형태의 경우, 도전성 비아(v)는 제2 도전형 반도체층(140)과 그 내부에서 접속되어 있으나, 실시 형태에 따라, 도전성 비아(v)는 제2 도전형 반도체층(140)의 표면과 접속되도록 형성될 수도 있을 것이다. 도전성 비아(v)는 활성층(130), 제1 도전형 반도체층(120) 및 제1 도전형 컨택층(160)과는 전기적으로 분리될 필요가 있으므로, 도전성 비아(v)과 이들 사이에는 절연체(150)가 형성된다. 절연체(150)는 전기 절연성을 갖는 물체라면 어느 것이나 채용 가능하지만, 빛을 최소한으로 흡수하는 것이 바람직하므로, 예컨대, SiO2, SiOxNy, SixNy 등의 실리콘 산화물, 실리콘 질화물을 이용할 수 있을 것이다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 경우, 도전성 기판(110)이 도전성 비아(v)에 의하여 제2 도전형 반도체층(140)과 연결되며, 제2 도전형 반도체층(140) 상면에 따로 전극을 형성할 필요가 없다. 이에 따라, 제2 도전형 반도체층(140) 상면으로 방출되는 빛의 양이 증가될 수 있다. 이 경우, 활성층(130)의 일부에 도전성 비아(v)가 형성되어 발광 영역이 줄어들기는 하지만, 제2 도전형 반도체층(140) 상면의 전극이 없어짐으로써 얻을 수 있는 광 추출 효율 향상 효과가 더 크다고 할 수 있다. 한편, 본 실시 형태에 따른 반도체 발광소자(100)는 제2 도전형 반도체층(140) 상면에 전극이 배치되지 않음에 따라 전체적인 전극의 배치가 수직 전극 구조보다는 수평 전극 구조와 유사하다고 볼 수 있지만, 제2 도전형 반도체층(140) 내부에 형성된 도전성 비아(v)에 의하여 전류 분산 효과가 충분히 보장될 수 있다.
제1 도전형 컨택층(160)은 도전성 기판(110)과 제1 도전형 반도체층(120) 사이에 형성된 복수의 격벽부와 상기 격벽부 사이에 형성된 저면부를 갖는 형태로 형성될 수 있다. 제1 도전형 컨택층(160)이 이와 같은 구조를 가지는 경우, 활성층(130)으로부터 도전성 기판(110)을 향해 방출된 빛이, 제1 도전형 컨택층(160)의 저면부에서 반사되어 칩의 상부인 제2 도전형 반도체층(140) 쪽으로 효과적으로 유도되므로 높은 광 추출 효율을 얻을 수 있다. 도2에 도시된 바와 같이, 제1 도전형 컨택층(160)의 격벽은 활성층(130)에서 저면으로 방출된 광을 상부로 반사할 수 있도록 경사진 형태를 가질 수 있고, 격벽과 격벽 사이에는 별도의 상면을 포함할 수 있다. 또한, 제1 도전형 컨택층(160)은 격벽과 격벽 사이에 별도의 상면을 포함하지 않고, 두 개의 격벽이 한쌍을 이루어 저면을 사이에 두고 복수 개 연결된 형태로 형성될 수 있다.
도전성 비아(v)는 도전성 기판(110)과 연장되어 제1 도전형 반도체층(120)에 형성된 제1 영역(v1)과, 상기 제1 영역(v1)에서 연장되어 상기 활성층(130) 및 상기 제2 도전형 반도체층(140)에 형성되고 상기 제1 영역(v1)보다 작거나 같은 직경을 같는 제2 영역(v2)으로 이루어질 수 있다. 본 실시형태에서, 도전성 비아(v)는 제2 도전형 반도체층(140)과 접속되며, 제1 영역(v1) 및 제2 영역(v2)은 제2 도전형 반도체층(140)에 가까운 영역의 직경이 더 좁아지는 형태로 형성될 수 있다. 제1 도전형 컨택층(160)은 저면부로부터 제1 영역(v1) 표면의 일부를 덮도록 연장될 수 있다. 이 경우, 도전성 비아(v)와 제1 도전형 컨택층(160) 사이의 저면에서 반사된 광이 도전성 비아(v)의 제1 영역(v1)을 통해 반사되어 상부로 유도될 수 있다. 제1 도전형 컨택층(160)은 제1 도전형 반도체층(120)과 전기적으로 연결되도록 형성되므로, 제1 도전형 컨택층(160)은 제2 도전형 반도체층(140)과 전기적으로 분리되어야 한다. 이를 위하여, 제1 도전형 컨택층(160)은 도전성 비아(v)의 제1 영역(v1)또는 그 일부에만 형성될 수 있고, 도전성 비아의 제2 영역(v2)까지 연장될 수 없다.
도3 내지 도6은 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 도3을 참조하면, 제1 도전형 컨택층(160)은 복수의 격벽부와 상기 격벽부 사이에 형성된 저면부를 구비하며, 도2의 실시형태와 비교할 때, 제1 도전형 컨택층(160)을 구성하는 격벽의 경사도에서 차이가 존재한다. 이 경우, 활성층(130)으로부터 임의의 각도로 입사된 광을 저면을 통해 반사시켜 상부로 유도하여 발광 효율을 높일 수 있다. 또한, 격벽은 도전성 기판(110)에 대하여 경사진 형태로 형성될 수 있다. 본 실시형태에서, 도전성 비아의 제1 영역(v1) 및 제2 영역(v2)은 직경이 동일하고, 제1 영역(v1)에 제1 도전형 컨택층(160)을 형성하고 있지 않다. 그러나 본 실시형태에서도, 제1 도전형 컨택층(160)은 저면부로부터 제1 영역(v1) 또는 제1 영역(v1)의 일부까지 연장될 수 있다.
도4는 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타내는 단면도로, 도전성 비아(v)의 제1 영역(v1) 및 제2 영역(v2)의 직경이 다를 수 있다. 제1 영역(v1)은 제2 영역(v2)보다 더 넓은 직경을 가질 수 있고, 제1 영역(v1) 내에서도 직경이 서로 다른 영역을 포함할 수 있다. 또한, 제1 영역(v1)의 일부까지 제1 도전형 컨택층(160)이 연장되어 반사면을 형성할 수 있다.
도5는 도4의 변형된 실시 형태를 개략적으로 나타내는 단면도이다. 제1 도전형 컨택층(160)의 격벽, 도전성 비아(v)의 제1 영역(v1) 및 제2 영역(v2)은 경사진 구조로 형성될 수 있다. 제1 영역(v1)은 서로 다른 직경을 가지는 둘 이상의 영역으로 구분될 수 있고, 제1 영역(v1)의 일부에 제1 도전형 컨택층(160)이 연장될 수 있다.
도6은 도1을 기준으로 BB'라인으로 자른 개략적인 단면도이다. 도6의 반도체 발광 소자에서는 도전성 비아(v)가 개시되어 있지 않으며, 복수의 격벽 및 저면을 갖는 제1 도전형 컨택층(160)이 개시되어 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 활성층(130)으로부터 도전성 기판(110)의 방향으로 방출된 빛이 제1 도전형 컨택층(160)의 저면에서 반사되어 격벽을 통해 상부로 유도될 수 있다. 상부로 유도된 빛을 보다 효율적으로 방출시키기 위하여, 제2 도전형 반도체층(140) 상면에는 요철구조(170)를 형성할 수 있다.
도7은 본 발명의 또다른 실시형태에 따른 반도체 발광 소자의 제2 도전형 반도체층을 상부에서 바라본 개략적인 평면도이다. 또한 도8은 도7을 기준으로 CC'라인으로 자른 개략적인 단면도이다. 도7 및 도8을 참조하면, 본 실시형태에 따른 반도체 발광소자(200)는 도전성 기판(210) 상에 제1 도전형 컨택층(260)이 형성되며, 제1 도전형 컨택층(260) 상에는 발광구조물, 즉, 제1 도전형 반도체층(220), 활성층(230) 및 제2 도전형 반도체층(240)을 포함하는 구조가 형성된다. 제1 도전형 컨택층(260)은 상기 도전성 기판(210)과 제1 도전형 반도체층(220) 사이에 배치되고, 제1 도전형 컨택층(260)의 일부가 투광성과 전기전도성을 갖는 물질로 이루어진 저굴절층(263) 및 금속층(262)이 적층된 구조를 구비하는 무지향성 반사기로 이루어질 수 있다. 무지향성 반사기는 높은 반사율을 가짐으로써 활성층(230)에서 방출된 빛이 흡수되어 소멸되는 것을 최소화하기 위한 것이며, 저굴절층(263)과 금속층(262)이 적층된 구조를 갖는다. 추가적으로 부가될 수 있는 구성으로서, 무지향성 반사기의 저굴절층(263) 상면에는 와이어 본딩 등에 이용되기 위한 본딩 패드가 구비될 수 있다.
무지향성 반사기(Omnidirectional reflector)는 활성층(130)으로부터 방출된 빛에 대하여 반사율이 높아 광 추출 효율의 향상에 기여할 수 있다. 상술한 바와 같이, 무지향성 반사기는 저굴절층(263)과 금속층(262)을 구비하여 구성되며, 저굴절층(263)은 투광성과 전기전도성을 갖는 물질로 이루어진다. 이러한 물질로서 바람직하게 투명 전도성 산화물(TCO)을 사용할 수 있으며, ITO, CIO, ZnO 등이 이에 해당한다. 이 경우, 무지향성 반사기 구조가 구현되기 위하여, 저굴절층(263)의 두께는 활성층(230)에서 방출된 빛의 파장의 1/(4n)에 비례하는 것이 바람직하며, 여기서, 상기 n은 저굴절층(263)의 굴절률에 해당한다. 이러한 두께 조건을 충족함으로써 무지향성 반사기는 해당 소자, 구체적으로, 발광구조물 중 활성층(230)에서 방출된 빛에 대하여 반사율이 극대화될 수 있다. 무지향성 반사기를 구성하는 금속층(262)은 저굴절층(263)과 접촉되도록 그 아래에 형성되며, 소멸 계수(extinction coefficient)가 높은 물질, 예컨대, Ag, Al, Au 등의 물질을 포함할 수 있다.
도8을 참조하면, 무지향성 반사기를 포함하는 제1 도전형 컨택트층(260)이 도전성 비아(v) 제1 영역(v1)의 일부와 제1 도전형 반도체층(220) 및 도전성 기판 (210) 사이에 형성되어 있으나, 도전성 비아의 제1 영역(v1)을 제외한 영역에만 형성될 수 있다. 또한, 앞선 실시형태에서와 같이, 제1 도전형 컨택층(260)이 복수의 격벽부와 격벽부 사이에 형성된 저면부를 구비한 형태에서도 적용 가능하다. 도9는 도8의 실시형태에 대한 변형예로, 도전성 비아(v)는 앞서 설명한 바와 같이 도전성 기판(210)으로부터 수직한 형태로 형성되거나, 일정한 경사도를 갖는 형태로 형성될 수 있다.
본 발명의 실시형태에 따른 반도체 발광소자에서, 제1 도전형 컨택층(160,260) 및 제1 도전형 반도체층(120,220) 사이에는 반사금속층을 더 포함할 수 있다. 반사금속층은 활성층(130,230)에서 방출된 빛을 반도체 발광소자(100, 200)의 상부, 즉, 제2 도전형 반도체층(140,240) 방향으로 반사하는 기능을 수행할 수 있으며, 나아가, 제1 도전형 반도체층(120,220)과 오믹 컨택을 이루는 것이 바람직하다. 이러한 기능을 고려하여, 반사금속층은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 포함할 수 있다. 이 경우, 반사금속층은 2층 이상의 구조로 채용되어 반사 효율을 향상시킬 수 있으며, 구체적인 예로서, Ni/Ag, Zn/Ag, Ni/Al, Zn/Al, Pd/Ag, Pd/Al, Ir/Ag. Ir/Au, Pt/Ag, Pt/Al, Ni/Ag/Pt 등을 들 수 있다. 다만, 반사금속층은 본 실시 형태에서 반드시 요구되는 구성은 아니며, 경우에 따라, 사용되지 않을 수 있다. 이 경우에는 제1 도전형 반도체층(120, 220)과 도전성 기판(110, 210)이 도전성 접합층 등을 매개로 접합될 수 있다.
도 10 내지 17은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 공정별 단면도이다. 구체적으로, 도 5에서 설명한 구조를 갖는 반도체 발광소자의 제조방법에 해당한다.
우선, 도 10에 도시된 것과 같이, 반도체 성장용 기판(10) 위에 제2 도전형 반도체층(140), 활성층(130) 및 제1 도전형 반도체층(110)을 MOCVD, MBE, HVPE 등과 같은 반도체층 성장 공정을 이용하여 순차적으로 성장시켜 발광구조물을 형성한다. 이 경우, 상술한 바와 같이, 발광구조물은 제2 도전형 반도체층(140), 활성층(130) 및 제1 도전형 반도체층(120)을 포함하며, 상기 반도체 성장용 기판(10)과 제2 도전형 반도체층(140) 사이에는 버퍼층이 더 포함될 수 있다.
다음으로, 도 11에 도시된 바와 같이, 제1 도전형 반도체층(120)에 홈을 형성한다. 상기 홈의 일부는 후속 공정에서 도전성 물질을 충진하여 제2 도전형 반도체층(140)과 연결되는 도전성 비아(v)를 형성하기 위한 것이고, 또 다른 일부는 활성층에서 방출된 광을 효율적으로 반사시키는 구조를 형성하기 위한 것이다. 본 실시형태의 경우 식각면은 일정한 경사를 갖도록 형성되어 있으나, 기판과 수직인 형태로도 형성될 수 있고, 상기 식각면의 일부는 후속 공정에서 제1 도전형 컨택층(160)의 격벽을 이룬다. 한편, 도 11의 홈 형성 공정은, 당 기술 분야에서 공지된 식각 공정, 예컨대, ICP-RIE 등을 이용하여 실행될 수 있다.
다음으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 홈의 일부는 도전성 비아를 형성하기 위하여, 활성층(130) 및 제2 도전형 반도체층(140)을 관통하도록 추가적인 식각공정이 이루어진다. 이러한 공정을 통해 상기 홈은 후속 공정에서 도전성 물질을 충진하여 제2 도전형 반도체층(140)과 연결되는 도전성 비아를 형성한다. 추가적인 식각 영역은 제1 도전형 반도체층(120) 및 활성층(130)을 관통하며, 제2 도전형 반도체층(140)의 일부가 노출되는 형상을 갖는다. 도전성 비아를 형성하기 위한 추가적인 식각공정 후, SiOxNy, SixNy 등과 같은 물질을 증착시켜 제1 도전형 반도체층(120), 활성층(130) 및 제2 도전형 반도체층(140)의 노출된 면을 덮도록 절연체를 형성한다.
다음으로, 도 13에 도시된 바와 같이, 도전성 비아(v)를 형성하기 위한 홈의 일부 영역을 제외한 영역의 절연체를 제거한다. 이러한 공정은 습식각 또는 건식각을 통해 이루어질 수 있다. 도전성 비아(v)를 형성하기 위한 추가 에칭 공정에 의해 생성된 홈은 제1 도전형 반도체층(120), 활성층(130) 및 제2 도전형 반도체층(140) 내에 형성되므로, 이 영역에 제1 도전형 컨택층(160)이 형성될 경우 단락이 일어날 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 추가 에칭 공정에 의해 생성된 홈 영역에는 절연체를 제거하지 않을 수 있다. 제거되지 않는 절연체의 영역은 제1 도전형 반도체층(120)과 제2 도전형 반도체층(140)을 전기적으로 분리하는 범위 내에서 변경 가능하다.
도전성 비아(v)를 통해 후속 공정에서 도전성 기판(110)과 제2 도전형 반도체층(140)이 전기적으로 연결될 수 있도록, 일부 영역에 절연체를 제거하고 제2 도전형 전극 역할을 하는 별도의 금속을 개재시킬 수 있다. 이러한 금속은 Au, Ni, Al, Cu, W, Si, Se, GaAs 중 어느 하나를 포함하는 물질로 이루어질 수 있으며, 도금, 스퍼터링, 증착 등의 공정으로 적절히 형성될 수 있다. 또한, 본 실시형태와는 달리, 후속 공정에서 도전성 기판(110)과 제2 도전형 반도체층(140)의 전기적 접촉을 위하여, 제2 도전형 반도체층(140)의 식각면의 절연체를 제거한 후에, 도전성 비아(v)를 통해 직접 도전성 기판(110)과 연결되도록 할 수 있다.
다음으로, 도14에 도시된 바와 같이, 제1 도전형 반도체층(120)의 식각면, 절연체 및 전극의 전면에 제1 도전형 컨택층(160)을 형성한다. 제1 도전형 컨택층(160)은 광 반사 기능과 제1 도전형 반도체층(120)과 오믹 컨택 기능을 고려하여 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 포함하도록 형성할 수 있으며, 당 기술 분야에서 공지된 스퍼터링이나 증착 등의 공정을 적절히 이용할 수 있다. 또한, 단일지향성 반사기 구조를 형성하기 위하여, ITO와 같이 투광성과 전기전도성을 갖는 물질과 Ti/Ag/Ni/Ti/Au로 이루어진 금속층을 차례로 증착시킬 수 있으며, P 전극과의 용이한 오믹 접촉을 위해 Ti/Au/Ti로 이루어진 PIM(P Interconnection metal)을 추가로 증착시킬 수 있다.
다음으로, 도15에 도시된 바와 같이, 제1 도전형 반도체층(120), 활성층(130), 제2 도전형 반도체층(140)을 관통하여 절연물질을 증착한 부분 및 전극에 증착된 제1 도전형 컨택층(160)을 제거하고, 도16에 도시된 바와 같이 그 상면에 절연층(150)을 형성한다. 상기 절연층(150)은 제1 도전형 컨택층(160)과 후속 공정에 의해 생성되는 도전성 기판(110) 사이의 단락을 방지한다. 절연층(150)은 앞서 설명한 절연체와 마찬가지로, SiO2, SiOxNy, SixNy 등과 같은 물질을 증착시켜 형성할 수 있다. 다음으로, 도17에 도시된 바와 같이, 제2 도전형 반도체층(140)과의 전기적 접속을 위하여 전극이 형성된 부분에 증착된 절연체를 제거한다.
다음으로, 도18에 도시된 바와 같이, 상기 홈 내부와 절연층(150) 상에 도전 물질을 형성하여 도전성 비아(v) 및 도전성 기판(110)을 형성한다. 도전성 기판(110)은 제2 도전형 반도체층(140)과 접속되는 도전성 비아(v)와 연결된 구조가 된다. 도전성 기판(110)은 Au, Ni, Al, Cu, W, Si, Se, GaAs 중 어느 하나를 포함하는 물질로 이루어질 수 있으며, 도금, 스퍼터링, 증착 등의 공정으로 적절히 형성될 수 있다. 이 경우, 도전성 비아(v)와 도전성 기판(110)을 동일한 물질로 형성할 수 있으나, 경우에 따라, 도전성 비아(v)는 도전성 기판(110)과 다른 물질로 이루어져 서로 별도의 공정으로 형성될 수도 있다. 예컨대, 도전성 비아(v)를 증착 공정으로 형성한 후, 도전성 기판(110)은 미리 형성되어 발광구조물에 본딩될 수 있을 것이다.
다음으로, 도19에 도시된 바와 같이, 반도체 성장용 기판(10)을 제거한다. 이 경우, 반도체 성장용 기판(10)은 레이저 리프트 오프나 화학적 리프트 오프 등과 같은 공정을 이용하여 제거될 수 있다. 도 17는 반도체 성장용 기판(10)이 제거된 상태로서, 도 18과 비교하여 180°회전시켜 도시하였다. 본 실시형태에서, 제1 도전형 컨택층(160)은 제1 도전형 반도체층(120)과 전기적으로 연결되도록 형성되어, 제1 도전형 전극(120a)을 형성할 수 있다.
도20은 복수의 격벽부와 저면부를 가지는 본 발명의 일 실시형태에 따른 모사실험의 단면 구조이다. 본 발명의 일 실시형태에 따른 격벽구조를 포함하지 않는 경우, 광 추출 효율이 11.5%로 나타난 데 반해, 본 발명의 일 실시형태에 따른 광 추출 효율은 14%로 증가하여, 광 추출 효율이 약 21% 증가하는 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 21은 제1 도전형 컨택층(160)의 격벽과 격벽 사이에 위치하는 상부면의 폭에 따른 광추출 효율의 개선정도를 모사 실험한 결과이다. 폭을 25㎛, 30㎛, 35㎛로 증가시키며 광추출 효율의 개선정도를 비교해본 결과, 반사율이 90%인 경우 폭이 증가할수록 개선 정도가 증가하고, 반사율이 100%인 경우는 폭이 증가할수록 개선 정도가 감소하는 결과를 나타냈다. 따라서, 무지향성 반사기를 형성하는 금속층/굴절층의 반사율에 따라 광추출효율의 개선 정도가 달라짐을 알 수 있다. ITO/Ag로 구성된 무지향성 반사기를 포함하는 구조에서, 반사율이 약 96%를 나타내므로 가장 높은 광추출 효율을 얻을 수 있는 폭의 범위를 선택할 수 있다.
도22 및 도23은 제2 도전형 반도체층(140) 상면에 형성될 수 있는 제2 도전형 전극의 크기에 따른 전류 분포의 정도 및 LED의 순방향전압을 모사실험한 결과이다. 도22의 (a)는 전극의 지름이 40㎛이고, (b)는 50㎛, (c)는 60㎛일 때 전류 분포를 나타낸다. 도22에 도시된 바와 같이, 전극의 지름이 증가할수록 전류분포가 균일하게 되며, 도23에 도시된 바와 같이, 전극의 지름이 증가함에 따라 LED의 순방향 전압이 감소하는 결과를 얻을 수 있다. 전극의 지름이 40㎛일 때의 순방향 전압은 1.85V이고, 전극의 지름이 60㎛일 때 순방향 전압은 1.76V로 약 5%의 전압감소 효과를 나타낸다. 전극의 크기를 크게 할수록 전류 확산 및 동작전압의 감소에는 유용하지만, 활성층의 면적이 줄어들어 발광 면적이 감소하는 반대 효과가 나타나므로 전극의 합산 면적은 이를 고려하여 칩 전체 면적의 1% 내지 30%, 보다 바람직하게는 5% 내지 20% 범위로 할 수 있다.
도 24 및 도25는 제2 도전형 반도체층(140)의 두께 변화에 따른 전류 분포 및 동작전압의 변화를 모사실험한 결과이다. 도24의 (a)는 제1 도전형 반도체층(140)의 두께가 0.1㎛이고, (b)는 0.2㎛, (c)는 0.3㎛, (d)는 0.5㎛, (e)는 1.0㎛, (f)는 2.0㎛일 때 전류분포를 나타낸다. 도24에 도시된 바와 같이, 제1 도전형 반도체층(140)의 두께가 두꺼울수록 전류 확산이 더 잘 일어난다. 또한, 도 25에 도시된 바와 같이, 제1 도전형 반도체층(140)의 두께가 두꺼워짐에 따라, 동작 전압은 1.85V에서 1.59V까지 감소한다. 다만, 제1 도전형 반도체층(140)의 두께를 과도하게 설정할 경우, 공정시간 증가로 인한 생산단가 증가의 요인이 되므로, 0.3㎛ 내지 5.0㎛ 범위 내에서 적정한 두께로 선택할 수 있다.
도26 및 도27은 ITO(800Å)/Ag(2000Å)으로 구성된 무지향성 반사기의 반사율 모사실험 결과로, 도26는 파장변화에 따른 반사율을, 도 27는 입사각도에 따른 반사율을 나타내는 그래프이다. 이때, ITO를 p-오믹 접촉 전극으로 사용하기 위하여 에피층의 최상층은 탄소를 도펀트로 이용하여 3.0×1019/㎤으로 도핑하였다. 이때, 도26에 도시된 바와 같이, 반사율은 적색 LED의 발광 파장에 해당하는 620nm의 파장 범위에서 95% 이상을 나타냈다. 또한, 도27을 살펴보면, 입사 각도에 따른 반사율 변화는, 브루스터 각(Brewster's angle)인 40°에서 TE 편광 및 TM 편광의 평균 반사율이 85%로 감소하나, 그 이외의 각도에서는 95% 이상의 반사율을 유지한다.
본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 반도체 발광 소자 110, 210: 도전성 기판
120, 220: 제1 도전형 반도체층 120a, 220a: 제1 도전형 전극
130, 230: 활성층 140, 240: 제2 도전형 반도체층
150, 250: 절연체 160, 260: 제1 도전형 컨택층
262: 금속층 263: 저굴절층
v: 비아 v1:제1 영역, v2:제2 영역
120, 220: 제1 도전형 반도체층 120a, 220a: 제1 도전형 전극
130, 230: 활성층 140, 240: 제2 도전형 반도체층
150, 250: 절연체 160, 260: 제1 도전형 컨택층
262: 금속층 263: 저굴절층
v: 비아 v1:제1 영역, v2:제2 영역
Claims (17)
- 도전성 기판;
상기 도전성 기판 상에 형성되며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광구조물;
상기 도전성 기판과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 배치되고, 복수의 격벽부와 상기 격벽부 사이에 형성된 저면부를 구비하여 상기 저면부에서 반사된 광이 상기 격벽부에 의하여 상부로 유도되는 제1 도전형 컨택층; 및
상기 도전성 기판으로부터 연장되어 형성되며, 상기 제1 도전형 컨택층, 제1 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아;
를 포함하는 반도체 발광 소자.
- 도전성 기판;
상기 도전성 기판 상에 형성되며, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 구비하는 발광구조물;
상기 도전성 기판과 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 배치된 제1 도전형 컨택층; 및
상기 도전성 기판으로부터 연장되어 형성되며, 상기 제1 도전형 컨택층, 제2 도전형 반도체층 및 활성층을 관통하여 상기 제2 도전형 반도체층과 접속된 도전성 비아;를 포함하고,
상기 제1 도전형 컨택층의 일부가 투광성과 전기전도성을 갖는 물질로 이루어진 저굴절층 및 금속층이 적층된 구조를 구비하는 무지향성 반사기(Omnidirectional reflector)로 이루어진 반도체 발광 소자.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 도전성 기판을 상기 제1 도전형 컨택층, 제1 도전형 반도체층 및 활성층과 전기적으로 분리시키기 위한 절연체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 도전성 비아는 상기 도전성 기판과 연장되어 상기 제1 도전형 반도체층에 형성된 제1 영역; 및 상기 제1 영역에서 연장되어 상기 활성층 및 상기 제2 도전형 반도체층에 형성되고, 상기 제1 영역보다 작거나 같은 직경을 갖는 제2 영역;으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제4항에 있어서,
상기 제1 영역 및 제2 영역 중 적어도 하나는 상기 제2 도전형 반도체층에 가까워질수록 직경이 좁아지는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제4항에 있어서,
상기 제1 도전형 컨택층이 상기 제1 영역 표면의 일부를 덮도록 연장된 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 도전형 컨택층은 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되도록 형성되며, 상기 발광구조물의 외부로 노출된 전기 연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 도전형 반도체층 상면에 주기가 불규칙한 요철구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 및 제2 도전형 반도체층은 각각 p형 및 n형 반도체층인 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 도전형 컨택층 및 상기 제1 도전형 반도체층 사이에 형성된 반사금속층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 도전성 비아의 상면에 제2 도전형 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제11항에 있어서,
상기 제2 도전형 전극의 면적은 칩 전체 면적의 1% 내지 30%에 해당하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 도전형층의 두께는 0.03㎛ 내지 5.0㎛인 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 도전형 컨택층의 격벽은 상기 활성층에서 저면으로 방출된 광을 상부로 반사할 수 있도록 경사진 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 도전형 컨택층의 일부가 투광성과 전기전도성을 갖는 물질로 이루어진 저굴절층 및 금속층이 적층된 구조를 구비하는 무지향성 반사기로 이루어진 반도체 발광 소자.
- 제2항에 있어서,
상기 저굴절층은 투명 전도성 산화물로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
- 제2항에 있어서,
상기 금속층은 Ag, Al 및 Au로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
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