KR20160081473A - Light-emitting diode with high reliability - Google Patents

Light-emitting diode with high reliability Download PDF

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KR20160081473A
KR20160081473A KR1020140195355A KR20140195355A KR20160081473A KR 20160081473 A KR20160081473 A KR 20160081473A KR 1020140195355 A KR1020140195355 A KR 1020140195355A KR 20140195355 A KR20140195355 A KR 20140195355A KR 20160081473 A KR20160081473 A KR 20160081473A
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layer
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박대석
박은지
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조홍석
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서울바이오시스 주식회사
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a light-emitting diode with high reliability comprises: a substrate; a lower semiconductor layer which is disposed on the substrate and includes Al_xGa_(1-x)N (0.4<=x<=1); a light-emitting structure which includes a first upper semiconductor layer disposed on a first region of the lower semiconductor layer and an active layer disposed between the lower semiconductor layer and the first upper semiconductor layer; a first electrode which is disposed on a second region of the lower semiconductor layer and includes a contact layer connected to the lower semiconductor layer and a first transparent conductive layer covering top and side surfaces of the contact layer on the contact layer; and a first bump electrode which is disposed on the first electrode. The active layer can emit light having a peak wavelength of 200 nm to 300 nm. The first transparent conductive layer can serve as a protective layer on the lower semiconductor layer. Therefore, even when the light-emitting diode is driven at high temperature and high humidity for a long time, it is possible to prevent a metal component of the lower semiconductor layer from being extracted to the surface of the light-emitting diode, thereby improving reliability and luminous efficiency of the light-emitting diode.

Description

고신뢰성의 발광 다이오드{LIGHT-EMITTING DIODE WITH HIGH RELIABILITY}[0001] LIGHT-EMITTING DIODE WITH HIGH RELIABILITY [0002]

본 발명은 발광 다이오드에 관한 것으로, 특히, 신뢰성이 높으며, 제조 시 공정이 간소화될 수 있는 발광 다이오드에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode, and more particularly, to a light emitting diode having high reliability and simplifying a manufacturing process.

발광 다이오드(LED)는 전기적 에너지를 광으로 변환하는 고체 상태 소자이며, 일반적으로 반대 도전형 불순물로 도핑된 반도체층들 사이에 개재된 하나 이상의 반도체 재료의 활성층을 포함한다. 바이어스가 이 도핑 층들을 가로질러 인가되는 경우, 전자와 정공이 활성층에 주입되고, 재결합하여 광이 발생한다. 그 중, 특히, 심자외선 발광 다이오드는 자외선 발광 영역의 밴드갭을 가지고 있으며, UV 경화, 살균, 백색 광원, 의학 분야, 및 장비 부속 부품 등으로 이용될 수 있어서, 그 이용 범위가 증가하고 있다.Light emitting diodes (LEDs) are solid state devices that convert electrical energy into light and generally comprise an active layer of one or more semiconductor materials interposed between semiconductor layers doped with opposite conductivity type impurities. When a bias is applied across these doping layers, electrons and holes are injected into the active layer and recombined to generate light. Particularly, deep ultraviolet light emitting diodes have a bandgap of the ultraviolet light emitting region and can be used as UV curing, sterilization, white light source, medical field, and equipment accessories, and the use range thereof is increasing.

심자외선 발광 다이오드는 상대적으로 짧은 파장의 광을 방출한다. 따라서, 상기 심자외선 발광 다이오드가 질화물 반도체로 이루어진 경우, 짧은 파장의 광을 방출시키기 위해 Al을 포함하는 질화물 반도체를 포함한다. 상기와 같은 심자외선 발광 다이오드가 고온, 고습에서 장기간 구동되는 경우, 반도체층의 금속 성분, 특히 Al이 발광 다이오드의 표면으로 석출되어, 반도체층이 부식(corrosion) 되는 현상이 발생하게 된다. 이에 따라, 발광 다이오드의 신뢰성 및 발광 효율이 저하된다.The deep ultraviolet light emitting diode emits light of a relatively short wavelength. Therefore, when the deep ultraviolet light emitting diode is made of a nitride semiconductor, it includes a nitride semiconductor containing Al to emit light having a short wavelength. When the deep ultraviolet light emitting diode is driven for a long period of time at a high temperature and a high humidity, a metal component of the semiconductor layer, particularly Al, precipitates on the surface of the light emitting diode, and the semiconductor layer is corroded. As a result, reliability and luminous efficiency of the light emitting diode are lowered.

한편, 반도체층과 반도체층에 외부 전원을 공급하는 전극 간의 원활한 전기적 접속을 위해, 반도체층과 전극 사이에 컨택층을 배치하는 것이 일반적이다. 종래 기술에 따른 발광 다이오드는 P형 반도체층 상에 Ni-Au로 이루어진 컨택층을 배치되어 P형 반도체층과 P형 전극 간의 양호한 오믹 접촉을 달성하고 있다. 그러나, P형 반도체층에 Ni-Au로 이루어진 컨택층을 형성시키는 과정에서 금속 보이드가 발생하여, 전단 강도가 약해진다.On the other hand, for smooth electrical connection between the semiconductor layer and the electrode for supplying external power to the semiconductor layer, a contact layer is generally disposed between the semiconductor layer and the electrode. In the conventional LED, a contact layer made of Ni-Au is disposed on the P-type semiconductor layer to achieve good ohmic contact between the P-type semiconductor layer and the P-type electrode. However, in the process of forming the contact layer made of Ni-Au in the P-type semiconductor layer, metal voids are generated and the shear strength is weakened.

따라서, 장기간 고온, 고습에서 구동하여도 금속의 석출로 인한 부식(corrosion) 현상이 방지될 수 있으며, P형 반도체층 상에 금속 보이드(void)가 발생하지 않는 발광 다이오드의 개발이 요구된다.Therefore, it is required to develop a light emitting diode which can prevent corrosion due to precipitation of metal even when driven at high temperature and high humidity for a long period of time, and does not cause metal voids on the P-type semiconductor layer.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 고온, 고습에서 장기간 구동하여도 반도체층의 금속 성분이 발광 다이오드 표면으로 석출되지 않아, 신뢰성 및 발광 효율이 향상된 발광 다이오드를 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a light emitting diode in which metal components of a semiconductor layer are not deposited on the surface of a light emitting diode even when driven at a high temperature and a high humidity for a long time, and reliability and luminous efficiency are improved.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 제2 투명 도전층의 전단 강도가 개선되어, 신뢰성 및 발광 효율이 향상된 발광 다이오드를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting diode in which the shear strength of the second transparent conductive layer is improved, and reliability and luminous efficiency are improved.

본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드는 기판, 상기 기판 상에 배치되며, AlxGa(1-x)N (0.4≤x≤1)을 포함하는 하부 반도체층, 상기 하부 반도체층의 제1 영역 상에 배치된 제1 상부 반도체층 및 상기 하부 반도체층과 상기 제1 상부 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함하는 발광구조체, 상기 하부 반도체층의 제2 영역 상에 배치되며, 상기 하부 반도체층과 접속된 컨택층 및 상기 컨택층 상에서 상기 컨택층의 상면 및 측면을 덮는 제 1 투명 도전층을 포함하는 제1 전극, 및 상기 제1 전극 상에 배치된 제1 범프 전극을 포함하며, 상기 활성층은 피크 파장이 200nm 내지 300nm인 광을 방출할 수 있다. 제1 투명 도전층은 하부 반도체층 상에서 보호층의 역할을 할 수 있다. 이를 통해, 발광 다이오드가 고온, 고습에서 장기간 구동되어도 상기 하부 반도체층의 금속 성분이 발광 다이오드 표면으로 석출되는 것이 방지되어, 발광 다이오드의 신뢰성 및 발광 효율이 향상될 수 있다.A light emitting diode according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a lower semiconductor layer disposed on the substrate and including Al x Ga (1-x) N (0.4 x 1 ), a first semiconductor layer A light emitting structure including a first upper semiconductor layer disposed on a lower semiconductor layer and an active layer disposed between the lower semiconductor layer and the first upper semiconductor layer, a second semiconductor layer disposed on a second region of the lower semiconductor layer, And a first transparent conductive layer covering the top and sides of the contact layer on the contact layer, and a first bump electrode disposed on the first electrode, wherein the active layer May emit light having a peak wavelength of 200 nm to 300 nm. The first transparent conductive layer may serve as a protective layer on the lower semiconductor layer. Accordingly, even if the light emitting diode is driven for a long period of time at a high temperature and a high humidity, the metal component of the lower semiconductor layer is prevented from being deposited on the surface of the light emitting diode, thereby improving reliability and luminous efficiency of the light emitting diode.

상기 제1 투명 도전층은 상기 발광구조체와 상기 컨택층 사이에서 노출된 상기 하부 반도체층의 제2 영역을 덮을 수 있다. 따라서, 고온, 고습의 조건에서 장기간 발광 다이오드가 구동되어도 반도체층의 금속 성분이 외부로 석출되는 통로가 더욱 효과적으로 차단되어, 발광 다이오드의 신뢰성 및 발광 효율이 향상될 수 있다.The first transparent conductive layer may cover a second region of the lower semiconductor layer exposed between the light emitting structure and the contact layer. Therefore, even if the light emitting diode is driven for a long time under the conditions of high temperature and high humidity, the passageway through which the metal component of the semiconductor layer is extracted to the outside is more effectively blocked, and the reliability and the light emitting efficiency of the light emitting diode can be improved.

상기 제1 투명 도전층은 ITO, SnO2 및 ZnO로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 제1 투명 도전층은 AlxGa(1-x)N (0.4≤x≤1)을 포함하는 하부 반도체층과 화합물을 형성하지 않기 때문에 하부 반도체층과 오믹 접촉을 형성하지 않는다. 따라서, 반도체층의 금속 성분이 외부로 석출되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.The first transparent conductive layer may include at least one material selected from the group consisting of ITO, SnO 2 and ZnO. The first transparent conductive layer does not form an ohmic contact with the lower semiconductor layer since it does not form a compound with the lower semiconductor layer containing Al x Ga (1-x) N (0.4 x 1 ). Therefore, it is possible to more effectively prevent the metal component of the semiconductor layer from being deposited outside.

상기 발광 다이오드는 상기 발광구조체 상에 배치되며, 상기 제1 전극과 전기적으로 절연된 제2 전극 및 제2 범프 전극을 더 포함하며, 상기 제2 전극은 제2 투명 도전층을 포함할 수 있다. 상기 제1 투명 도전층 및 상기 제2 투명 도전층을 동일한 두께일 수 있다. 상기 제1 투명 도전층 및 상기 제2 투명 도전층은 동일한 물질일 수 있다. 제1 상부 반도체층 상에 Ni-Au 층 대신 제2 투명 도전층을 배치시키므로, Ni-Au 층 형성 시 발생하던 금속 보이드가 발생하지 않아 전단 강도가 개선될 수 있다. 따라서, 발광 다이오드의 신뢰성 및 발광 효율이 향상될 수 있다.The light emitting diode may further include a second electrode and a second bump electrode disposed on the light emitting structure and electrically insulated from the first electrode, and the second electrode may include a second transparent conductive layer. The first transparent conductive layer and the second transparent conductive layer may have the same thickness. The first transparent conductive layer and the second transparent conductive layer may be the same material. Since the second transparent conductive layer is disposed on the first upper semiconductor layer instead of the Ni-Au layer, no metal voids are generated during the formation of the Ni-Au layer, and the shear strength can be improved. Therefore, the reliability and luminous efficiency of the light emitting diode can be improved.

상기 제1 전극은 상기 제1 투명 도전층 상에 배치된 제1 패드를 더 포함하고, 상기 제2 전극은 상기 제2 투명 도전층 상에 배치된 제2 패드를 더 포함할 수 있다. 이를 통해, 제1 전극 및 제2 전극이 기판에 효과적으로 접속될 수 있다.The first electrode may further include a first pad disposed on the first transparent conductive layer, and the second electrode may further include a second pad disposed on the second transparent conductive layer. Thereby, the first electrode and the second electrode can be effectively connected to the substrate.

상기 발광 다이오드는 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 배치되어, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 절연시키는 절연층을 더 포함할 수 있다. 절연층은 제1 전극과 제2 전극을 전기적으로 절연시키면서 동시에, 제1 전극과 제2 전극을 외부의 충격 및 오염물질로부터 보호하는 역할을 할 수 있다.The light emitting diode may further include an insulating layer disposed on the first electrode and the second electrode and electrically insulating the first electrode and the second electrode. The insulating layer may function to electrically insulate the first electrode from the second electrode while protecting the first electrode and the second electrode from external shocks and contaminants.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드는 상기 하부 반도체층의 제2 영역 및 상기 제1 전극 사이에 위치하는 제1 전류 분산부를 더 포함하며, 상기 제1 전류분산부는 상기 하부 반도체층의 제2 영역 상에 배치된 제2 상부 반도체층 및 상기 하부 반도체층과 상기 제2 상부 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함할 수 있다. 이를 통해, 전류가 하부 반도체층을 향해 직선적으로 흐르는 것을 차단하고, 이를 통해 전류를 분산시켜 전류의 확산을 향상시킬 수 있다.The light emitting diode according to another embodiment of the present invention may further include a first current spreader positioned between a second region of the lower semiconductor layer and the first electrode, A second upper semiconductor layer disposed on the second semiconductor layer, and an active layer disposed between the lower semiconductor layer and the second upper semiconductor layer. Through this, it is possible to prevent the current from flowing linearly toward the lower semiconductor layer, thereby dispersing the current to improve the diffusion of the current.

상기 제1 전극은 제1 전류 분산부의 측면을 덮을 수 있다. 이 경우, 제1 전극은 제1 전류 분산부의 경사진 측면에서 방출되는 광을 반사시킬 수 있어, 발광 다이오드의 광 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 발광 다이오드가 고온, 고습 조건에서 장기간 구동되는 경우, 반도체층에서 외부로 금속 성분이 방출되는 현상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.The first electrode may cover the side surface of the first current spreading portion. In this case, the first electrode can reflect light emitted from the inclined side surface of the first current spreading portion, and the light extraction efficiency of the light emitting diode can be further improved. Further, when the light emitting diode is driven for a long time under high temperature and high humidity conditions, the phenomenon that the metal component is emitted from the semiconductor layer to the outside can be prevented more effectively.

상기 발광 다이오드는 상기 하부 반도체층의 제2 영역 및 상기 제1 전극의 사이에 제2 전류 분산부를 더 포함하며, 상기 제2 전류 분산부는 상기 하부 반도체층의 제2 영역 상에 배치된 제3 상부 반도체층 및 상기 하부 반도체층과 상기 제3 상부 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함할 수 있다. 이를 통해, 제1 범프를 통해 주입된 전류가 발광구조체를 향해 흐를 때, 전류를 더욱 효과적으로 분산시킴으로써, 전류 확산을 향상시킬 수 있다.The light emitting diode further includes a second current dispersing portion between the second region of the lower semiconductor layer and the first electrode, and the second current dispersing portion includes a third current distributing portion between the second region of the lower semiconductor layer and the third region A semiconductor layer, and an active layer disposed between the lower semiconductor layer and the third upper semiconductor layer. Thereby, when the current injected through the first bump flows toward the light emitting structure, the current can be more effectively dispersed, thereby improving current diffusion.

상기 제1 전극은 제2 전류 분산부의 측면을 덮을 수 있다. 이 경우, 제1 전극은 제2 전류 분산부의 경사진 측면에서 방출되는 광을 반사시킬 수 있어, 발광 다이오드의 광 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 발광 다이오드가 고온, 고습 조건에서 장기간 구동되는 경우, 반도체층에서 외부로 금속 성분이 방출되는 현상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.The first electrode may cover the side surface of the second current spreading portion. In this case, the first electrode can reflect light emitted from the inclined side surface of the second current-spreading portion, and the light extraction efficiency of the light-emitting diode can be further improved. Further, when the light emitting diode is driven for a long time under high temperature and high humidity conditions, the phenomenon that the metal component is emitted from the semiconductor layer to the outside can be prevented more effectively.

상기 활성층은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)을 포함할 수 있다.The active layer may include Al x In y Ga (1-xy) N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y? 1).

본 발명에 따른 발광 다이오드는 제1 투명 도전층이 하부 반도체층을 덮고 있어서, 발광 다이오드가 고온, 고습에서 장기간 구동되어도 상기 하부 반도체층의 금속 성분이 발광 다이오드 표면으로 석출되는 것이 방지된다. 또한, 제2 투명 도전층이 P형 반도체층 상에 배치되므로, 금속 보이드가 발생하지 않는다. 따라서, 발광 다이오드의 신뢰성 및 발광 효율이 향상될 수 있다.In the light emitting diode according to the present invention, since the first transparent conductive layer covers the lower semiconductor layer, metal components of the lower semiconductor layer are prevented from being deposited on the surface of the light emitting diode even if the light emitting diode is driven for a long time at high temperature and high humidity. Further, since the second transparent conductive layer is disposed on the P-type semiconductor layer, no metal void is generated. Therefore, the reliability and luminous efficiency of the light emitting diode can be improved.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이다.
도 2는 도 1의 절취선 A-A'를 따라 취해진 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 3의 절취선 A-A'를 따라 취해진 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a plan view illustrating a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode according to an embodiment of the present invention taken along the perforated line A-A 'of FIG.
3 is a plan view illustrating a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a light emitting diode according to an embodiment of the present invention taken along the cutting line A-A 'in FIG.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 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 수도 있다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can sufficiently convey the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, etc. of components may be exaggerated for convenience. It is also to be understood that when an element is referred to as being "above" or "above" another element, But also includes the case where there are other components in between. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1의 절취선 A-A'를 따라 취해진 단면도이다.FIG. 1 is a plan view for explaining a light emitting diode according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the cutting line A-A 'in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드는 기판(100), 하부 반도체층(111), 제1 상부 반도체층(115) 및 활성층(113)을 포함하는 발광구조체(110), 컨택층(141) 및 제1 투명 도전층(142)을 포함하는 제1 전극(140) 및 제1 범프 전극(170)을 포함한다.1 and 2, a light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present invention includes a substrate 100, a lower semiconductor layer 111, a first upper semiconductor layer 115, and an active layer 113, A first electrode 140 and a first bump electrode 170 including a first transparent conductive layer 110, a contact layer 141, and a first transparent conductive layer 142.

기판(100)은 육방정계 결정 구조를 갖는 기판으로서, 질화갈륨계 에피층을 성장시키기 위한 기판, 예컨대, 사파이어, 탄화 실리콘, 질화갈륨 기판일 수 있다. 기판(100)은 일면, 상기 일면의 반대면인 타면 및 상기 일면과 타면을 연결하는 측면을 포함할 수 있다. 상기 일면은 반도체층들이 성장되는 면일 수 있으며, 이와 달리, 상기 타면은 활성층(113)에서 생성된 광이 외부로 방출되는 면일 수 있다. 기판(100)의 측면은 상기 일면 및 타면과 수직한 면일 수 있으나, 경사진 면을 포함할 수 있다. The substrate 100 is a substrate having a hexagonal crystal structure and may be a substrate for growing a gallium nitride epitaxial layer, for example, sapphire, silicon carbide, or a gallium nitride substrate. The substrate 100 may include one surface, a surface opposite to the one surface, and a surface connecting the one surface and the other surface. The one surface may be a surface on which the semiconductor layers are grown. Alternatively, the other surface may be a surface on which light generated in the active layer 113 is emitted to the outside. The side surface of the substrate 100 may be a surface perpendicular to the one surface and the other surface, but may include an inclined surface.

기판(100)의 일면과 하부 반도체층(111)의 사이에 격자 부정합을 줄이기 위하여, AlN, AlGaN 또는 GaN을 포함하는 버퍼층(미도시)이 더 개재될 수 있다. 또한, 기판(100)은 전체적으로 사각형 형상일 수 있으나, 기판(100)의 형상은 이에 한정되는 것은 아니다.A buffer layer (not shown) including AlN, AlGaN, or GaN may be further interposed between one surface of the substrate 100 and the lower semiconductor layer 111 to reduce lattice mismatch. In addition, although the substrate 100 may have a rectangular shape as a whole, the shape of the substrate 100 is not limited thereto.

한편, 본 실시예에 있어서, 기판(100)의 두께는 100㎛를 초과할 수 있으며, 특히 150 내지 400㎛ 범위 내의 값을 가질 수 있다. 기판(100)이 두꺼울수록 광 추출 효율의 향상될 수 있다. 한편, 기판(100)의 측면은 브레이킹면을 포함할 수 있다.Meanwhile, in this embodiment, the thickness of the substrate 100 may exceed 100 mu m, and may have a value particularly in the range of 150 mu m to 400 mu m. As the substrate 100 is thicker, the light extraction efficiency can be improved. On the other hand, the side surface of the substrate 100 may include a breaking surface.

하부 반도체층(111)은 기판(100)의 일면 상에 배치된다. 하부 반도체층(111)은 기판(100)의 일면의 전면을 덮을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(100)의 가장자리를 따라 일면이 노출되도록 하부 반도체층(111)이 기판(100)의 상부 영역 내에 한정되어 위치할 수 있다.The lower semiconductor layer 111 is disposed on one side of the substrate 100. The lower semiconductor layer 111 may cover the entire surface of the substrate 100 but is not limited thereto and may include a lower semiconductor layer 111, May be confined within the upper region.

발광구조체(110)는 제1 상부 반도체층(115) 및 활성층(113)을 포함한다. 발광구조체(110)는 하부 반도체층(111)의 제1 영역(R1)의 일부를 포함할 수도 있다. 제1 상부 반도체층(115)은 하부 반도체층(111)의 제1 영역(R1) 상에 위치하며, 하부 반도체층(111)과 제1 상부 반도체층(115) 사이에 활성층(113)이 위치한다. 제1 상부 반도체층(115)은 H 형상 또는 좁은 허리를 가지는 아령 형상을 가질 수 있으며, 이에 따라, 높은 전류 밀도 조건에서 우수한 광 출력 특성을 구현할 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 긴 막대 형상일 수도 있다. The light emitting structure 110 includes a first upper semiconductor layer 115 and an active layer 113. The light emitting structure 110 may include a part of the first region R1 of the lower semiconductor layer 111. [ The first upper semiconductor layer 115 is located on the first region R1 of the lower semiconductor layer 111 and the active layer 113 is positioned between the lower semiconductor layer 111 and the first upper semiconductor layer 115 do. The first upper semiconductor layer 115 may have an H shape or a dumbbell shape having a narrow waist, thereby realizing excellent light output characteristics under high current density conditions. However, it is not necessarily limited to this, and it may be a long rod shape.

하부 반도체층(111)과 제1 상부 반도체층(115)은 Ⅲ-Ⅴ 계열 화합물 반도체를 포함할 수 있고, 예를 들어, (Al, Ga, In)N과 같은 질화물계 반도체를 포함할 수 있다. 하부 반도체층(111)은 AlxGa(1-x)N (0.4≤x≤1)을 포함할 수 있다. 하부 반도체층(111)은 n형 불순물(예를 들어, Si)이 도핑된 n형 반도체층을 포함할 수 있고, 제1 상부 반도체층(115)은 p형 불순물 (예를 들어, Mg)이 도핑된 p형 반도체층을 포함할 수 있다. 또한, 그 반대일 수도 있다. 나아가, 하부 반도체층(111) 및/또는 제1 상부 반도체층(115)은 단일층일 수 있고, 또한 다중층을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 하부 반도체층(111) 및/또는 제1 상부 반도체층(115)은 클래드층 및 컨택층을 포함할 수 있고, 초격자층을 포함할 수도 있다.The lower semiconductor layer 111 and the first upper semiconductor layer 115 may include a III-V compound semiconductor, for example, a nitride semiconductor such as (Al, Ga, In) N . The lower semiconductor layer 111 may include Al x Ga (1-x) N (0.4 ? X? 1 ). The lower semiconductor layer 111 may include an n-type semiconductor layer doped with an n-type impurity (for example, Si), and the first upper semiconductor layer 115 may include a p-type impurity (for example, Mg) And a doped p-type semiconductor layer. It may also be the opposite. Further, the lower semiconductor layer 111 and / or the first upper semiconductor layer 115 may be a single layer, and may also include multiple layers. For example, the lower semiconductor layer 111 and / or the first upper semiconductor layer 115 may include a cladding layer and a contact layer, and may include a superlattice layer.

활성층(113)은 다중양자우물 구조(MQW)를 포함할 수 있으며, 상기 다중양자우물구조에서 원하는 피크 파장의 광을 방출하도록, 상기 다중양자우물 구조를 이루는 원소 및 그 조성이 조절될 수 있다. 활성층(113)의 우물층은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)을 포함할 수 있으며, 이때, x 또는 y의 값을 조정하여 원하는 피크 파장의 광을 방출하도록 할 수 있다. 본 발명의 활성층(113)은 x 또는 y의 값을 조정하여 피크 파장이 200nm 내지 300nm인 광을 방출할 수 있다. The active layer 113 may include a multiple quantum well structure (MQW), and an element forming the multiple quantum well structure and its composition may be adjusted to emit light having a desired peak wavelength in the multiple quantum well structure. The well layer of the active layer 113 may include Al x In y Ga (1-xy) N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y? 1) the value of y can be adjusted to emit light of a desired peak wavelength. The active layer 113 of the present invention can emit light having a peak wavelength of 200 nm to 300 nm by adjusting the value of x or y.

상술한 하부 반도체층(111), 제1 상부 반도체층(115) 및 활성층(113)은 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PCVD; Plasma-enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등을 포함한 다양한 증착 및 성장 방법을 통해 형성될 수 있다. 이 후, 사진 및 식각 기술을 이용하여 제1 상부 반도체층(115) 및 활성층(113)을 포함하는 발광구조체(110)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 발광구조체(110)는 포토레지스트를 이용하여 식각 영역을 정의하고, ICP와 같은 건식 식각을 이용하여 제1 상부 반도체층(115) 및 활성층(113)을 포함하는 반도체층을 식각함으로써 형성될 수 있다.The lower semiconductor layer 111, the first upper semiconductor layer 115 and the active layer 113 may be formed by a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a plasma chemical vapor deposition Including but not limited to plasma-enhanced chemical vapor deposition (PCVD), molecular beam epitaxy (MBE), and hydride vapor phase epitaxy (HVPE). Thereafter, the light emitting structure 110 including the first upper semiconductor layer 115 and the active layer 113 may be formed using the photolithography and etching techniques. For example, the light emitting structure 110 may define an etching region using photoresist and etch the semiconductor layer including the first upper semiconductor layer 115 and the active layer 113 using dry etching such as ICP .

제1 전극(140)은 하부 반도체층(111)의 제2 영역(R2) 상에 배치될 수 있으며, 하부 반도체층(111)과 전기적으로 연결될 수 있다. 하부 반도체층(111)의 제2 영역(R2)은 제1 영역(R1)을 제외한 나머지 하부 반도체층(111)의 영역을 의미한다. 제1 전극(140)은 발광구조체(110)의 제1 상부 반도체층(115) 및 활성층(113)과 이격될 수 있다. The first electrode 140 may be disposed on the second region R2 of the lower semiconductor layer 111 and may be electrically connected to the lower semiconductor layer 111. [ The second region R2 of the lower semiconductor layer 111 refers to a region of the lower semiconductor layer 111 excluding the first region R1. The first electrode 140 may be spaced apart from the first upper semiconductor layer 115 and the active layer 113 of the light emitting structure 110.

제1 전극(140)은 컨택층(141) 및 제1 투명 도전층(142)을 포함할 수 있다. 컨택층(141)은 Cr, Ti, Al 및 Au 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 또는, Cr/Ti/Al/Ti/Au 다층구조일 수도 있다. 컨택층(141)이 상술한 다층구조인 경우에, Cr은 약 100Å, Ti는 약 200Å, Al는 약 600Å, Ti는 약 200Å, Au는 약 1000Å의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 컨택층(141)은 제1 전극(140)과 하부 반도체층(111)간의 오믹 접촉을 형성하는 역할을 한다.The first electrode 140 may include a contact layer 141 and a first transparent conductive layer 142. The contact layer 141 may include at least one of Cr, Ti, Al, and Au, or may be a Cr / Ti / Al / Ti / Au multilayer structure. In the case where the contact layer 141 has the above-described multi-layer structure, Cr may have a thickness of about 100 angstroms, Ti may have a thickness of about 200 angstroms, Al may have a thickness of about 600 angstroms, Ti may have a thickness of about 200 angstroms, and Au may have a thickness of about 1000 angstroms. . The contact layer 141 serves to form an ohmic contact between the first electrode 140 and the lower semiconductor layer 111.

제1 투명 도전층(142)은 컨택층(141) 상에 배치되며, 컨택층(141)을 덮을 수 있다. 구체적으로, 제1 투명 도전층(142)은 컨택층(141)의 상면 및 측면 상에 배치될 수 있으며, 하부 반도체층(111)의 제2 영역 상에 배치될 수 있다. 제1 투명 도전층(142)은 하부 반도체층(111)의 제2 영역 중 노출된 영역을 덮을 수 있다. 보다 구체적으로, 도 2를 참조하면, 제1 투명 도전층(142)은 발광구조체(110)와 컨택층(141) 사이에서 노출된 하부 반도체층(111)의 제2 영역 및 컨택층(141)의 측면을 덮을 수 있다. 따라서, 고온, 고습의 조건에서 장기간 발광 다이오드가 구동되는 경우, 제1 투명 도전층(142)에 의해 반도체층의 금속 성분, 특히, Al이 외부로 석출되는 통로가 차단된다. 이에 따라, 발광 다이오드의 신뢰성 및 발광 효율이 향상될 수 있다. 제1 투명 도전층(142)은 ITO, SnO2 및 ZnO로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 제1 투명 도전층(142)은 AlxGa1-xN (0.4=x<1)을 포함하는 하부 반도체층(111)과 화합물을 형성하지 않기 때문에 하부 반도체층(111)과 오믹 접촉을 형성하지 않는다. 따라서, 반도체층의 금속 성분이 외부로 석출되는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 제1 투명 도전층(142)의 물질로 ITO를 사용하는 경우, 전류 분산 효과를 더욱 높이면서, 반도체층의 금속 성분 석출을 방지할 수 있으며, 동시에 컨택층(141)이 산화되는 것을 방지할 수 있어서 신뢰성이 더욱 높아질 수 있다. The first transparent conductive layer 142 is disposed on the contact layer 141 and may cover the contact layer 141. [ Specifically, the first transparent conductive layer 142 may be disposed on the upper surface and the side surface of the contact layer 141, and may be disposed on the second region of the lower semiconductor layer 111. The first transparent conductive layer 142 may cover the exposed region of the second region of the lower semiconductor layer 111. 2, the first transparent conductive layer 142 includes a second region of the lower semiconductor layer 111 exposed between the light emitting structure 110 and the contact layer 141, and a second region of the contact layer 141 exposed between the light emitting structure 110 and the contact layer 141. In other words, As shown in FIG. Therefore, when the light emitting diode is driven for a long time under the conditions of high temperature and high humidity, the metal component of the semiconductor layer, in particular, the passage through which Al precipitates to the outside is blocked by the first transparent conductive layer 142. Accordingly, the reliability and the luminous efficiency of the light emitting diode can be improved. The first transparent conductive layer 142 may include at least one material selected from the group consisting of ITO, SnO 2 and ZnO. Since the first transparent conductive layer 142 does not form a compound with the lower semiconductor layer 111 including Al x Ga 1 -xN (0.4 = x <1), it forms an ohmic contact with the lower semiconductor layer 111 I never do that. Therefore, it is possible to more effectively prevent the metal component of the semiconductor layer from being deposited outside. When ITO is used as the material of the first transparent conductive layer 142, it is possible to prevent the metal component from being precipitated in the semiconductor layer while increasing the current dispersion effect, and at the same time, to prevent the contact layer 141 from being oxidized The reliability can be further increased.

제1 투명 도전층(142)의 두께는 1200Å일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 투명 도전층(142)의 두께를 조절하여, 후술할 제1 패드(143)의 두께를 종래의 두께보다 줄일 수 있다. 제1 투명 도전층(142)은 전자선 증착(E-beam) 또는 스퍼터(Sputter) 공정을 통해 형성될 수 있다. The thickness of the first transparent conductive layer 142 may be 1200 angstroms, but is not limited thereto. The thickness of the first transparent conductive layer 142 may be adjusted to reduce the thickness of the first pad 143 to be described later than the conventional thickness. The first transparent conductive layer 142 may be formed through an electron beam deposition (E-beam) process or a sputter process.

제1 범프 전극(170)은 제1 전극(140) 상에 배치될 수 있다. 후술할 제2 범프 전극(180)은 후술할 제2 전극(150) 상에 배치될 수 있다. 제1 범프 전극(170) 및 제2 범프 전극(180)은 동일한 금속 재료로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1 범프 전극(170) 및 제2 범프 전극(180)은 다층 구조로 형성될 수 있으며, 예컨대 접착층, 확산방지층 및 본딩층을 포함할 수 있다. The first bump electrode 170 may be disposed on the first electrode 140. The second bump electrode 180 to be described later may be disposed on the second electrode 150 to be described later. The first bump electrode 170 and the second bump electrode 180 may be formed of the same metal material. In addition, the first bump electrode 170 and the second bump electrode 180 may be formed in a multi-layer structure, and may include, for example, an adhesive layer, a diffusion preventing layer, and a bonding layer.

상기 접착층은 예를 들어, Ti, Cr 또는 Ni을 포함할 수 있으며, 확산방지층은 Cr, Ni, Ti, W, TiW, Mo, Pt 또는 이들의 복합층으로 형성될 수 있고, 본딩층은 Au 또는 AuSn을 포함할 수 있다. 제1 범프 전극(170) 및 제2 범프 전극(180)은 Ti/Au/Cr/Au 다층구조일 수 있으며, 이 경우, Ti는 약 300Å, Au는 약 2㎛, Cr는 약 200Å, Au는 약 2.5㎛의 두께로 형성될 수 있다.The adhesion layer may include, for example, Ti, Cr, or Ni, and the diffusion barrier layer may be formed of Cr, Ni, Ti, W, TiW, Mo, Pt, or a composite layer thereof. AuSn. &Lt; / RTI &gt; The first bump electrode 170 and the second bump electrode 180 may have a multilayer structure of Ti / Au / Cr / Au. In this case, Ti is about 300 Å, Au is about 2 탆, Cr is about 200 Å, Lt; RTI ID = 0.0 &gt; um. &Lt; / RTI &gt;

본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드는 발광구조체(110) 상에 배치되며, 제1 전극(140)과 전기적으로 절연된 제2 전극(150) 및 제2 범프 전극(180)을 더 포함할 수 있다. 제2 전극(150)은 제2 투명 도전층(152)을 포함할 수 있다. 제2 투명 도전층(152)은 제1 상부 반도체층(115)과 오믹 접촉을 형성하여, 전기적으로 연결될 수 있다. The light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a second electrode 150 and a second bump electrode 180 disposed on the light emitting structure 110 and electrically insulated from the first electrode 140 . The second electrode 150 may include a second transparent conductive layer 152. The second transparent conductive layer 152 may form an ohmic contact with the first upper semiconductor layer 115 and may be electrically connected.

제2 투명 도전층(152)은 제1 투명 도전층(142)과 동일한 물질일 수 있다. 구체적으로, 제2 투명 도전층(152)은 ITO, SnO2 및 ZnO로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제1 투명 도전층(142) 및 제2 투명 도전층(152)은 동일한 두께로 형성될 수 있다. 즉, 제1 투명 도전층(142) 및 제2 투명 도전층(152)은 발광 다이오드 제조 공정에서 동시에 형성될 수 있으며, 이에 따라 공정이 간소화되는 이점이 있다. The second transparent conductive layer 152 may be the same material as the first transparent conductive layer 142. Specifically, the second transparent conductive layer 152 may include at least one material selected from the group consisting of ITO, SnO 2, and ZnO. In addition, the first transparent conductive layer 142 and the second transparent conductive layer 152 may be formed to have the same thickness. That is, the first transparent conductive layer 142 and the second transparent conductive layer 152 can be formed simultaneously in the LED manufacturing process, thereby simplifying the process.

또한, 제2 투명 도전층(152)이 ITO와 같은 도전성 산화물을 포함하여, 제1 상부 반도체층(115)과 제2 전극(150) 간의 전단 강도가 향상될 수 있다. 구체적으로, Ni-Au와 같은 금속성 투명 도전물질로 제2 투명 도전층(152)을 형성하는 경우, Ni-Au 형성과정에서 금속 보이드가 발생한다. 이러한 금속 보이드에 의해 전극과 반도체층간에 접착성이 저하되어, 전단 강도가 떨어진다. 반면, 본 실시예에 따르면, 제2 투명 도전층(152)이 도전성 산화물을 포함하여, 제2 투명 도전층(152) 형성 시 금속 보이드의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 제2 전극(150)과 제1 상부 반도체층(115) 간의 접착성 및 전단 강도가 향상될 수 있다.In addition, the second transparent conductive layer 152 includes a conductive oxide such as ITO, so that the shear strength between the first upper semiconductor layer 115 and the second electrode 150 can be improved. Specifically, when the second transparent conductive layer 152 is formed of a metallic transparent conductive material such as Ni-Au, metal voids are formed during the Ni-Au formation process. The adhesion between the electrode and the semiconductor layer is lowered by the metal void, and the shear strength is lowered. On the other hand, according to the present embodiment, the second transparent conductive layer 152 includes a conductive oxide to prevent the occurrence of metal voids in the formation of the second transparent conductive layer 152. Accordingly, the adhesion and shear strength between the second electrode 150 and the first upper semiconductor layer 115 can be improved.

본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 제1 전극(140)은 제1 투명 도전층(142) 상에 배치된 제1 패드(143)를 더 포함할 수 있으며, 제2 전극(150)은 제2 투명 도전층(152)상에 배치된 제2 패드(153)를 더 포함할 수 있다. 제1 패드(143) 및 제2 패드(153)는 제1 전극(140) 및 제2 전극(150)을 회로기판에 효과적으로 접속시키는 역할을 할 수 있다. 제1 패드(143) 및 제2 패드(153)는 동일한 공정을 함께 형성될 수 있으며, 예컨대 사진 및 식각 기술 또는 리프트 오프 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 제1 패드(143) 및 제2 패드(153)는 예컨대 Ti, Au, Ti 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 또는 Ti/Au/Ti 다층구조일 수도 있다. 제1 패드(143) 및 제2 패드(153)가 상술한 다층구조인 경우, Ti은 약 300Å, Au은 약 5000Å, Ti은 약 50Å의 두께를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 패드(143) 및 제2 패드(153)의 두께는 제1 투명 도전층(142) 및 제2 투명 도전층(152)의 두께에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 두께가 1200Å인 제1 투명 도전층(142) 및 제2 투명 도전층(152)을 사용하는 경우, 제1 패드(143) 및 제2 패드(153) 중 두께가 5000Å인 Au를 4000Å의 두께로 사용할 수 있으므로, 공정 비용이 감소될 수 있다. The first electrode 140 of the light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a first pad 143 disposed on the first transparent conductive layer 142, And a second pad 153 disposed on the second transparent conductive layer 152. The first pad 143 and the second pad 153 may function to effectively connect the first electrode 140 and the second electrode 150 to the circuit board. The first pad 143 and the second pad 153 may be formed together using the same process and may be formed using, for example, a photo and etch technique or a lift-off technique. The first pad 143 and the second pad 153 may include at least one of Ti, Au, and Ti, or may have a Ti / Au / Ti multi-layer structure. When the first pad 143 and the second pad 153 have the above-described multi-layer structure, Ti may have a thickness of about 300 angstroms, Au may have a thickness of about 5000 angstroms, and Ti may have a thickness of about 50 angstroms. The thicknesses of the first pad 143 and the second pad 153 may vary depending on the thicknesses of the first transparent conductive layer 142 and the second transparent conductive layer 152. For example, when the first transparent conductive layer 142 and the second transparent conductive layer 152 having a thickness of 1200 ANGSTROM are used, Au of 5000 ANGSTROM among the first pad 143 and the second pad 153, 4000A, the process cost can be reduced.

본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드는 제1 전극(140) 및 제2 전극(150)을 서로 절연시키는 절연층(160)을 더 포함할 수 있다. 절연층(160)은 제1 전극(140), 제2 전극(150) 및 발광구조체(110)를 부분적으로 덮을 수 있다. 절연층(160)은 제1 전극(140)과 제2 전극(150)을 전기적으로 절연시킴과 동시에, 제1 전극(140)과 제2 전극(150)을 외부의 충격 및 오염물질로부터 보호하는 역할을 할 수 있다.  The light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present invention may further include an insulating layer 160 for insulating the first electrode 140 and the second electrode 150 from each other. The insulating layer 160 may partially cover the first electrode 140, the second electrode 150, and the light emitting structure 110. The insulating layer 160 electrically isolates the first electrode 140 from the second electrode 150 and protects the first electrode 140 and the second electrode 150 from external shocks and contaminants Can play a role.

도 1 및 도 2를 참조하면, 절연층(160)은 발광 다이오드 상면의 전면에 걸쳐 도포될 수 있되, 제1 전극(140)과 제2 전극(150)을 노출시키는 개구부들을 가질 수 있다. 구체적으로, 하부 반도체층(111), 발광구조체(110), 제1 전극(140) 및 제2 전극(150)을 덮을 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, the insulating layer 160 may be applied over the entire surface of the LED, and may have openings exposing the first electrode 140 and the second electrode 150. Specifically, the lower semiconductor layer 111, the light emitting structure 110, the first electrode 140, and the second electrode 150 may be covered.

절연층(160)은 실리콘 산화물층 및/또는 실리콘 질화물층을 포함할 수 있다. 나아가, 절연층(160)은 굴절률이 서로 다른 산화물층들을 적층한 분포 브래그 반사기(DBR)로 형성될 수 있다. 이 경우, 절연층(160)은 발광구조체(110)의 경사진 측면 및 하부 반도체층(111) 노출 영역에서 방출되는 광을 반사시킬 수 있어, 발광 다이오드의 광 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. The insulating layer 160 may comprise a silicon oxide layer and / or a silicon nitride layer. Further, the insulating layer 160 may be formed of a distributed Bragg reflector (DBR) in which oxide layers having different refractive indexes are stacked. In this case, the insulating layer 160 can reflect light emitted from the inclined side surface of the light emitting structure 110 and the exposed region of the lower semiconductor layer 111, thereby further improving the light extraction efficiency of the light emitting diode.

본 실시예에 있어서, 절연층(160)은 실리콘 산화물층과 실리콘 질화물층의 다중층 또는 실리콘 산화물층의 단일층으로 형성될 수 있으며, 절연층(160)이 다중층인 경우에, 실리콘 산화물층은 약 2400Å, 실리콘 질화물층은 약 5000Å의 두께를 가질 수 있으며, 절연층(160)이 실리콘 산화물층의 단일층인 경우에는, 실리콘 산화물층은 약 6000Å의 두께를 가질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니다. 실리콘 질화물층은 실리콘 산화물층과 비교하여, 방습특성이 상대적으로 우수하므로, 절연층(160)이 다중층인 경우에 발광 다이오드의 방습특성을 보다 향상시킬 수 있다.In this embodiment, the insulating layer 160 may be formed of a single layer of a multi-layer or silicon oxide layer of a silicon oxide layer and a silicon nitride layer, and when the insulating layer 160 is multi- The silicon nitride layer may have a thickness of about 5,000 angstroms, and the insulating layer 160 may be a single layer of the silicon oxide layer, the silicon oxide layer may have a thickness of about 6000 angstroms. However, the present invention is not limited thereto. Since the silicon nitride layer has a relatively good moisture-proof property as compared with the silicon oxide layer, the moisture-proof property of the light-emitting diode can be further improved when the insulating layer 160 is multilayered.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이고, 도 3은 도 4의 절취선 A-A'를 따라 취해진 단면도이다. 도 3 및 도 4의 발광 다이오드는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 발광 다이오드와 유사하나, 제1 전류 분산부(120)를 더 포함하는 점에서 차이가 있다. 중복 설명을 피하기 위해, 이하에서는 차이점에 대해서 주로 설명하기로 한다.FIG. 3 is a plan view illustrating a light emitting diode according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the cutting line A-A 'of FIG. The light emitting diodes of FIGS. 3 and 4 are similar to the light emitting diodes described with reference to FIGS. 1 and 2, but differ in that they further include the first current distributor 120. In order to avoid redundant description, differences will be mainly described below.

제1 전류 분산부(120)는 하부 반도체층(111)의 제2 영역 및 제1 전극(140) 사이에 위치할 수 있다. 제1 전류 분산부(120)는 하부 반도체층(111)의 제2 영역 상에 배치된 제2 상부 반도체층(125) 및 하부 반도체층(111)과 제2 상부 반도체층(125) 사이에 배치된 활성층(123)을 포함할 수 있다. 제2 상부 반도체층(125) 및 활성층(123)은 발광구조체(110)에 포함된 제1 상부 반도체층(115) 및 활성층(113)과 동일한 물질일 수 있다. 제1 전류 분산부(120)는 제1 범프 전극(170)이 배치되는 영역 하에 배치될 수 있다. The first current spreading part 120 may be located between the second region of the lower semiconductor layer 111 and the first electrode 140. The first current spreading part 120 is disposed between the second upper semiconductor layer 125 and the lower semiconductor layer 111 and the second upper semiconductor layer 125 disposed on the second region of the lower semiconductor layer 111, And an active layer 123 formed on the substrate. The second upper semiconductor layer 125 and the active layer 123 may be the same material as the first upper semiconductor layer 115 and the active layer 113 included in the light emitting structure 110. [ The first current spreader 120 may be disposed under a region where the first bump electrode 170 is disposed.

제1 전류 분산부(120)는 제1 범프를 통해 전류가 주입될 때, 전류를 확산시키는 기능을 수행할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 하부 반도체층(111)은 n형으로 도핑된 반도체층일 수 있으며, 제2 상부 반도체층(125)는 p형으로 도핑된 반도체층들일 수 있다. 따라서, 금속을 포함하는 제1 전극(140)과 제1 전류 분산부(120)가 포함하는 제2 상부 반도체층(125)과의 접촉 저항은 제1 전극(140)과 하부 반도체층(111)와의 접촉 저항보다 높을 수 있다. 이에 따라, 제2 상부 반도체층(125)는 발광 다이오드 내에서 일종의 저항 역할을 할 수 있다. 제2 상부 반도체층(125)이 저항 역할을 하기 때문에, 제2 전극(140)을 통해 하부 반도체층(111)으로 전류가 공급되는 주된 루트가 제어될 수 있다. 즉 제1 전류 분산부(120)는 전류의 대부분이 하부 반도체층(111)을 향해 직선적으로 흐르는 것을 차단하고, 제1 전류 분산부(120) 주위로 전류를 분산시켜 전류의 확산을 향상시킬 수 있다. 제1 전류 분산부(120)는 발광구조체(110)과 나란한 높이를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 전류 분산부(120) 상에 배치되는 제1 범프 전극(170)과 발광구조체(110) 상에 배치되는 제2 범프 전극(180)의 단차를 줄이기 위해, 제1 전류 분산부(120)의 높이를 조절할 수 있다. 제1 전류 분산부(120)는 사진 및 식각 기술을 이용하여 형성될 수 있으며, 이는 상술한 발광구조체(110)의 형성 방법과 동일할 수 있다. 제1 전류 분산부(120)가 발광구조체(110)와 함께 형성될 수 있으며, 이 경우 전류 분산을 위한 별도의 공정이 생략될 수 있어서 공정이 간소해질 수 있다.The first current distributor 120 may perform a function of diffusing a current when a current is injected through the first bump. In this embodiment, the lower semiconductor layer 111 may be an n-type doped semiconductor layer, and the second upper semiconductor layer 125 may be a p-type doped semiconductor layer. The contact resistance between the first electrode 140 including the metal and the second upper semiconductor layer 125 included in the first current spreading portion 120 is lower than the contact resistance between the first electrode 140 and the lower semiconductor layer 111, Lt; / RTI &gt; Accordingly, the second upper semiconductor layer 125 may serve as a kind of resistance in the light emitting diode. Since the second upper semiconductor layer 125 serves as a resistor, the main route through which current is supplied to the lower semiconductor layer 111 through the second electrode 140 can be controlled. That is, the first current distributor 120 blocks the current from flowing linearly toward the lower semiconductor layer 111 and disperses the current around the first current distributor 120 to improve the diffusion of the current have. The first current spreading unit 120 may have a height parallel to the light emitting structure 110, but the present invention is not limited thereto. That is, in order to reduce the level difference between the first bump electrode 170 disposed on the first current spreading portion 120 and the second bump electrode 180 disposed on the light emitting structure 110, the first current spreading portion 120 can be adjusted. The first current dispersing unit 120 may be formed using photolithography and etching techniques, which may be the same as the method of forming the light emitting structure 110 described above. The first current distributor 120 may be formed together with the light emitting structure 110. In this case, a separate process for current dispersion can be omitted, so that the process can be simplified.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 전극(140)은 제1 전류 분산부(120)의 측면을 덮을 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 전류 분산부(120)의 측면은 경사진 형태일 수 있으며, 이 경우, 제1 전극(140)은 경사면을 따라 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 전극(140)은 제1 전류 분산부(120)의 경사진 측면에서 방출되는 광을 반사시킬 수 있어, 발광 다이오드의 광 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 발광 다이오드가 고온, 고습 조건에서 장기간 구동되는 경우, 반도체층에서 외부로 금속 성분이 방출되는 현상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.Referring to FIGS. 3 and 4, the first electrode 140 may cover the side surface of the first current spreader 120. As shown, the side surface of the first current spreading part 120 may be inclined. In this case, the first electrode 140 may be formed along the inclined surface. In this case, the first electrode 140 can reflect light emitted from the inclined side surface of the first current-dispersing unit 120, thereby further improving the light extraction efficiency of the light-emitting diode. Further, when the light emitting diode is driven for a long time under high temperature and high humidity conditions, the phenomenon that the metal component is emitted from the semiconductor layer to the outside can be prevented more effectively.

본 실시예에 따른 발광 다이오드는 하부 반도체층(111)의 제2 영역 및 제1 전극(140)의 사이에 제2 전류 분산부(130)를 더 포함할 수 있다. 제2 전류 분산부(130)는 하부 반도체층(111)의 제2 영역 상에 배치된 제3 상부 반도체층(135) 및 하부 반도체층(111)과 제3 상부 반도체층(135) 사이에 배치된 활성층(133)을 포함할 수 있다. 제3 상부 반도체층(135) 및 활성층(133)은 발광구조체(110)에 포함된 제1 상부 반도체층(115) 및 활성층(113)과 동일한 물질일 수 있다. 제2 전류 분산부(130)는 제1 범프를 통해 주입된 전류가 발광구조체(110)을 향해 흐를 때, 전류를 분산시킴으로써, 전류 확산을 향상시킬 수 있으며, 그 대략적인 원리는 제1 전류 분산부(120)의 효과에 대해 상술한 바와 동일하다. 제2 전류 분산부(130)는 발광구조체(110)와 나란한 높이를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 전류 분산부(130)는 목적에 따라 다양한 형태로 배치될 수 있다. 제2 전류 분산부(130)는 제1 전류 분산부(120)보다 발광구조체(110)에 보다 가까이 또는 멀리 배치될 수 있다. 또한, 제2 전류 분산부(130)는 다양한 크기 및 개수로 배치될 수 있다. 즉, 제1 전류 분산부(120)를 통해 제1 전극(140)과 하부 반도체층(111)이 접속하는 면적 및 배치를 제어할 수 있다.The light emitting diode according to the present embodiment may further include a second current distributor 130 between the second region of the lower semiconductor layer 111 and the first electrode 140. The second current spreading part 130 is disposed between the third upper semiconductor layer 135 and the lower semiconductor layer 111 and the third upper semiconductor layer 135 disposed on the second region of the lower semiconductor layer 111, And an active layer 133 formed on the substrate. The third upper semiconductor layer 135 and the active layer 133 may be the same material as the first upper semiconductor layer 115 and the active layer 113 included in the light emitting structure 110. [ The second current spreader 130 can improve the current spreading by dispersing the current when the current injected through the first bump flows toward the light emitting structure 110, The effect of the portion 120 is the same as described above. The second current spreader 130 may have a height parallel to the light emitting structure 110, but the present invention is not limited thereto. The second current distributor 130 may be arranged in various forms according to the purpose. The second current distributor 130 may be disposed closer to or farther from the light emitting structure 110 than the first current distributor 120. In addition, the second current distributors 130 may be arranged in various sizes and numbers. That is, the area and arrangement of the first electrode 140 and the lower semiconductor layer 111 connected to each other through the first current distributor 120 can be controlled.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제1 전극(140)은 제2 전류 분산부(130)의 측면을 덮을 수 있다. 도시된 바와 같이, 제1 전류 분산부(120)의 측면은 경사진 형태일 수 있으며, 이 경우, 제1 전극(140)은 경사면을 따라 형성될 수 있다. 이 경우, 제1 전극(140)은 제2 전류 분산부(130)의 경사진 측면에서 방출되는 광을 반사시킬 수 있어, 발광 다이오드의 광 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 발광 다이오드가 고온, 고습 조건에서 장기간 구동되는 경우, 반도체층에서 외부로 금속 성분이 방출되는 현상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
Referring to FIGS. 3 and 4, the first electrode 140 may cover the side surface of the second current spreader 130. As shown, the side surface of the first current spreading part 120 may be inclined. In this case, the first electrode 140 may be formed along the inclined surface. In this case, the first electrode 140 can reflect light emitted from the inclined side surface of the second current distributor 130, thereby further improving the light extraction efficiency of the light emitting diode. Further, when the light emitting diode is driven for a long time under high temperature and high humidity conditions, the phenomenon that the metal component is emitted from the semiconductor layer to the outside can be prevented more effectively.

Claims (13)

기판;
상기 기판 상에 배치되며, AlxGa(1-x) N (0.4≤x≤1)을 포함하는 하부 반도체층;
상기 하부 반도체층의 제1 영역 상에 배치된 제1 상부 반도체층 및 상기 하부 반도체층과 상기 제1 상부 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함하는 발광구조체;
상기 하부 반도체층의 제2 영역 상에 배치되며, 상기 하부 반도체층과 접속된 컨택층 및 상기 컨택층 상에서 상기 컨택층의 상면 및 측면을 덮는 제 1 투명 도전층을 포함하는 제1 전극;
상기 제1 전극 상에 배치된 제1 범프 전극을 포함하고,
상기 활성층은 피크 파장이 200nm 내지 300nm인 광을 방출하는 발광 다이오드.Board;
A lower semiconductor layer disposed on the substrate and including Al x Ga (1-x) N (0.4 x 1 );
A light emitting structure including a first upper semiconductor layer disposed on a first region of the lower semiconductor layer and an active layer disposed between the lower semiconductor layer and the first upper semiconductor layer;
A first electrode disposed on a second region of the lower semiconductor layer, the first electrode including a contact layer connected to the lower semiconductor layer and a first transparent conductive layer covering an upper surface and a side surface of the contact layer on the contact layer;
And a first bump electrode disposed on the first electrode,
Wherein the active layer emits light having a peak wavelength of 200 nm to 300 nm. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 투명 도전층은 상기 발광구조체와 상기 컨택층 사이에서 노출된 상기 하부 반도체층의 제2 영역을 덮는 발광 다이오드.The method according to claim 1,
Wherein the first transparent conductive layer covers a second region of the lower semiconductor layer exposed between the light emitting structure and the contact layer. 청구항 1에 있어서,
상기 제1 투명 도전층은 ITO, SnO2 및 ZnO로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 물질을 포함하는 발광 다이오드.The method according to claim 1,
Wherein the first transparent conductive layer comprises at least one material selected from the group consisting of ITO, SnO 2, and ZnO. 청구항 1에 있어서,
상기 발광구조체 상에 배치되며, 상기 제1 전극과 전기적으로 절연된 제2 전극 및 제2 범프 전극을 더 포함하며,
상기 제2 전극은 제2 투명 도전층을 포함하는 발광 다이오드.The method according to claim 1,
Further comprising a second electrode and a second bump electrode disposed on the light emitting structure and electrically insulated from the first electrode,
And the second electrode comprises a second transparent conductive layer. 청구항 4에 있어서,
상기 제1 투명도전층 및 상기 제2 투명 도전층은 동일한 두께인 발광 다이오드.The method of claim 4,
Wherein the first transparent conductive layer and the second transparent conductive layer have the same thickness. 청구항 4에 있어서,
상기 제1 투명 도전층 및 상기 제2 투명 도전층은 동일한 물질인 발광 다이오드.The method of claim 4,
Wherein the first transparent conductive layer and the second transparent conductive layer are the same material. 청구항 4에 있어서,
상기 제1 전극은 상기 제1 투명 도전층 상에 배치된 제1 패드를 더 포함하고,
상기 제2 전극은 상기 제2 투명 도전층 상에 배치된 제2 패드를 더 포함하는 발광 다이오드.The method of claim 4,
Wherein the first electrode further comprises a first pad disposed on the first transparent conductive layer,
And the second electrode further comprises a second pad disposed on the second transparent conductive layer. 청구항 4에 있어서,
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 상에 배치되어, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 전기적으로 절연시키는 절연층을 더 포함하는 발광 다이오드.The method of claim 4,
And an insulating layer disposed on the first electrode and the second electrode and electrically insulating the first electrode and the second electrode. 청구항 1에 있어서,
상기 하부 반도체층의 제2 영역 및 상기 제1 전극 사이에 위치하는 제1 전류 분산부를 더 포함하며,
상기 제1 전류분산부는,
상기 하부 반도체층의 제2 영역 상에 배치된 제2 상부 반도체층; 및
상기 하부 반도체층과 상기 제2 상부 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함하는 발광 다이오드.The method according to claim 1,
And a first current spreader positioned between a second region of the lower semiconductor layer and the first electrode,
Wherein the first current-
A second upper semiconductor layer disposed on a second region of the lower semiconductor layer; And
And an active layer disposed between the lower semiconductor layer and the second upper semiconductor layer. 청구항 9에 있어서,
상기 제1 전극은 제1 전류 분산부의 측면을 덮는 발광 다이오드.The method of claim 9,
And the first electrode covers the side surface of the first current-spreading portion. 청구항 9에 있어서,
상기 하부 반도체층의 제2 영역 및 상기 제1 전극의 사이에 제2 전류 분산부를 더 포함하며,
상기 제2 전류 분산부는,
상기 하부 반도체층의 제2 영역 상에 배치된 제3 상부 반도체층; 및
상기 하부 반도체층과 상기 제3 상부 반도체층 사이에 배치된 활성층을 포함하는 발광 다이오드.The method of claim 9,
Further comprising a second current spreading portion between a second region of the lower semiconductor layer and the first electrode,
Wherein the second current-
A third upper semiconductor layer disposed on a second region of the lower semiconductor layer; And
And an active layer disposed between the lower semiconductor layer and the third upper semiconductor layer. 청구항 11에 있어서,
상기 제1 전극은 제2 전류 분산부의 측면을 덮는 발광 다이오드.The method of claim 11,
And the first electrode covers the side surface of the second current-spreading portion. 청구항 1에 있어서,
상기 활성층은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)을 포함하는 발광 다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the active layer comprises Al x In y Ga (1-xy) N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y? 1).
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