KR20140121802A - 발광 다이오드 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

기판; 상기 기판 상에 형성된 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층의 일부 영역 상에 순차적으로 형성된 활성층, 제2 도전형 반도체층 및 투명전극층; 및 상기 제1 도전형 반도체층의 일부 및 상기 제2 도전형 반도체층상에 각각 형성된 제1 전극 및 제2 전극을 포함하되; 상기 투명전극층은 적어도 일부가 패터닝되어 상기 제2 도전형 반도체층을 노출시키는 식각패턴들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드가 제공된다.

Description

발광 다이오드 및 그 제조 방법{LIGHT EMMITING DIODE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}
본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 특히 전류분산 성능을 향상시키어 발광효율을 개선한 발광 다이오드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
질화갈륨(GaN) 계열의 발광 다이오드(LED)는 LED 기술을 상당히 변화시켰으며, 현재 천연색 LED 표시소자, LED 교통 신호기, 백색 LED 등 다양한 응용에 사용되고 있다. 최근, 고효율 백색 LED는 형광 램프를 대체할 것으로 기대되고 있으며, 특히 백색 LED의 효율(efficiency)은 통상의 형광램프의 효율에 유사한 수준에 도달하고 있다.
질화갈륨 계열의 발광 다이오드는 일반적으로 사파이어와 같은 기판 상에 에피층들을 성장시키어 형성되며, N형 반도체층, P형 반도체층 및 이들 사이에 개재된 활성층을 포함한다. 한편, 상기 N형 반도체층 상에 N형 전극이 형성되고, 상기 P형 반도체층 상에 P형 전극이 형성된다. 상기 발광 다이오드는 상기 전극들을 통해 외부 전원에 전기적으로 연결되어 구동된다. 이때, 전류는 P형 전극에서 상기 반도체층들을 거쳐 N-전극으로 흐른다.
일반적으로 P형 반도체층은 높은 비저항을 가지므로, P형 반도체층 내에서 전류가 고르게 분산되지 못하고, 상기 P형 전극이 형성된 부분에 전류가 집중되며, 모서리를 통해 전류가 집중적으로 흐르는 문제점이 발생된다. 전류집중은 발광영역의 감소로 이어지고, 결과적으로 발광효율을 저하시킨다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, P형 반도체층 상에 비저항이 낮은 투명전극층을 형성하여 전류분산을 도모하는 기술이 사용된다. P형 전극으로부터 유입된 전류가 투명전극층에서 분산되어 상기 P형 반도체층으로 유입되기 때문에 발광 다이오드의 발광영역을 넓힐 수 있다.
그러나, 투명전극층은 광을 흡수하기 때문에 그 두께가 제한되며, 따라서 전류분산에 한계가 있다. 특히 고출력을 위해 사용되는 약 1㎟ 이상의 대면적 발광 다이오드에서 투명전극층을 이용한 전류분산은 한계가 있다.
한편, 상기 전류는 반도체층들을 통해 흘러서 N형 전극으로 빠져 나간다. 이에 따라, 상기 N형 반도체층에서 N형 전극이 형성된 부분에 전류가 집중되며, 이는 반도체층 내에서 흐르는 전류가 N형 전극이 형성된 영역 근처에 집중되는 것을 의미한다. 따라서, N형 반도체층 내의 전류집중을 개선할 수 있는 발광 다이오드가 또한 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, P형 반도체층 및 N형 반도체층을 통해 흐르는 전류를 고르게 분산시킬 수 있는 발광 다이오드를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 발광 다이오드 내에서 전류가 집중되는 영역들을 분산시키어 발광 효율을 개선한 발광 다이오드를 제공하는 것이다.
본 발명의 일측면에 의하면, 기판; 상기 기판 상에 형성된 제1 도전형 반도체층; 상기 제1 도전형 반도체층의 일부 영역 상에 순차적으로 형성된 활성층, 제2 도전형 반도체층 및 투명전극층; 및 상기 제1 도전형 반도체층의 일부 및 상기 제2 도전형 반도체층상에 각각 형성된 제1 전극 및 제2 전극을 포함하되; 상기 투명전극층은 적어도 일부가 패터닝되어 상기 제2 도전형 반도체층을 노출시키는 식각패턴들이 형성되어 있고, 상기 식각패턴들은 상기 연장부의 연장방향에 대하여 수직방향으로 배열되어 형성된 발광 다이오드가 제공된다.
상기 식각패턴들은 상기 제2 전극과 이격되어 형성될 수 있다.
상기 제1전극 및 상기 제2전극은 발광 다이오드의 동일 변을 따라 연장된 연장부가 형성될 수 있다.
상기 식각패턴들은 상기 연장부의 연장방향에 대하여 수직방향으로 배열되어 형성될 수 있다.
상기 식각패턴은 상기 투명전극층의 중앙을 기준으로 좌우대칭되게 배열되어 형성될 수 있다.
상기 투명전극층은 상기 식각패턴들에 의해 다수의 영역들로 구분되며, 상기 다수의 영역들은 상기 투명전극층의 중앙에서 가장자리로 갈수록 큰 너비를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 식각패턴들은 직선, 비직선, 지그재그, 톱니 형상중 선택된 형상을 가질 수 있다.
상기 제2 도전형 반도체층은 상기 투명전극층의 상기 식각패턴들 하부에 위치하는 부분의 적어도 일부가 식각될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 기판상에 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층 및 투명전극층을 형성하는 단계; 상기 투명전극층의 적어도 일부를 패터닝하여 상기 제2 도전형 반도체층을 노출시키는 식각패턴들을 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 제조 방법이 제공된다.
상기 발광 다이오드 제조 방법은 상기 제1 도전형 반도체층의 일부 및 상기 제2 도전형 반도체층상에 제1 전극 및 제2 전극을 각각 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 발광 다이오드 제조 방법은 상기 투명전극층, 상기 P형 반도체층 및 상기 활성층의 일부를 제거하여 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키는 단계; 및 상기 제1 도전형 반도체층 및 상기 제2 도전형 반도체층에 제1 전극 및 제2 전극을 각각 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1전극 및 상기 제2전극은 발광 다이오드의 동일 변을 따라 연장된 연장부가 형성될 수 있다.
상기 식각패턴들은 상기 연장부의 연장방향에 대하여 수직방향으로 배열되어 형성될 수 있다.
상기 식각패턴은 상기 투명전극층의 중앙을 기준으로 좌우대칭되게 배열되어 형성될 수 있다.
상기 투명전극층은 상기 식각패턴들에 의해 다수의 영역들로 구분되며, 상기 다수의 영역들은 상기 투명전극층의 중앙에서 가장자리로 갈수록 큰 너비를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 식각패턴들은 직선, 비직선, 지그재그, 톱니 형상중 선택된 형상을 가질 수 있다.
바람직하게는, 상기 발광 다이오드 제조 방법은 상기 투명전극층의 적어도 일부를 패터닝할때 상기 제2 도전형 반도체층의 적어도 일부를 식각하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 투명전극층에 유입된 전류가 투명전극층에 형성되어 있는 식각패턴들에 의해 분산되어 상기 제2 도전형 반도체층으로 유입되기 때문에 전류분산 성능을 향상시키어 발광효율을 개선할 수 있다.
또한, 투명전극층의 일부를 식각하여 제거함으로써 활성층에서 발생된 광이 투명전극층에 의해 흡수되는 양을 줄여서 발광 효율을 좀더 개선시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 2에서 A-A 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드를 제조하는 공정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 발광 다이오드에서 투명전극층에 흐르는 전류의 분포에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 8은 비교예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 비교예에 따른 발광 다이오드에서 투명전극층에 흐르는 전류의 분포에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 도면이다.
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이고, 도 2는 도 1의 평면도이고, 도 3은 도 2에서 A-A 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드는 베이스를 이루는 기판(10)을 포함하며, 그 기판(10) 위에는 N형 반도체층(20), 활성층(30) 및 P형 반도체층(40)을 포함하는 발광셀이 형성된다.
본 실시예의 발광다이오드가 하나의 발광셀을 포함하지만 복수의 발광셀을 포함하여 교류 전원에 의해 동작될 수 있는 발광다이오드 또한 본 발명의 범위 내에 있다. 한편, 발광셀은 메사(mesa) 형성에 의해 N형 반도체층(20) 일부가 위쪽으로 노출되며 그 노출되는 부분에는 N형 전극(60)이 형성된다. 그리고, 기판(10)은 사파이어 소재로 이루어지는 것이 바람직하지만, 사파이어 소재에 비해 열전도율이 큰 SiC 등과 같은 다른 소재로 이루어질 수도 있다.
도시된 바와 같이, 활성층(30)은 메사 형성에 의해 N형 반도체층(20)의 일부 영역 위에 한정적으로 형성되며, 활성층(30) 위로는 P형 반도체층(40)이 형성된다. 따라서, N형 반도체층(20)의 상면 일부 영역은 활성층(30)과 접합되어 있으며, 상면의 나머지 일부 영역은 외부로 노출된다. 본 실시예에서, N형 반도체층(20) 일부가 N형 전극 형성을 위해 일부가 제거된 형태로 이루어지지만, N형 반도체층(20) 아래의 기판을 제거한 수직형의 발광다이오드 또한 본 발명의 범위 내에 있다.
N형 반도체층(20)은 N형 AlxInyGa1-x-yN(0≤x,y,x+y≤1)으로 형성될 수 있으며, N형 클래드층을 포함할 수 있다. 또한, P형 반도체층(40)은 P형 AlxInyGa1-x-yN(0≤x,y,x+y≤1)으로 형성될 수 있으며, P형 클래드층을 포함할 수 있다. N형 반도체층(20)은 실리콘(Si)을 도펀트로 첨가하여 형성된다. 그리고, P형 반도체층(40)은 예를 들면, 아연(Zn) 또는 마그네슘(Mg)과 같은 도펀트가 첨가되어 형성될 수 있다.
활성층(30)은 전자 및 정공이 재결합되는 영역으로서, InGaN을 포함하여 이루어진다. 활성층(30)을 이루는 물질의 종류에 따라 발광셀에서 추출되는 발광 파장이 결정된다. 활성층(30)은 양자우물층과 장벽층이 반복적으로 형성된 다층막일 수 있다. 장벽층과 우물층은 일반식 AlxInyGa1-x-yN(0≤x,y,x+y≤1)으로 표현되는 2원 내지 4원 화합물 반도체층들일 수 있다.
또한, 기판(10)과 N형 반도체층(20) 사이에 버퍼층(미도시됨)이 개재될 수 있다. 버퍼층은 그 상부에 형성될 반도체층들과 기판(10) 사이의 격자 불일치를 완화하기 위해 사용된다. 또한, 기판(10)이 전도성인 경우, 버퍼층은 기판(10)과 발광셀을 전기적으로 절연시키기 위해, 절연물질 또는 반절연물질로 형성된다. 버퍼층은 예컨대 AlN, GaN 등의 질화물로 형성될 수 있다. 한편, 기판(10)이 사파이어와 같이 절연성인 경우, 버퍼층은 도전성 물질로 형성될 수 있다.
또한, P형 반도체층(40)상에는 투명전극층(50)이 형성된다. 상기 투명전극층(50)은 판상 형태로서 상기 발광층(40)에서 방출되는 빛을 외부로 투과시킨다. 상기 투명전극층(50)은 P형 전극(70)을 통해 입력되는 전류를 골고루 분산시켜 발광효율을 높이는 역할도 수행한다. 상기 투명전극층(50)은 Ni/Au, ITO, 또는 ZnO 등의 금속 또는 금속산화물로 이루어질 수 있다.
상기 투명전극층(50)은 식각패턴들(51)이 형성되어 있다. 식각패턴들(51)은 투명전극층(50)을 패터닝함에 의해 형성되며, 식각패턴들(51)을 통해 상기 제2 도전형 반도체층(40)이 노출된다. 상기 식각패턴들(51)의 형상 및 배열은 다양하게 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 식각패턴들(51)은 도시된 바와 같이 직선형상을 가질 수 있으며, 발광 다이오드의 동일 변을 따라 연장된 연장부가 형성된 상기 P형 전극(70)과 N형 전극(60)에 대하여, 상기 연장부의 연장방향에 대하여 수직방향으로 배열되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 식각패턴들(51)은 투명전극층(50)의 중앙을 기준으로 좌우 대칭되게 배열되어 형성될 수 있다. 상기 투명전극층(50)은 상기 식각패턴들(51)에 의해 다수의 영역들로 구분되며, 상기 다수의 영역들은 그 너비를 다양하게 조절할 수 있다. 예컨대, 도시된 바와 같이 투명전극층의 중앙부분에 위치하는 영역은 가장 작은 너비를 가지고, 가장자리로 갈수록 큰 너비를 가지도록 형성할 수 있다. 상기 투명전극층(50)은 자체 저항을 가지고 있음에 따라 식각패턴들(51)에 의해 구분될 수 큰 너비를 가지는 영역에서는 저항이 다소 작아지고, 작은 너비를 가지는 영역에서는 저항이 다소 커질 수 있다. 한편, P형 전극(70)과 N형 전극(60)은 서로 대향하여 배치되며 발광다이오드의 중앙부분에 형성되어 있다. 따라서, P형 전극(70)과 N형 전극(60) 사이의 최단 거리(발광 다이오드의 중앙부분)을 따라 전류가 흘러버리기 쉽다. 그렇지만, 식각패턴들(51)에 의해 구분되는 투명전극층(50)의 개별영역들의 너비를 조절하여 투명전극층의 중앙부분에서는 너비가 작고, 가장자리로 갈수록 너비를 크게 하면, 투명전극층의 중앙부분에서는 상대적으로 커지고 발광 다이오드의 가장자리쪽으로 갈수록 저항이 상대적으로 작아지게 하여 전류의 고른 분산을 유도할 수 있다. 상기 식각패턴들(51)의 형상은 다양할 수 있다. 예컨대, 직선, 비직선(다양한 각도로 라운드진), 지그재그, 톱니 형상 등등이 될 수 있다. 식각패턴들(51)에 의해 투명전극층(50)들의 너비가 조절됨에 따라 전류의 분산효과를 기대할 수 있을 뿐아니라, 투명전극층(50)의 일부를 제거해냄에 따라 투명전극층(50)에서 발광이 일어나는 표면적으로 상대적으로 더 넓어질 수 있게 되고, 투명전극층(50)에서 일부의 광이 흡수되는 특성상 투명전극층(50)의 어느정도가 제거된다면 그 만큼 활성층(20)에서 발생된 광이 투명전극층(50)내에서 흡수되는 것을 어느 정도 줄여서 발광 효율을 개선시킬 수 있다. 한편, 상기 투명전극층(50)의 상기 식각패턴들(51)이 식각될 때 과다하게 식각을 수행하여 상기 P형 반도체층(40)중에서 상기 식각패턴들(51)의 하부에 위치하는 부분이 식각되게 할 수 있다. 이때, 상기 P형 반도체층(40)의 일부만 식각될 수 도 있고 P형 반도체층(40)의 깊은 영역까지 식각되게 할 수 있다. 이렇게 하면, 결과적으로 발광이 일어나는 표면적이 더욱 많아지게 된다.
전극들(70, 60)은 상기 투명전극층(50) 위 및 상기 N형 반도체층(30) 위에 형성된다. 상기 투명전극층(50)이 상기 P형 반도체층 위에 형성되지 않은 경우, 상기 전극은 상기 P형 반도체층(40) 위에 형성된다. 상기 전극(70, 60)은 와이어(wire)에 의해 리드(lead)(미도시)와 연결되어 외부전원으로부터 전원을 공급받는다.
상기 전극(70, 60)은 서로 마주보는 위치에 형성될 수 있다. 상기 전극(70,60)은 발광 다이오드의 동일 변을 따라 연장된 연장부가 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 N형 반도체층(30) 위에 형성되는 N형 전극(60)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 원형 중심부로부터 상기 N형 반도체층(30) 상면의 노출된 영역 양 쪽 방향으로 윙(wing) 형태를 가질 수 있다. 상기 전극들(70, 60)이 윙 형태를 가질 경우, 상기 전극들(70, 60)을 통과하는 전류가 골고루 분산되어 상기 발광 다이오드의 광효율을 높이는 효과가 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 발광다이오드를 제조하는 공정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 기판(10) 상에 N형 반도체층(20), 활성층(30), P형 반도체층(40)을 순차적으로 형성한다. 기판(10)과 N형 반도체층(20)사이에 버퍼층이 형성될 수 있다. 버퍼층 및 N형 반도체층(20)은 금속 유기 화학 기상 증착(MOCVD) 방식으로 형성되는 것이 바람직하지만, 분자선 성장(MBE) 또는 수소화물 기상 성장(HVPE) 방법 등을 사용하여 형성될 수 있다.
특히, N형 반도체층(20)은 Si 도펀트를 첨가하여 형성된 층으로서, 기판(10) 위에서 수직방향으로 성장하여 형성된다. 유기 금속 화학 기상 증착(MOCVD)을 거쳐 N형 반도체층을 기판 위에 성장시킨다. P형 반도체층(40)에는 예를 들면, 아연(Zn) 또는 마그네슘(Mg)과 같은 P형 도펀트가 첨가된다.
도 5를 참조하면, 소정의 패터닝 공정을 통해 P형 반도체층(40) 및 활성층(30)의 일부를 제거하여 N형 반도체층(20)의 일부를 노출시킨다. 이를 위해 P형 반도체층(40) 상에 감광막 패턴(미도시)을 형성한 다음, 상기 감광막 패턴을 식각마스크로 하는 식각공정을 통해 P형 반도체층(40) 및 활성층(30)을 제거한다. 이때, 감광막 패턴은 N 전극이 형성될 영역을 노출시키는 형상으로 형성한다. 상기 식각공정후 감광막 패턴을 제거한다.
도 6를 참조하면, P형 반도체층(40) 상부에 투명전극층(50)을 형성한다. 이를 위해 P형 반도체층(40) 상부만을 노출하는 감광막 패턴을 형성한 다음, 노출된 영역에 투명전극층(50)을 형성한다. 투명전극층(50)은 Ni/Au, ITO, 또는 ZnO 등의 금속 또는 금속산화물로 이루어질 수 있다.
이후, 투명전극층(50)의 일부분을 패터닝하여 식각패턴들(51)을 형성한다. 식각패턴들(51)에 의해 투명전극층(50)의 하부에 형성된 P형 반도체층(40)이 노출된다. 상기 식각패턴들(51)의 형상 및 배열은 다양하게 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 식각패턴들(51)은 도시된 바와 같이 직선형상을 가질 수 있으며, 발광 다이오드의 동일 변을 따라 연장된 연장부가 형성된 상기 P형 전극(70)과 N형 전극(60)에 대하여, 상기 연장부의 연장방향에 대하여 수직방향으로 배열되어 형성될 수 있다. 이때, 상기 식각패턴들(51)은 투명전극층(50)의 중앙을 기준으로 좌우 대칭되게 배열되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 식각패턴들(51)에 의해 다수의 영역들로 구분되는 투명전극층(50)은 중앙부분의 영역은 작은 너비를 가지고, 가장자리로 갈수록 큰 너비를 가지도록 형성할 수 있다. 이렇게 함으로써 P형 전극(70)과 N형 전극(60)을 서로 대향하여 형성되어 있는 투명전극층(50)의 중앙부분에서는 저항성분이 커지고 가장자리부분에서는 저항성분이 작아지게 할 수 있다. 투명전극층(50)의 가장자리로 갈수록 저항성분이 작아짐에 따라 P형 전극(70)을 통해 투명전극층(50)에 공급되는 전류가 중앙부분에 집중되지 않고 가장자리쪽으로도 흘러갈 수 있도록 하여 결과적으로 투명전극층(50)의 전체에 걸쳐 고르게 분산시킬 수 있다.
이때, 상기 P형 반도체층(40)의 일부만 식각될 수 있고 P형 반도체층(40)의 깊은 영역까지 식각되게 할 수 있다. 이렇게 하면, 결과적으로 발광이 일어나는 표면적이 더욱 많아지게 된다.
한편, 투명전극층(50)에 식각패턴들(51)을 형성하기 위한 패터닝을 수행할 때, 과다하게 식각을 수행함으로써 P형 반도체층(40)의 일부도 식각되게 할 수 도 있다. 이는 식각의 세기 및 시간을 조절함으로써 투명전극층(50)만을 식각할 것인지 P형 반도체층(40)의 일부까지 과다식각할 것인지를 결정할 수 있다.
이후, 노출된 N형 반도체층(20) 상부에 N형 전극(60)을 형성하고, 투명전극층(50) 상부에 P형 전극(70)을 형성하면, 도 1에 도시된 발광 다이오드가 완성된다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 발광 다이오드에서 투명전극층(50)에 흐르는 전류의 분포에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다.
도 7에서, 색깔 분포는 수직방향 전류(Vertical current)의 흐름을 나타내며, 화살표는 수평 방향 전류(lateral current)의 흐름 분포를 나타낸다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 투명전극층(50)의 위치에 상관없이 전체적으로 전류의 흐름 고르게 분포되어 있음을 알 수 있다. 즉, 전류확산(current spreading) 효과를 기대할 수 있다.
도 8은 비교예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 도면이다. 도 8을 참조하면, 비교예에 따른 발광 다이오드는 투명전극층(5)에 P형 전극(7)과 N형 전극 (6) 사이에 도 2 및 도 3에 도시되었던 식각패턴들(51)이 구비되어 있지 않다. 식각패턴들(51)이 없는 것을 제외하고는 도 1 내지 도 3에 도시되었던 발광 다이오드와 형상 및 제조 공정에 있어서 유사하다.
도 9는 비교예에 따른 발광 다이오드에서 투명전극층(5)에 흐르는 전류의 분포에 대한 시뮬레이션 결과를 보여주는 도면이다. 도 9에서, 색깔 분포는 수직방향 전류(Vertical current)의 흐름을 나타내며, 화살표는 수평 방향 전류(lateral current)의 흐름 분포를 나타낸다. 도면에서 볼 수 있는 바와 같이 P형 전극과 N형 전극 부근에서는 전류가 집중적으로 분포되어 있는 반면에 P형 전극과 N형 전극으로부터 먼곳에서는 전류의 분포가 미약함을 알 수 있다. 이를 도 7과 비교하면 전류 분포의 차이가 더욱 현저하게 드러난다. 이러한 시뮬레이션 결과를 통해 본 발명의 일실시예에 따른 발광 다이오드는 투명전극층에 식각패턴들을 가지는 구조적 특성에 의해, 비교예에서와 같이 투명전극층에 식각패턴들을 가지지 않는 발광 다이오드에 비하여 전류의 흐름을 고르게 확산시킬 수 있음을 알 수 있다.
도 10는 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 도면이다. 도 10을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드에서는 투명전극층(50)에 형성되는 식각패턴들(52)이 지그재그 형상을 가지고 있다. 지그재그 형상으로 가짐에 따라 투명전극층(50)상에 식각패턴들을 직선형상으로 배열함에 비하여 좀더 많은 발광면적을 확보할 수 있다. 도면에서는 식각패턴들(52)에 의해 구분되는 투명전극층(50)의 영역이 동일하게 배열된 것으로 도시되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 도 2에 도시된 바와 같이 투명전극층의 중앙부분에서는 가장자리쪽으로 갈수록 그 너비가 점점 커지며, 좌우 대칭이 되도록 형성할 수 있으며, 얼마든지 다양한 변형을 할 수 있다.
이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

Claims (7)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 제1 도전형 반도체층;
    상기 제1 도전형 반도체층의 일부 영역 상에 순차적으로 형성된 활성층, 제2 도전형 반도체층 및 투명전극층; 및
    상기 제1 도전형 반도체층의 일부 및 상기 제2 도전형 반도체층상에 각각 형성된 제1 전극 및 제2 전극을 포함하되;
    상기 투명전극층은 적어도 일부가 패터닝되어 상기 제2 도전형 반도체층을 노출시키는 식각패턴들이 형성되어 있고,
    상기 식각패턴들은 상기 제1전극에서 상기 제2전극 방향으로 배열되어 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1전극 및 상기 제2전극은 연장부를 포함하고,
    상기 식각패턴들은 상기 연장부의 연장방향에 대하여 수직방향으로 배열되어 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 식각패턴들은 상기 제2 전극과 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 식각패턴은 상기 투명전극층의 중앙을 기준으로 좌우대칭되게 배열되어 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명전극층은 상기 식각패턴들에 의해 다수의 영역들로 구분되며,
    상기 다수의 영역들은 상기 투명전극층의 중앙에서 가장자리로 갈수록 큰 너비를 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 식각패턴들은 직선, 비직선, 지그재그, 톱니 형상중 선택된 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 도전형 반도체층은 상기 투명전극층의 상기 식각패턴들 하부에 위치하는 부분의 적어도 일부가 식각되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
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