KR20160077374A - Light emitting device - Google Patents

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KR20160077374A
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허정훈
박기연
김화목
이충민
한건우
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서울바이오시스 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a light emitting device. Especially, the light emitting device introduces a transparent contact layer to prevent a phenomenon in which currents are focused only around an electrode layer and increase a current dispersion characteristic. Therefore, the light emitting device can have high light extraction efficiency. The light emitting device includes the transparent contact layer formed on a first conductive semiconductor layer. The transparent contact layer is made of one or more selected from Ni, Cr, Au, Al, Ag, Cu, Ti, and Pt, and has a thickness less than or equal to 100 nm. A first electrode formed on the transparent contact layer includes a bonding pad part and a connection part.

Description

전류분산특성이 우수한 발광소자{LIGHT EMITTING DEVICE}BACKGROUND ART [0002] LIGHT EMITTING DEVICE

본 발명은 발광소자에 관한 것으로, 특히 투명 컨택층을 도입함으로써 전극층 주위로만 전류가 몰리는 현상을 방지하고, 전류분산특성을 높여 광 추출 효율이 높은 발광소자에 관한 것이다.
The present invention relates to a light emitting device, and more particularly, to a light emitting device having a high light extraction efficiency by preventing a current from being attracted only around an electrode layer by introducing a transparent contact layer and increasing current dispersion characteristics.

발광소자는 전기에너지가 빛 에너지로 변환되는 특성을 갖는 p-n 접합 광반도체이다. The light emitting device is a p-n junction optical semiconductor having a characteristic in which electrical energy is converted into light energy.

발광소자는 순방향전압 인가시, n층의 전자가 p층으로 이동하여 정공과 결합하면서 열 또는 빛의 형태로 에너지를 방출한다. 즉, n층의 전자와 p층의 정공이 결합하면서 전도대와 가전자대 사이의 에너지 준위 차이에 따라 에너지를 발산하게 되는데, 상기 에너지 준위 차이인 밴드갭 에너지에 따라 빛의 색상이 정해지게 된다. 즉, 에너지의 차이가 크면 단파장인 자외선 계통의 빛을 나타내고, 에너지 차이가 작으면 장파장인 적외선 계통의 빛을 나타낸다.When a forward voltage is applied to the light emitting device, electrons in the n layer migrate to the p layer and combine with holes to emit energy in the form of heat or light. That is, the electrons of the n layer and the holes of the p layer are coupled to each other to emit energy according to the energy level difference between the conduction band and the valence band. The color of the light is determined according to the band gap energy which is the energy level difference. That is, when the energy difference is large, the light of the ultraviolet ray system of short wavelength is represented, and when the energy difference is small, the infrared ray system of long wavelength is represented.

발광소자는 방출하는 빛의 종류에 따라 가시광선 발광소자(VLED), 적외선 발광소자(IR LED), 자외선 발광소자(UV LED)로 구분되는데, 이 중 자외선 발광소자는 살균, 피부치료, 검사 등의 목적으로 널리 사용되고 있다.
The light emitting device is divided into a visible light emitting device (VLED), an infrared light emitting device (IR LED), and an ultraviolet light emitting device (UV LED) according to the type of light to be emitted. Among them, Is widely used for the purpose of.

특히 자외선 발광소자의 경우, 활성층 내지 도전형 반도체층 내 알루미늄 원소의 함량이 높기 때문에 전극층과의 오믹 접촉이 어렵고, 전류가 전극층 주변으로만 몰리는 현상이 발생되어 전류 분산이 제대로 이루어지지 않는 문제가 있다. Particularly, in the case of an ultraviolet light emitting device, since the content of aluminum element in the active layer or the conductive type semiconductor layer is high, ohmic contact with the electrode layer is difficult, and current is confined only around the electrode layer, .

이를 해결하기 위하여 전극의 개수를 늘리거나 전극이 차지하는 면적을 넓혀야 하는데, 이러한 경우 발광면적은 상대적으로 감소하게 되어 광 추출 효율이 좋지 않게 된다.
In order to solve this problem, it is necessary to increase the number of electrodes or increase the area occupied by the electrodes. In this case, the light emitting area is relatively reduced and the light extraction efficiency is poor.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제를 해결하고, 투명 컨택층을 도입함으로써 전극층 주위로만 전류가 몰리는 현상을 방지하고, 전류분산특성을 높여 광 추출 효율이 높은 발광소자를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a light emitting device having a high light extraction efficiency by preventing the phenomenon of current crowding only around the electrode layer by introducing a transparent contact layer,

상기한 목적을 위하여 일 실시예에 의한 본 발명은 제1 도전형 반도체층(100) 및 제2 도전형 반도체층(300)과 이들 사이에 형성된 활성층(200)을 구비하는 발광구조물 및 상기 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층에 각각 전기적으로 연결된 제1전극(600) 및 제2전극(700)을 포함하는 발광 소자에 있어서,For this purpose, the present invention provides a light emitting structure including a first conductivity type semiconductor layer 100 and a second conductivity type semiconductor layer 300 and an active layer 200 formed therebetween, A light emitting device comprising a first electrode (600) and a second electrode (700) electrically connected to a conductive semiconductor layer and a second conductive semiconductor layer,

상기 제1 도전형 반도체층(100) 상에 형성된 두께 100nm이하의 투명 컨택층(400)을 포함하고, 상기 제1전극(600)은 본딩패드부(610)와 연결부(620)를 포함하며, 상기 제1 도전형 반도체층(100)은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0.4≤y≤1, 0.4≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자를 제공한다.
And a transparent contact layer 400 having a thickness of 100 nm or less formed on the first conductive semiconductor layer 100. The first electrode 600 includes a bonding pad portion 610 and a connection portion 620, a semiconductor material having the compositional formula of the first conductive semiconductor layer 100 is in x Al y Ga 1 -x- y N (0≤x≤1, 0.4≤y≤1, 0.4≤x + y≤1) And a light emitting device.

본 발명의 발광소자에 의하면 투명 컨택층을 도입함으로써 전극층 주위로만 전류가 몰리는 현상을 방지하고, 전류분산특성을 높여 발광소자의 광 추출 효율이 높아지게 되는 효과가 있다.
According to the light emitting device of the present invention, the introduction of the transparent contact layer prevents the current from being poured only around the electrode layer, and improves the current dispersion characteristic, thereby increasing the light extraction efficiency of the light emitting device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광소자를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 발광소자에 대하여 A-A 절단선을 기준으로 절단하였을 때의 단면도이다.
도 3, 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1전극이 투명 컨택층과 제1 도전형 반도체층에 형성된 다양한 구체예들이다.
도 5는 패시베이션층이 형성된 본 발명의 일 실시예에 의한 발광소자의 단면도이다.
도 6, 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 의한 발광소자의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광소자의 단면도이다.1 is a front view schematically showing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of the light emitting device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, taken along the AA cutting line.
3 and 4 are various embodiments in which the first electrode is formed in the transparent contact layer and the first conductivity type semiconductor layer in one embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention in which a passivation layer is formed.
6 and 7 are sectional views of a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하는 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것인바, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments but is to be accorded the widest scope of the invention. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

실시예의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on/over)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "상/위(on/over)"와 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 간접적으로(indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 상/위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the embodiments, it is to be understood that each layer (film), area, pattern or structure may be referred to as being "on" or "under" the substrate, each layer Quot; on "and" under "are to be" directly "or" indirectly & All included. Also, the criteria for top, bottom, or bottom of each layer will be described with reference to the drawings.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
The thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown for convenience and clarity of explanation. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 발광소자에 관하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, a light emitting device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일 실시예에 의한 발광소자는 제1 도전형 반도체층(100) 및 제2 도전형 반도체층(300)과 이들 사이에 형성된 활성층(200)을 구비하는 발광구조물 및 상기 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층에 각각 전기적으로 연결된 제1전극(600) 및 제2전극(700)을 포함하는 발광 소자에 있어서, 상기 제1 도전형 반도체층(100) 상에 형성된 두께 20~100nm의 투명 컨택층(400)을 포함하고, 상기 제1전극(600)은 본딩패드부(610)와 연결부(620)를 포함하며, 상기 제1 도전형 반도체층(100)은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0.4≤y≤1, 0.4≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
A light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer 100 and a second conductive semiconductor layer 300 and an active layer 200 formed therebetween, A light emitting device comprising a first electrode (600) and a second electrode (700) electrically connected to a semiconductor layer and a second conductive type semiconductor layer, the light emitting device comprising: a first conductive semiconductor layer Wherein the first electrode 600 includes a bonding pad portion 610 and a connection portion 620. The first conductive semiconductor layer 100 may be formed of In x Al y Ga 1 characterized in that it comprises a semiconductor material having a compositional formula of -x- y N (0≤x≤1, 0.4≤y≤1, 0.4≤x + y≤1).

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 발광소자를 개략적으로 나타낸 정면도, 도 2는 도 1에 나타낸 본 발명의 일 실시예에 의한 발광소자에 대하여 A-A'절단선을 기준으로 절단하였을 때의 단면도이다. FIG. 1 is a front view schematically showing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along the line A-A 'of a light emitting device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. Fig.

먼저 도 1, 2를 참조하면, 본 발명의 발광소자는 활성층(200)이 제1 도전형 반도체층(100)과 제2 도전형 반도체층(300) 사이에 개재되도록, 제1 도전형 반도체층(100), 활성층(200) 및 제2 도전형 반도체층(300)이 형성되어 있으며, 제1 도전형 반도체층(100) 상에 투명 컨택층(400)이 형성되어, 제1전극(600)과 제1 도전형 반도체층(100) 사이에 투명 컨택층(400)이 개재된 구조를 갖는다.
1 and 2, a light emitting device according to the present invention includes a first conductive semiconductor layer 100 and a second conductive semiconductor layer 300 such that an active layer 200 is interposed between a first conductive semiconductor layer 100 and a second conductive semiconductor layer 300, The active layer 200 and the second conductive semiconductor layer 300 are formed on the first conductive semiconductor layer 100. The transparent conductive layer 400 is formed on the first conductive semiconductor layer 100, And the transparent conductive layer 400 is interposed between the first conductive semiconductor layer 100 and the first conductive semiconductor layer 100.

상기 제1 도전형 반도체층(100)은 제1 도전형 도펀트가 도핑된 반도체층이다. 상기 제1 도전형 반도체층(100)이 n형 반도체층인 경우, 상기 제1 도전형 도펀트는 n형 도펀트인 Si, Ge, Sn, Se, Te 중 1종 이상을 포함할 수 있다.The first conductive semiconductor layer 100 is a semiconductor layer doped with a first conductive dopant. When the first conductive semiconductor layer 100 is an n-type semiconductor layer, the first conductive dopant may include at least one of Si, Ge, Sn, Se, and Te, which are n-type dopants.

상기 제1 도전형 반도체층(100)은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있으며, 구체적으로 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.The first conductive semiconductor layer 100 may include a semiconductor material having a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + And may include any one or more of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP and InP.

특히, 본 발명에 있어서, 상기 제1 도전형 반도체층(100)은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0.4≤y≤1, 0.4≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 것이 바람직하다.In particular, according to the present invention, the first conductive semiconductor layer 100 is In x Al y Ga 1 -x- y N (0≤x≤1, 0.4≤y≤1, 0.4≤x + y≤1) Of the composition of the present invention.

본 발명에 있어서, 도 2에 모두 도시하지는 않았지만, 상기 제1 도전형 반도체층(100)과 활성층(200) 사이에는 언도프 질화갈륨을 포함하는 전류확산층, 전자주입층, 스트레인 제어층이 추가로 형성될 수도 있다.
2, a current diffusion layer including undoped gallium nitride, an electron injection layer, and a strain control layer are additionally provided between the first conductivity type semiconductor layer 100 and the active layer 200 .

상기 활성층(200)은 단일 양자 우물 또는 다중 양자 우물(MQW) 구조로 형성될 수 있다. 즉, 3족-5족 화합물 반도체 재료를 이용하여 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 예컨대 활성층(200)은 InGaN 우물층/GaN 장벽층이 교대로 형성된 구조를 가질 수 있다. The active layer 200 may be formed of a single quantum well or a multiple quantum well (MQW) structure. That is, it may be formed of at least one of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, and InAlGaN using a Group III-V compound semiconductor material. For example, the active layer 200 may have a structure in which InGaN well layers / GaN barrier layers are alternately formed.

상기 활성층(200)은 제1 도전형 반도체층(100)에서 공급되는 캐리어와 제2 도전형 반도체층(300)에서 공급되는 캐리어가 재결합하면서 광을 발생시킨다. 상기 제1 도전형 반도체층(100)이 n형 반도체층인 경우, 상기 제1 도전형 반도체층(100)에서 공급되는 캐리어는 전자일 수 있고, 제2 도전형 반도체층(300)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2 도전형 반도체층(300)에서 공급되는 캐리어는 정공일 수 있다.The active layer 200 recombines the carriers supplied from the first conductivity type semiconductor layer 100 and the carriers supplied from the second conductivity type semiconductor layer 300 to generate light. When the first conductivity type semiconductor layer 100 is an n-type semiconductor layer, the carriers supplied from the first conductivity type semiconductor layer 100 may be electrons, and the second conductivity type semiconductor layer 300 may be a p- In the case of the semiconductor layer, the carrier supplied from the second conductivity type semiconductor layer 300 may be a hole.

본 발명에 있어서, 도 2에 도시하지는 않았지만, 상기 활성층(200)과 제2 도전형 반도체층(300) 사이에 전자차단층이 형성되어 전자 차단 및 활성층의 클래딩 역할을 해줌으로써 발광효율을 개선할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자차단층은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0≤y≤1)의 조성식을 갖는 반도체로 형성될 수 있으며, 상기 활성층(200)의 에너지 밴드 갭보다는 높은 에너지 밴드갭을 가질 수 있다.
2, an electron blocking layer is formed between the active layer 200 and the second conductivity type semiconductor layer 300 to serve as an electron blocking layer and a cladding layer of the active layer, thereby improving the luminous efficiency . For example, the electron blocking layer may be formed of a semiconductor having a composition formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0? X? 1, 0? Y? 1) It can have an energy band gap higher than the energy band gap.

상기 제2 도전형 반도체층(300)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 반도체층을 포함하며, 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.The second conductive semiconductor layer 300 includes a semiconductor layer doped with a second conductive dopant, and may be a single layer or a multilayer.

상기 제2 도전형 반도체층(300)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN 중 적어도 하나로 형성될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(300)이 p형 반도체층인 경우, 상기 제2 도전형 도펀트는 p형 도펀트인 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
The second conductive semiconductor layer 300 may be formed of at least one of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, and InAlGaN. When the second conductive semiconductor layer 300 is a p-type semiconductor layer, The conductive dopant may include at least one of Mg, Zn, Ca, Sr, and Ba, which are p-type dopants.

본 발명의 실시예에서 상기 제1 도전형 반도체층(100)은 n형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(300)은 p형 반도체층으로 구현하는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
In the exemplary embodiment of the present invention, the first conductive semiconductor layer 100 may be an n-type semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer 300 may be a p-type semiconductor layer. However, the present invention is not limited thereto.

도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 발광소자는 상기 제1 도전형 반도체층(100) 상에 형성된 투명 컨택층(400)을 포함할 수 있다.
As shown in FIG. 2, the light emitting device of the present invention may include a transparent contact layer 400 formed on the first conductive semiconductor layer 100.

투명 컨택층(400)은 수형 방향으로의 전류 확산을 용이하게 하는 역할을 함으로써, 전극층 주위로만 전류가 몰리는 현상을 방지하고, 전류분산특성을 높여 본 발명의 발광소자의 광 추출 효율을 향상시킨다.The transparent contact layer 400 serves to facilitate the current diffusion in the direction of the water, thereby preventing the current from being crowded only around the electrode layer, and improving the current dispersion characteristics to improve the light extraction efficiency of the light emitting device of the present invention.

투명 컨택층(400)은 전기전도성 및 광 투과율이 높은 금속을 증착함으로써 형성한 것으로서, 활성층(200)에서 발생한 빛이 용이하게 투과할 수 있도록 특정 범위의 두께를 가져야 한다. 바람직하게 상기 투명 컨택층(400)의 두께는 2nm~100nm이다. 투명 컨택층(400)의 두께가 2nm미만인 경우, 전류분산 효과가 떨어지고, 100nm를 초과하는 경우 빛의 투과도가 떨어지므로 소자의 광 추출 효율이 떨어진다.The transparent contact layer 400 is formed by depositing a metal having a high electrical conductivity and a high light transmittance. The transparent contact layer 400 should have a certain thickness so that light generated from the active layer 200 can be easily transmitted. The thickness of the transparent contact layer 400 is preferably 2 nm to 100 nm. When the thickness of the transparent contact layer 400 is less than 2 nm, the current dispersion effect is lowered. When the thickness exceeds 100 nm, the light transmittance of the transparent contact layer 400 is lowered.

투명 컨택층(400)은 발광소자의 전류분산특성을 높이기 위한 것이므로 전도성이 높은 금속 재질을 이용하여 형성함이 바람직하다. 다만, 투명 컨택층(400)을 통과하여 빛이 방출되어야 하므로, 상기한 두께 범위를 만족할 때 광투과율은 UV 영역(250nm~340nm) 60% 이상의 재질을 선택함이 바람직하다. 구체적으로, Ni, Cr, Au, Al, Ag, Cu, Ti, Pt 중에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
The transparent contact layer 400 is formed by using a metal material having high conductivity because it is used to enhance the current dispersion characteristic of the light emitting device. However, since light should be emitted through the transparent contact layer 400, it is preferable to select a material having a light transmittance of 60% or more in the UV region (250 nm to 340 nm) when the thickness range is satisfied. Specifically, it may be at least one selected from the group consisting of Ni, Cr, Au, Al, Ag, Cu, Ti and Pt.

도 1을 참고하면, 투명 컨택층(400)이 상기 제1 도전형 반도체층(100) 상에 형성됨으로써 제1전극(600)을 서로 연결하여 주게 되며, 이로써 전극 주위로만 전류가 몰리는 현상을 방지하고, 전류분산특성을 높여 본 발명의 발광소자의 광 추출 효율이 향상된다.Referring to FIG. 1, a transparent contact layer 400 is formed on the first conductive semiconductor layer 100 to connect the first electrodes 600 to each other. As a result, And the current extraction efficiency of the light emitting device of the present invention is improved by increasing the current dispersion characteristics.

발광소자의 광 추출 효율을 향상시키기 위하여 상기 투명 컨택층(400)은 패턴을 가질 수도 있다. 즉, 스트라이프 형상, 그리드 형상, 도트 형상 등 자유롭게 선택 가능하다.
The transparent contact layer 400 may have a pattern to improve light extraction efficiency of the light emitting device. That is, it is freely selectable such as a stripe shape, a grid shape, a dot shape, and the like.

상기 제1전극(600)은 캐리어 주입을 효율적으로 할 수 있도록 단일 금속 혹은 금속 합금, 금속산화물 등을 다중으로 적층하여 형성할 수 있다. The first electrode 600 may be formed by laminating a single metal, a metal alloy, a metal oxide, or the like so as to efficiently perform carrier injection.

예를 들어 제1전극(600)은 반도체와 전기적인 접촉이 우수한 물질로 형성될 수 있으며, ITO, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO, GZO, IZON, AGZO, IGZO, ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 이에 한정되지 않는다.For example, the first electrode 600 may be formed of a material having excellent electrical contact with a semiconductor, and may be formed of ITO, IZO, IZTO, IAZO, IGZO, IGTO, AZO, ATO, GZO, IZON, AGZO, IGZO, ZnO, IrO x , RuO x , NiO, RuO x / ITO, Ni / IrO x / Au and Ni / IrO x / Au / ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, , Pt, Au, and Hf, but is not limited thereto.

도 1을 참고하면, 상기 제1전극(600)은 본딩패드부(610)와 연결부(620)를 포함할 수 있다.
Referring to FIG. 1, the first electrode 600 may include a bonding pad unit 610 and a connection unit 620.

도 3, 4는 본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1전극(600)이 투명 컨택층(400), 제1 도전형 반도체층(100)에 형성된 다양한 구체예들이다.3 and 4 are various embodiments in which the first electrode 600 is formed in the transparent contact layer 400 and the first conductivity type semiconductor layer 100 in one embodiment of the present invention.

제1전극(600)의 패드부 하단 부분은 모두 투명 컨택층(400)의 상부에 형성되는 것이 공정상 가장 일반적일 수 있으나, 도 3에서와 같이, 제1전극(600)의 패드부 하단 부분이 투명 컨택층(400) 및 제1 도전형 반도체층(100)의 두께범위를 침투하여 형성될 수 있다. 즉, ICP, PEC와 같은 에칭 공정에 의하여 투명 컨택층(400)과 제1 도전형 반도체층(100)을 일부 식각한 후, 제1전극(600)을 형성할 수도 있다. 3, the lower part of the pad of the first electrode 600 may be formed on the upper part of the transparent contact layer 400. However, as shown in FIG. 3, May be formed by penetrating the thickness range of the transparent contact layer 400 and the first conductivity type semiconductor layer 100. That is, after the transparent contact layer 400 and the first conductive semiconductor layer 100 are partially etched by an etching process such as ICP and PEC, the first electrode 600 may be formed.

또한 도 4에서와 같이, 제1전극(600)의 패드부 하단 부분이 투명 컨택층(400)과 접촉하는 면적이 넓어지도록 형성될 수 있다. Also, as shown in FIG. 4, the lower end portion of the pad portion of the first electrode 600 may be formed to have an increased contact area with the transparent contact layer 400.

투명 컨택층(400)과 제1전극(600)의 접촉면적이 증가하면, 전류분산특성이 더욱 높아질 수 있다.
As the contact area between the transparent contact layer 400 and the first electrode 600 increases, the current dispersion characteristics can be further enhanced.

본 발명의 발광소자는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 투명 컨택층(400) 상에 형성된 패시베이션층(500)을 더 포함할 수 있다. The light emitting device of the present invention may further include a passivation layer 500 formed on the transparent contact layer 400, as shown in FIG.

상기 패시베이션층(500)은 수직형 발광 소자의 경우, 반도체층을 보호하면서, 소자의 광 추출 효율을 향상시키는 역할을 한다. In the case of the vertical light emitting device, the passivation layer 500 protects the semiconductor layer and enhances light extraction efficiency of the device.

이 때, 본 발명의 발광소자의 패시베이션층(500)에 사용되는 물질에 있어서, 굴절률과 절연성이 결정의 기준이 될 수 있다. 패시베이션층(500)에 사용되는 물질의 굴절율(n)은 GaN의 굴절율(n=2.4)과 공기의 굴절율(n=1.0)의 사이값을 가져야 발광소자의 광추출에 유리하며, 패시베이션층(500)에 사용되는 물질의 절연성은 높을수록 전기적 패시베이션, 즉, 누설전류방지에 유리하다.At this time, in the material used for the passivation layer 500 of the light emitting device of the present invention, the refractive index and the insulating property can be the criteria for determination. The refractive index n of the material used for the passivation layer 500 should be a value between the refractive index of GaN (n = 2.4) and the refractive index of air (n = 1.0) ) Is higher, it is advantageous to prevent electrical passivation, that is, leakage current.

이에 따라, 본 발명의 패시베이션층(500)에는 SiO2, SiNx 등의 무기물이 사용될 수 있다.Accordingly, inorganic materials such as SiO 2 and SiN x may be used for the passivation layer 500 of the present invention.

상기 패시베이션층(500)은 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 제2 도전형 반도체층(300) 상에 형성되며, 투명 컨택층(400)의 오픈영역과 두께방향으로 일치하는 영역상에 더 형성될 수 있다. 이 경우 발광소자의 전류분산효과를 높이는데 유리하다.
6, the passivation layer 500 is formed on the second conductive semiconductor layer 300 and is further formed on a region of the transparent contact layer 400 that coincides with the open region in the thickness direction . In this case, it is advantageous to enhance the current dispersion effect of the light emitting element.

상기와 같은 본 발명의 발광소자는 특히 활성층(300)에서의 열발생이 많은 UV-발광소자에 적용될 수 있는바, 이 때, 상기 활성층(300)의 알루미늄 함량은, 활성층(300)을 구성하는 전체 원소 대비 40% 원소 이상인 것이 바람직하며, 열방출을 극대화하기 위하여 플립칩 방식으로 실장기판 상에 실장되는 것이 바람직하다.
The light emitting device of the present invention as described above can be applied particularly to UV-light emitting devices which generate much heat in the active layer 300. At this time, It is preferable that the element is at least 40% of the total elements, and it is preferable that the element is mounted on a mounting substrate by a flip chip method in order to maximize heat emission.

상기한 본 발명의 일 실시예에 의한 발광소자의 제조방법은 다음과 같다.
A method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention is as follows.

먼저, 사파이어 기판 상에 제1 도전형 반도체층(100), 활성층(200), 제2 도전형 반도체층(300)을 통상의 반도체 증착방법에 의하여 형성한 후, 상기 제2 도전형 반도체층(300) 상에 패시베이션층(SiO2)(500)을 형성한 다음, 상기 제2 도전형 반도체층(300)과 전기적으로 연결된 제2전극(700)을 형성한다. 제2전극은 반사금속층(701), 반사커버금속층(702), 본딩금속층(703), 컨택기판층(704)을 포함한다.
First, a first conductive semiconductor layer 100, an active layer 200, and a second conductive semiconductor layer 300 are formed on a sapphire substrate by a conventional semiconductor deposition method. Then, the second conductive semiconductor layer 300) on a forming a passivation layer (SiO 2) (500), followed by forming the second conductivity type semiconductor layer 300 and electrically the second electrode 700 is connected. The second electrode includes a reflective metal layer 701, a reflective cover metal layer 702, a bonding metal layer 703, and a contact substrate layer 704.

이후 상기 제2전극(700)이 형성된 발광소자를 실장기판 상에 실장한 다음, 제1 도전형 반도체층(100)의 이면에 형성된 사파이어 기판을 레이저로 제거(lift off)함으로써 제1 도전형 반도체층(100)을 상부에 노출시킨다.
Then, the light emitting device having the second electrode 700 is mounted on the mounting substrate, and then the sapphire substrate formed on the back surface of the first conductivity type semiconductor layer 100 is lifted off by a laser, Thereby exposing the layer 100 to the top.

노출된 상기 제1 도전형 반도체층(100) 상에 투명 컨택층(400) 및 선택적으로 패시베이션층(500)을 증착하여 형성하고, 제1 도전형 반도체층(100)과 전기적으로 연결하기 위하여 투명 컨택층(400)및 선택적으로 제1 도전형 반도체층(100) 일부를 식각한 후, 식각 부위에 제1전극(600)을 형성함으로써 발광소자를 완성한다. 완성된 발광소자의 단면은 도 6을 통해 확인할 수 있다.
A transparent contact layer 400 and an optional passivation layer 500 are deposited on the exposed first conductive semiconductor layer 100 and then a transparent After the contact layer 400 and a portion of the first conductive type semiconductor layer 100 are selectively etched, the first electrode 600 is formed on the etched portion to complete the light emitting device. A cross section of the completed light emitting device can be seen from FIG.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 발광소자는, 제1 도전형 반도체층(100) 및 제2 도전형 반도체층(300)과 이들 사이에 형성된 활성층(200)을 구비하는 발광구조물 및 상기 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층에 각각 전기적으로 연결된 제1전극(600) 및 제2전극(700)을 포함하는 것으로서, 상기 제1전극(600)은 본딩패드부(610)와 연결부(620)를 포함하며, 상기 제1 도전형 반도체층(100)은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0.4≤y≤1, 0.4≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함하되, 상기 제1도전형 반도체층(100)의 어느 일면이 패턴화되어 있고, 상기 패턴화된 제1 도전형 반도체층(100) 상에 형성된 투명 컨택층(400)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
A light emitting device according to another embodiment of the present invention includes a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer 100 and a second conductive semiconductor layer 300 and an active layer 200 formed therebetween, The first electrode 600 and the second electrode 700 are electrically connected to the conductive type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer, respectively. The first electrode 600 includes a bonding pad portion 610, includes 620, the first conductive semiconductor layer 100 is In x Al y Ga 1 -x- y N (0≤x≤1, 0.4≤y≤1, 0.4≤x + y≤1) And a transparent contact layer 400 formed on the patterned first conductivity type semiconductor layer 100. The transparent conductive layer 400 is formed on the first conductive type semiconductor layer 100, ). ≪ / RTI >

도 7, 8은 상기한 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 발광소자의 단면도이다. 7 and 8 are sectional views of a light emitting device according to another embodiment of the present invention.

먼저 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 발광소자는 상기 제1도전형 반도체층(100)의 어느 일면은 패턴화되어 있고, 상기 패턴화된 제1 도전형 반도체층(100) 상에 투명 컨택층(400)이 형성되어, 전류분산효과를 더욱 높인 것을 특징으로 한다. 또한, 도 8에 나타낸 바와 같이 투명 컨택층(400) 상에 패시베이션층(500)을 더 형성할 수도 있다. 이 때, 제1도전형 반도체층(100)을 패턴화하는 방법에는 특별히 제한이 없다.
7, in the light emitting device according to another embodiment of the present invention, one surface of the first conductive semiconductor layer 100 is patterned, and the patterned first conductive semiconductor layer 100, a transparent contact layer 400 is formed to further enhance the current dispersion effect. 8, a passivation layer 500 may further be formed on the transparent contact layer 400. [ At this time, the method of patterning the first conductivity type semiconductor layer 100 is not particularly limited.

본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 상기 패턴화된 제1 도전형 반도체층(100) 이외의 다른 구성 및 제조방법은 상기한 본 발명의 일실시예에서 설명한 바와 같은바, 여기에서는 구체적인 설명을 생략한다.
In another embodiment of the present invention, the structure and the manufacturing method other than the patterned first conductivity type semiconductor layer 100 are the same as those described in the first embodiment of the present invention. It is omitted.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. These changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

100: 제1 도전형 반도체층
200: 활성층
300: 제2 도전형 반도체층
400: 투명 컨택층
500: 패시베이션층
600: 제1전극
700: 제2전극100: a first conductivity type semiconductor layer
200: active layer
300: second conductive type semiconductor layer
400: transparent contact layer
500: Passivation layer
600: first electrode
700: second electrode

Claims (9)

제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층과 이들 사이에 형성된 활성층을 구비하는 발광구조물 및 상기 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층에 각각 전기적으로 연결된 제1전극 및 제2전극을 포함하는 발광 소자에 있어서,
상기 제1 도전형 반도체층 상에 형성된 투명 컨택층을 포함하고,
상기 투명 컨택층은 Ni, Cr, Au, Al, Ag, Cu, Ti, Pt 중에서 선택되는 1종 이상이되, 두께 100nm이하이며,상기 투명 컨택층상에 형성된 상기 제1전극은 본딩패드부와 연결부를 포함하며
상기 제1 도전형 반도체층은 InxAlyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0.4≤y≤1, 0.4≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.
A light emitting structure having a first conductivity type semiconductor layer and a second conductivity type semiconductor layer and an active layer formed therebetween and a first electrode electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer and a second conductivity type semiconductor layer, In a light-emitting device including an electrode,
And a transparent contact layer formed on the first conductive semiconductor layer,
Wherein the transparent contact layer is at least one selected from the group consisting of Ni, Cr, Au, Al, Ag, Cu, Ti and Pt and has a thickness of 100 nm or less, and the first electrode formed on the transparent contact layer has a bonding pad portion and a connection portion Includes
The first conductive semiconductor layer comprises a semiconductor material having a compositional formula of In x Al y Ga 1 -x- y N (0≤x≤1, 0.4≤y≤1, 0.4≤x + y≤1) Emitting device.
제1항에 있어서,
상기 투명 컨택층의 광투과율은 60% 이상인 것을 특징으로 하는 발광소자.
The method according to claim 1,
Wherein the transparent contact layer has a light transmittance of 60% or more.
제1항에 있어서,
상기 투명 컨택층은 Ni, Cr, Au, Al, Ag, Cu, Ti, Pt 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 발광소자.
The method according to claim 1,
Wherein the transparent contact layer is at least one selected from the group consisting of Ni, Cr, Au, Al, Ag, Cu, Ti, and Pt.
제1항에 있어서,
상기 투명 컨택층 상에 형성된 패시베이션층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.
The method according to claim 1,
And a passivation layer formed on the transparent contact layer.
제1항에 있어서,
상기 활성층의 알루미늄 함량은, 활성층을 구성하는 전체 원소 대비 40%원소 이상인 것을 특징으로 하는 발광소자.
The method according to claim 1,
Wherein an aluminum content of the active layer is 40% or more of the total elements constituting the active layer.
제5항에 있어서,
상기 활성층에서 방출되는 빛의 파장은 250nm~340nm인 것을 특징으로 하는 발광소자.
6. The method of claim 5,
Wherein a wavelength of light emitted from the active layer is from 250 nm to 340 nm.
제1항에 있어서,
상기 제2 도전형 반도체층 상에 형성되며, 투명 컨택층의 오픈영역과 두께방향으로 일치하는 영역상에 형성된 패시베이션층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.
The method according to claim 1,
Further comprising a passivation layer formed on the second conductivity type semiconductor layer and formed on a region that coincides with an open region of the transparent contact layer in the thickness direction.
제1항에 있어서,
상기 제1도전형 반도체층의 어느 일면은 패턴화되어 있고,
상기 패턴화된 제1 도전형 반도체층 상에 형성된 투명 컨택층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.
The method according to claim 1,
Wherein one surface of the first conductivity type semiconductor layer is patterned,
And a transparent contact layer formed on the patterned first conductivity type semiconductor layer.
제8항에 있어서,
상기 패턴화된 제1 도전형 반도체층의 요철부의 높이는 1~1.5㎛인 것을 특징으로 하는 발광소자.
9. The method of claim 8,
And the height of the concave-convex portion of the patterned first conductivity type semiconductor layer is 1 to 1.5 占 퐉.
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