KR20130103070A - 반도체 발광소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반도체 발광소자에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시 형태는 n형 및 p형 반도체층과, 상기 n형 및 p형 반도체층 사이에 배치되며, 양자우물층과 양자장벽층이 1회 이상 교대로 배치된 구조를 갖는 활성층 및 상기 활성층과 상기 n형 반도체층 사이에 배치되며, 초격자 우물층과 초격자 장벽층이 1회 이상 교대로 배치된 초격자 구조와, 상기 초격자 구조와 상기 활성층 사이에 형성되되 상기 초격자 구조를 이루는 층들보다 두꺼우면서 n형 불순물 농도가 높은 후막장벽층을 포함하는 전자주입층을 포함하는 반도체 발광소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의할 경우, 활성층에 앞서 성장되는 전자주입층의 구조를 최적화하여 우수한 전자 주입 기능을 수행함과 더불어 활성층의 결정 품질을 저하시키지 않도록 함으로써 발광 효율이 향상될 수 있는 반도체 발광소자를 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의할 경우, 활성층에 앞서 성장되는 전자주입층의 구조를 최적화하여 우수한 전자 주입 기능을 수행함과 더불어 활성층의 결정 품질을 저하시키지 않도록 함으로써 발광 효율이 향상될 수 있는 반도체 발광소자를 얻을 수 있다.
Description
본 발명은 반도체 발광소자에 관한 것이다.
반도체 발광소자의 일 종인 발광 다이오드(LED)는 전류가 가해지면 p, n형 반도체의 접합 부분에서 전자와 정공의 재결합에 기하여, 다양한 색상의 빛을 발생시킬 수 있는 반도체 장치이다. 이러한 반도체 발광소자는 필라멘트에 기초한 발광소자에 비해 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성 등의 여러 장점을 갖기 때문에 그 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 최근에는, 청색 계열의 단파장 영역의 빛을 발광할 수 있는 3족 질화물 반도체가 각광을 받고 있다.
이러한 발광 다이오드의 경우, 일반적으로, n형 및 p형 반도체층 사이에 활성층이 배치된 구조가 이용되는데, 발광 효율이 향상되기 위해서는 전자나 정공과 같은 캐리어를 효과적으로 활성층에 주입할 필요가 있다. 이를 위하여 소자 내부에 전기 절연 구조를 채용하여 캐리어를 측 방향으로 분산시키거나 활성층에 인접하여 전자를 효율적으로 주입할 수 있는 전자주입층 등이 이용되고 있다. 이 경우, 전자주입층은 활성층에 인접하여 전자를 구속할 수 있는 구조를 가지며 이렇게 구속된 전자를 활성층에 주입하는 기능을 하는데, 일반적으로 활성층에 앞서 성장된다. 따라서, 전자주입층이 어떠한 구조와 물질로 이루어지느냐에 따라 그 위에 성장되는 활성층의 결정 품질이 달라질 수 있으므로, 전자주입층은 본래의 전자 구속 기능을 충분히 수행하면서도 활성층의 결정 품질을 저하시키지 않도록 제공될 필요가 있다.
본 발명의 목적 중 하나는 활성층에 앞서 성장되는 전자주입층의 구조를 최적화하여 우수한 전자 주입 기능을 수행함과 더불어 활성층의 결정 품질을 저하시키지 않도록 함으로써 발광 효율이 향상될 수 있는 반도체 발광소자를 제공하는 것에 있다. 다만, 본 발명의 목적은 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결 수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시 형태는,
n형 및 p형 반도체층과, 상기 n형 및 p형 반도체층 사이에 배치되며, 양자우물층과 양자장벽층이 1회 이상 교대로 배치된 구조를 갖는 활성층 및 상기 활성층과 상기 n형 반도체층 사이에 배치되며, 초격자 우물층과 초격자 장벽층이 1회 이상 교대로 배치된 초격자 구조와, 상기 초격자 구조와 상기 활성층 사이에 형성되되 상기 초격자 구조를 이루는 층들보다 두꺼우면서 n형 불순물 농도가 높은 후막장벽층을 포함하는 전자주입층을 포함하는 반도체 발광소자를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 후막장벽층은 상기 초격자 우물층 및 상기 양자우물층보다 밴드갭 에너지가 클 수 있다.
이 경우, 상기 후막장벽층은 상기 활성층과 접촉되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 후막장벽층은 상기 활성층 중 상기 양자우물층과 접촉되도록 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 초격자 우물층은 상기 양자우물층보다 밴드갭 에너지가 클 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 후막장벽층은 6㎚ 이상의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 후막장벽층은 상기 양자장벽층보다 두꺼울 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 초격자 구조를 이루는 층들은 고의로 도핑되지 아니한 수준의 불순물 도핑 농도를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 활성층을 이루는 층들은 고의로 도핑되지 아니한 수준의 불순물 도핑 농도를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에서, 상기 후막장벽층의 n형 불순물 도핑 농도는 1.0×1016 ~ 1.0×1020/㎤일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의할 경우, 활성층에 앞서 성장되는 전자주입층의 구조를 최적화하여 우수한 전자 주입 기능을 수행함과 더불어 활성층의 결정 품질을 저하시키지 않도록 함으로써 발광 효율이 향상될 수 있는 반도체 발광소자를 얻을 수 있다.
다만, 본 발명으로부터 얻을 수 있는 효과는 이에만 제한되는 것은 아니며, 명시적으로 언급하지 않더라도 아래에서 설명하는 과제의 해결 수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 이에 포함된다고 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 반도체 발광소자에서 채용 가능한 전자주입층을 확대하여 나타낸 것이다.
도 3은 도 1의 반도체 발광소자에서 채용 가능한 활성층을 확대하여 나타낸 것이다.
도 4는 도 1의 반도체 발광소자에서 채용 가능한 전자주입층과 활성층 주변에서 전도 대역 에너지 준위를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 질화물 반도체 발광소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 도 1의 반도체 발광소자에서 채용 가능한 전자주입층을 확대하여 나타낸 것이다.
도 3은 도 1의 반도체 발광소자에서 채용 가능한 활성층을 확대하여 나타낸 것이다.
도 4는 도 1의 반도체 발광소자에서 채용 가능한 전자주입층과 활성층 주변에서 전도 대역 에너지 준위를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 질화물 반도체 발광소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다.
본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시 형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서 개별적인 실시 형태는 서로 합쳐진 형태로 제공될 수 있음은 평균적인 지식을 가진 자에게 자명하다 할 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 반도체 발광소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 도 2는 도 1의 반도체 발광소자에서 채용 가능한 전자주입층을 확대하여 나타낸 것이다. 도 3은 도 1의 반도체 발광소자에서 채용 가능한 활성층을 확대하여 나타낸 것이다. 또한, 도 4는 도 1의 반도체 발광소자에서 채용 가능한 전자주입층과 활성층 주변에서 전도 대역 에너지 준위를 개략적으로 나타낸 것이다.
우선, 도 1을 참조하면, 본 실시 형태에 따른 반도체 발광소자(100)는 기판(101), n형 반도체층(102), 전자주입층(103), 활성층(104), p형 반도체층(105) 및 오믹전극층(106)을 포함하며, n형 반도체층(102) 및 오믹전극층(106)의 상면에는 각각 제1 및 제2 전극(107a, 107b)이 형성될 수 있다. 다만, 본 명세서에서, '상부', '상면', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 소자가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
기판(101)은 반도체 성장용 기판으로 제공되며, 사파이어, Si, SiC, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN 등과 같이 절연성, 도전성, 반도체 물질을 이용할 수 있다. 이 경우, 가장 바람직하게 사용될 수 있는 것은 전기 절연성을 갖는 사파이어로서, 사파이어는 육각-롬보형(Hexa-Rhombo R3c) 대칭성을 갖는 결정체로서 c축 및 a측 방향의 격자상수가 각각 13.001Å과 4.758Å이며, C(0001)면, A(1120)면, R(1102)면 등을 갖는다. 이 경우, 상기 C면은 비교적 질화물 박막의 성장이 용이하며, 고온에서 안정하기 때문에 질화물 성장용 기판으로 주로 사용된다. 한편, 기판(101)으로 사용하기에 적합한 물질로는 Si 기판을 들 수 있으며, 대구경화에 보다 적합하고 상대적으로 가격이 낮은 Si 기판을 사용하여 양산성이 향상될 수 있다. Si 기판을 이용하는 경우, 기판(101) 상에 AlxGa1 - xN (0 ≤ x ≤ 1)과 같은 물질로 이루어진 핵생성층을 형성한 후 그 위에 원하는 구조의 질화물 반도체를 성장할 수 있을 것이다.
n형 및 p형 반도체층(102, 105)은 질화물 반도체, 예컨대, AlxInyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성을 갖는 물질로 이루어질 수 있으며, 각각의 층은 단일층으로 이루어질 수도 있지만, 도핑 농도, 조성 등의 특성이 서로 다른 복수의 층을 구비할 수도 있다. 다만, n형 및 p형 반도체층(102, 105)은 질화물 반도체 외에도 AlInGaP나 AlInGaAs 계열의 반도체를 이용할 수도 있을 것이다. n형 및 p형 반도체층(102, 105) 사이에 배치된 활성층(104)은 전자와 정공의 재결합에 의해 소정의 에너지를 갖는 광을 방출하며, 도 3 및 도 4에 도시된 것과 같이, 양자장벽층(104a)과 양자우물층(104b)이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조, 예컨대, 질화물 반도체일 경우, 양자우물층(104b)은 InGaN (In, Ga 함량은 변화될 수 있음)으로 이루어지고 양자장벽층(104a)은 GaN, InGaN (In, Ga 함량은 변화될 수 있으며, 양자우물층보다 In 함량이 낮을 수 있음), AlInGaN (Al, In, Ga 함량은 변화될 수 있음) 등으로 이루어진 영역을 구비할 수 있다. 또한, 실시 형태에 따라 달라질 수는 있지만, 도 3에 도시된 것과 같이, 양자장벽층(104a)은 양자우물층(104b)보다 두껍게 형성될 수 있다.
한편, 발광구조물을 구성하는 n형 및 p형 반도체층(102, 105)과 활성층(104), 또한, 후술할 전자주입층(103) 등은 유기 금속 화학 증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD), 수소화 기상 에피택시(Hydride Vapor Phase Epitaxy, 'HVPE'), 분자선 에피탁시(Molecular Beam Epitaxy, MBE) 등과 같이 당 기술 분야에서 공지된 공정을 이용하여 성장될 수 있다. 또한, 도시하지는 않았지만, n형 반도체층(102)에 작용하는 응력을 완화하여 결정성을 향상시킬 수 있는 n형 반도체층(102) 형성 전에 버퍼층을 기판(101) 상에 미리 형성하여 둘 수도 있을 것이다. 또한, 도시하지는 않았지만, 활성층(104)과 p형 반도체층(105) 사이에는 에너지 밴드갭이 상대적으로 높은 전자차단층이 개재될 수 있으며, 활성층(104)을 지나 전자가 오버플로우 되는 것을 방지하는 기능을 할 수 있다.
본 실시 형태의 경우, n형 반도체층(102)과 활성층(104)의 사이에는 전자주입층(103)이 배치되며, 전자를 구속하여 활성층(104)에 전자에 주입되는 효율을 향상시키기 위하여 제공된다. 전자주입층(103)은 도 2 및 도 4에 도시된 것과 같이, 초격자 우물층(103b)과 초격자 장벽층(103a)이 1회 이상 교대로 배치된 초격자 구조(SL)와, 이러한 초격자 구조(SL)와 활성층(104) 사이에 형성된 후막장벽층(103c)을 포함한다. 초격자 구조(SL)는 n형 반도체층(102) 등으로부터 제공된 전자를 효과적으로 구속하며 전자는 초격자 장벽층(103a)을 터널링하여 활성층(104) 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 초격자 구조(SL)는 초격자 형태로 제공됨으로써 우수한 결정성을 확보할 수 있다. 이 경우, 실시 형태에 달라질 수는 있지만, 도 4에 도시된 것과 같이, 초격자 구조(SL)에 포함된 초격자 우물층(103b)은 활성층(104)의 양자우물층(104b)보다 밴드갭 에너지가 큰 물질로 이루어질 수 있으며, 예컨대, InGaN으로 이루어지되 양자우물층(104b)보다 In의 함량이 더 적을 수 있다. 또한, 초격자 장벽층(103a)은 GaN, AlGaN, AlInGaN, InGaN 등의 물질로 이루어질 수 있으며, In을 함유하는 경우에는 초격자 우물층(103b) 및 양자우물층(104b)보다 In의 함량이 더 적을 수 있다.
후막장벽층(103c)은 전자주입층(103)의 최외곽에 배치되며, 활성층(104), 특히, 활성층(104) 중 양자우물층(104b)과 접촉되도록 형성될 수 있다. 캐리어에 대한 장벽으로 기능하는 후막장벽층(103c)은 초격자 우물층(103b) 및 양자우물층(104b)보다 밴드갭 에너지가 더 큰 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 후막장벽층(103c)은 GaN, AlGaN, AlInGaN, InGaN 등의 물질, 예컨대, 초격자 장벽층(103a)과 동일한 물질로 이루어질 수 있으며, In을 함유하는 경우에는 초격자 우물층(103b) 및 양자우물층(104b)보다 In의 함량이 더 적을 수 있다.
또한, 후막장벽층(103c)은 초격자 구조(SL)를 이루는 층들, 즉, 초격자 우물층(103b)과 초격자 장벽층(103a)보다 두껍게 제공된다. 예를 들어, 후막장벽층(103c)은 약 6㎚ 이상의 두께를 갖도록 형성될 수 있으며, 이는 터널링 효과를 갖기 위하여 초격자 구조(SL)를 이루는 층들의 두께가 약 1 ~ 5㎚ 수준인 것과 비교하여 더 두꺼운 것이다. 나아가, 도 4에서 볼 수 있듯이, 후막장벽층(103c)은 활성층(104)의 양자장벽층(104a)보다 두꺼울 수 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는 전자주입층(103)을 초격자 구조(SL)로만 형성하는 것에 그치지 아니하고, 마지막 장벽에 해당하는 위치에 상대적으로 두꺼운 후막장벽층(103c)을 형성하였다. 초격자 구조(SL)만으로 전자주입층(103)을 구성할 경우 상대적으로 두께가 얇은 초격자 구조(SL)는 영역에 따라 두께의 산포가 크게 발생할 수 있으며, 이러한 문제는 웨이퍼가 대구경화될수록 더 커지게 된다. 이와 같이, 두께의 산포가 발생할 경우, 초격자 구조(SL) 중 두께가 상대적으로 얇은 영역에서 얻어진 소자의 경우, 그 위에 성장된 반도체층, 특히, 활성층(104)의 결정성이 크게 저하되며, 이는 발광 효율의 저하로 이어질 수 있다.
본 실시 형태에서는 이러한 문제를 저감하기 위하여, 전자주입층(103)의 마지막 장벽층을 두꺼운 후막장벽층(103c)으로 형성하였으며, 후막장벽층(103c)은 웨이퍼 전체적으로 두께의 산포가 저감된 형태로 제공될 수 있다. 또한, 두께의 산포 문제를 따지지 않더라도 상대적으로 밴드갭 에너지가 높은 후막장벽층(103c)을 두껍게 형성하는 것만으로도 결정성의 향상을 기대할 수 있다. 따라서, 후막장벽층(103c) 위에 성장되는 활성층(104)의 결정 품질이 개선되어 발광 효율의 향상을 가져올 수 있다.
한편, 전자주입층(103)에서 마지막 장벽층의 두께가 두꺼워짐에 따라 전자의 터널링이 줄어들어 전자 주입 효율이 낮아질 수 있다. 이를 해소하기 위하여, 후막장벽층(103c)은 불순물의 농도 면에서, 초격자 구조(SL)를 이루는 층들, 즉, 초격자 우물층(103b)과 초격자 장벽층(103a)보다 높은 n형 불순물 농도를 가질 수 있다. 이와 같이, 후막장벽층(103c)에 상대적으로 높은 수준으로 n형 불순물(예컨대, Si, C 등)을 도핑함으로써 두께의 증가로 인하여 전자 주입 효율이 낮아지는 것을 보상할 수 있다. 이 경우, 전자주입층(103)을 전체적으로 n형 불순물로 도핑할 수도 있겠으나, n형 불순물의 양이 많아질 경우 결정 품질이 저하될 가능성이 있으므로, 후막장벽층(103c)에만 n형 불순물을 도핑할 수 있을 것이다.
구체적으로, 초격자 구조(SL)를 이루는 초격자 우물층(103b)과 초격자 장벽층(103a)의 경우, 언도프 상태, 즉, 고의로 도핑되지 아니한 수준의 불순물 도핑 농도를 가질 수 있다. 후막장벽층(103c)의 경우, 전자 주입 효율과 결정 품질 등을 고려하였을 때 n형 불순물 도핑 농도는 약 1.0×1016 ~ 1.0×1020/㎤인 것이 바람직하다. 또한, 후막장벽층(103c)은 활성층(104)을 이루는 층들, 즉, 양자우물층(104b)과 양자장벽층(104a)보다 높은 n형 불순물 농도를 가질 수도 있다. 이 경우, 양자우물층(104b)과 양자장벽층(104a)은 언도프 상태, 즉, 고의로 도핑되지 아니한 수준의 불순물 도핑 농도를 가질 수 있다.
다시 도 1을 참조하여 나머지 구성 요소를 설명하면, 오믹전극층(106)은 p형 반도체층(105)과 전기적으로 오믹 특성을 보이는 물질로 이루어질 수 있으며, 투명 전극용 물질 중 광 투과율이 높으면서도 오믹컨택 성능이 상대적으로 우수한 ITO, CIO, ZnO 등과 같은 투명 전도성 산화물로 형성될 수 있다. 이와 달리 오믹전극층(106)은 광 반사성 물질, 예를 들어, 고반사성 금속으로 이루어질 수 있으며, 이 경우, 소자(100)는 제1 및 제2 전극(107a, 107b) 패키지의 리드 프레임 등을 향하여 실장되는 소위, 플립칩 구조로 이용될 수 있다. 다만, 오믹전극층(106)은 본 실시 형태에서 반드시 필요한 요소는 아니며, 경우에 따라서는 제외될 수도 있을 것이다.
제1 및 제2 전극(107a, 107b)은 당 기술 분야에서 공지된 전기전도성 물질, 예컨대, Ag, Al, Ni, Cr 등의 물질 중 하나 이상을 증착하거나 스퍼터링하는 등의 공정으로 형성될 수 있다. 다만, 도 1에 도시된 구조의 경우, n형 반도체층(102) 및 오믹전극층(106)의 상면에는 각각 제1 및 제2 전극(107a, 107b)이 형성되어 있으나 이러한 전극(107a, 107b) 형성 방식은 일 예일 뿐이며, 도 5의 실시 형태와 같이, n형 반도체층(102), 활성층(104) 및 p형 반도체층(105)을 구비하는 발광구조물의 다양한 위치에 전극이 형성될 수 있을 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 따른 질화물 반도체 발광소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다. 본 실시 형태에 따른 질화물 반도체 발광소자(200)는 도전성 기판(207) 상에 발광구조물이 형성되며, 상기 발광구조물은 n형 반도체층(202), 전자주입층(203), 활성층(204) 및 p형 반도체층(205)을 구비하는 구조이다. 이 경우, 전자주입층(203)은 앞선 실시 형태들에서 설명한 구조, 즉, 초격자 구조 및 후막장벽층을 구비함으로써 결정 품질의 저하를 방지하면서 효과적으로 전자를 주입할 수 있는 구조이다.
n형 반도체층(202)의 상부에는 n형 전극(208)이 형성되며, p형 반도체층(205)의 하부에는 반사금속층(206) 및 도전성 기판(207)이 형성될 수 있다. 반사금속층(206)은 p형 반도체층(205)과 전기적으로 오믹 특성을 보이는 물질로서, 나아가, 활성층(204)에서 방출된 빛을 반사할 수 있도록 높은 반사율을 갖는 금속으로 이루어질 수 있다. 이러한 기능을 고려하여 반사금속층(206)은 Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 포함하여 형성할 수 있다.
도전성 기판(207)은 외부 전원과 연결되어 p형 반도체층(205)에 전기 신호를 인가하는 기능을 수행할 수 있다. 또한, 도전성 기판(207)은 반도체 성장에 이용된 기판을 제거하기 위한 레이저 리프트 오프 등의 공정에서 상기 발광구조물을 지지하는 지지체의 역할을 수행하며, Au, Ni, Al, Cu, W, Si, Se, GaAs 중 어느 하나를 포함하는 물질, 예컨대, Si 기판에 Al이 도핑된 물질로 이루어질 수 있다. 이 경우, 도전성 기판(207)은 도금, 스퍼터링, 증착 등의 공정으로 반사금속층(206)에 형성할 수 있으며, 이와 달리, 미리 제조된 도전성 기판(207)을 반사금속층(206)에 도전성 접합층 등을 매개로 하여 접합시킬 수도 있다.
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.
101: 기판 102: n형 반도체층
103: 전자주입층 104: 활성층
104a: 양자장벽층 104b: 양자우물층
105: p형 반도체층 106: 오믹전극층
107a, 107b: 제1 및 제2 전극
103: 전자주입층 104: 활성층
104a: 양자장벽층 104b: 양자우물층
105: p형 반도체층 106: 오믹전극층
107a, 107b: 제1 및 제2 전극
Claims (10)
- n형 및 p형 반도체층;
상기 n형 및 p형 반도체층 사이에 배치되며, 양자우물층과 양자장벽층이 1회 이상 교대로 배치된 구조를 갖는 활성층; 및
상기 활성층과 상기 n형 반도체층 사이에 배치되며, 초격자 우물층과 초격자 장벽층이 1회 이상 교대로 배치된 초격자 구조와, 상기 초격자 구조와 상기 활성층 사이에 형성되되 상기 초격자 구조를 이루는 층들보다 두꺼우면서 n형 불순물 농도가 높은 후막장벽층을 포함하는 전자주입층;
을 포함하는 반도체 발광소자.
- 제1항에 있어서,
상기 후막장벽층은 상기 초격자 우물층 및 상기 양자우물층보다 밴드갭 에너지가 큰 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
- 제2항에 있어서,
상기 후막장벽층은 상기 활성층과 접촉되도록 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
- 제2항에 있어서,
상기 후막장벽층은 상기 활성층 중 상기 양자우물층과 접촉되도록 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
- 제1항에 있어서,
상기 초격자 우물층은 상기 양자우물층보다 밴드갭 에너지가 큰 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
- 제1항에 있어서,
상기 후막장벽층은 6㎚ 이상의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
- 제1항에 있어서,
상기 후막장벽층은 상기 양자장벽층보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
- 제1항에 있어서,
상기 초격자 구조를 이루는 층들은 고의로 도핑되지 아니한 수준의 불순물 도핑 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
- 제1항에 있어서,
상기 활성층을 이루는 층들은 고의로 도핑되지 아니한 수준의 불순물 도핑 농도를 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
- 제1항에 있어서,
상기 후막장벽층의 n형 불순물 도핑 농도는 1.0×1016 ~ 1.0×1020/㎤인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
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|---|---|---|---|---|
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-
2012
- 2012-03-09 KR KR1020120024411A patent/KR20130103070A/ko not_active Application Discontinuation
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