KR20180117015A - 반도체 발광소자 - Google Patents

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KR20180117015A KR1020170072715A KR20170072715A KR20180117015A KR 20180117015 A KR20180117015 A KR 20180117015A KR 1020170072715 A KR1020170072715 A KR 1020170072715A KR 20170072715 A KR20170072715 A KR 20170072715A KR 20180117015 A KR20180117015 A KR 20180117015A
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Abstract

본 개시는 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층; 활성층에서 생성된 빛을 제1 반도체층 측으로 반사하도록 복수의 반도체층 위에 형성된 반사막; 반사막의 위에 형성된 절연층; 제1 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 하나를 공급하는 제1 전극부; 그리고, 제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급하는 제2 전극부;를 포함하며, 제1 전극부는: 절연층 상부에 구비된 제1 패드전극; 반사막과 절연층 사이에 형성되는 제1 연결전극; 그리고 제1 반도체층과 연결되는 제1 하부전극;을 포함하고, 제2 전극부는: 절연층 상부에 구비된 제2 패드전극; 반사막과 절연층 사이에 형성되는 제2 연결전극; 그리고 제2 반도체층과 연결되는 적어도 하나의 제2 하부전극;을 포함하고, 제1 하부전극을 중심으로 적어도 하나의 제2 하부전극이 등거리로 배열되는 반도체 발광소자에 관한 것이다.

Description

반도체 발광소자{SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 반도체 발광소자에 관한 것으로, 특히 쇼트(Short)를 방지하는 반도체 발광소자에 관한 것이다.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
도 1은 한국 등록특허공보 제10-1611480호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면이다.
반도체 발광소자는 기판(310), 복수의 반도체층(330,340,350), 버퍼층(320), 빛흡수 방지막(341), 전류확산 도전막(360), 비도전성 반사막(391), 제1 전극(375), 제2 전극(385), 제1 전기적 연결(373), 제2 전기적 연결(383), 제1 하부전극(371), 및 제2 하부전극(381)을 포함한다.
비도전성 반사막(391) 위에 전극이 형성된 경우에서, 빛은 비도전성 반사막(391)에서 공기층으로 나갈 때, 공기층의 굴절율이 커서 비도전성 반사막(391)에서 공기층으로 빛이 나가지 못하고 반사가 된다. 하지만, 제1 전극(375), 제2 전극(385)에 닿은 빛은 빛이 반사도 되지만, 일부는 흡수되어 공기층에서의 반사보다 반사효율이 떨어졌다. 그 결과 제1 전극(375), 제2 전극(385)의 크기를 작게 하여 공기층과 비도전성 반사막(391)이 닿는 부위를 넓게 만들도록 하였다.
도 2는 한국 공개특허공보 제10-2011-0031099호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2(a)는 발광 소자(201)의 평면도이며, 도 2(b)는 도 2(a)의 A-A 단면도이며, 도 2(c)는 도 2(a)의 B-B 단면도이다. 발광 소자(201)에는 p측 접촉층(228) 위에 제공된 투명 도전층(230)과, 투명 도전층(230) 상의 일부의 영역에 제공된 복수의 p 전극(240)이 제공된다. 또한, 발광 소자(201)에는 p측 접촉층(228)으로부터 적어도 n측 접촉층(222)의 표면까지 형성된 복수의 비어에 의해 노출된 n측 접촉층(222) 상에 제공된 복수의 n 전극(242)과, 비어의 내면 및 투명 도전층(230) 위에 제공된 하부 절연층(250)과, 하부 절연층(250)의 내부에 제공된 반사층(260)이 제공된다. 반사층(260)은 p 전극(240) 및 n 전극(242)의 상방을 제외한 부분에 제공된다. 투명 도전층(230)에 접촉하는 하부 절연층(250)은, 각 p 전극(240) 상에서 수직 방향으로 연장되는 비어(250a)와, 각 n 전극(242) 상에서 수직 방향으로 연장되는 비어(250b)를 가진다. 또한, p 배선(270)과 n 배선(272)이 발광 소자(201) 내의 하부 절연층(250) 상에 제공된다. p 배선(270)은 하부 절연층(250) 상에서 평면 방향으로 연장되는 제2 평면 도전부(2700)와, 비어(250a)를 통해서 각각의 p 전극(240)에 전기적으로 접속된 복수의 제2 수직 도전부(2702)를 가진다. 또한, n 배선(272)은, 하부 절연층(250) 상에서 평면 방향으로 연장되는 제1 평면 도전부(2720)와, 하부 절연층(250)의 비어(250b) 및 반도체 적층 구조에 형성된 비어를 통해서 각각의 n 전극(242)에 전기적으로 접속된 복수의 제1 수직 도전부(2722)를 가진다. 또한, 발광 소자(201)에는, p 배선(270), n 배선(272), 및 투명 도전층(230)에 접촉하는 하부 절연층(250) 상에 제공된 상부 절연층(280)과, 상부 절연층(280)에 제공된 p측 개구(280a)를 통해서 p 배선(270)에 전기적으로 접속되는 p측 접합 전극(290)과, 상부 절연층(280)에 제공된 n측 개구(280b)를 통해서 n 배선(272)에 전기적으로 접속된 n측 접합 전극(292)이 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층; 활성층에서 생성된 빛을 제1 반도체층 측으로 반사하도록 복수의 반도체층 위에 형성된 반사막; 반사막의 위에 형성된 절연층; 제1 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 하나를 공급하는 제1 전극부; 그리고, 제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급하는 제2 전극부;를 포함하며, 제1 전극부는: 절연층 상부에 구비된 제1 패드전극; 반사막과 절연층 사이에 형성되는 제1 연결전극; 그리고 제1 반도체층과 연결되는 제1 하부전극;을 포함하고, 제2 전극부는: 절연층 상부에 구비된 제2 패드전극; 반사막과 절연층 사이에 형성되는 적어도 하나의 제2 연결전극; 그리고 제2 반도체층과 연결되는 제2 하부전극;을 포함하고, 제1 하부전극을 중심으로 적어도 하나의 제2 하부전극이 등거리로 배열되는 반도체 발광소자가 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
도 1은 한국 등록특허공보 제10-1611480호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 한국 공개특허공보 제10-2011-0031099호에 제시된 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 3은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 도 3에 도시된 제1 및 제2 전극부 각각에 구비된 제1 및 제2 하부전극 사이의 배열관계를 나타내는 도면,
도 5 및 도 4는 제1 및 제2 하부전극 사이의 배열관계의 다른 예를 나타내는 도면,
도 6은 제1 및 제2 하부전극 사이의 배열관계의 또 다른 예를 나타내는 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 3은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 도 3a는 평면도 상에서 본 반도체 발광소자를 나타내는 도면이고, 도 3b는 도 3a에서 A-A선을 따라 절단한 단면의 일 예를 설명하기 위한 도면이며, 도 3c는 도 3a에서 B-B선을 따라 절단한 단면의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 반도체 발광소자(1)는 기판(10), 복수의 반도체층(30, 40, 50), 비도전성 반사막(91), 절연층(95), 제1 전극부(75) 및 제2 전극부(85)를 포함한다. 이하, 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 하여 설명한다.
제1 전극부(75)와 제2 전극부(85)는 하부전극(71, 81), 연결전극(72, 82), 하부전기적연결(73, 83), 상부전기적연결(74, 84) 및 패드전극(101, 102)을 포함할 수 있다. 평면도로 볼 때, 복수개의 연결전극(72, 82)은 교대로 수직방향으로 배치되고, 하부전극(71, 81)은 섬 또는 도트(dot) 형태로 형성됨으로써, 길게 연장되어 형성되지 않으므로 금속에 의한 빛흡수가 감소한다.
기판(10)으로 주로 사파이어, SiC, Si, GaN 등이 이용되며, 기판(10)은 최종적으로 제거될 수 있다.
복수의 반도체층(30, 40, 50)은 기판(10) 위에 형성된 버퍼층(20), 제1 반도체층(30), 제2 반도체층(50) 및 활성층(40)을 포함한다. 제1 반도체층(30)과 제2 반도체층(50)은 그 위치가 바뀔 수 있으며, 3족 질화물 반도체 발광소자에 있어서 주로 GaN으로 이루어진다.
제1 반도체층(30; 예: Si 도핑된 GaN)은 제1 도전성을 가지며, 제2 반도체층(50; 예: Mg 도핑된 GaN)은 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가진다. 활성층(40; 예: InGaN/(In)GaN 다중양자우물구조)은 제1 반도체층(30)과 제2 반도체층(50) 사이에 형성되며, 빛이 발생한다. 복수의 반도체층(30, 40, 50) 각각은 다층으로 이루어질 수 있고, 버퍼층(20)은 생략될 수 있다.
한편, 반도체 발광소자(1)는 복수의 반도체층(30, 40, 50)과 비도전성 반사막(91) 사이 예를 들어, 제2 반도체층(50)과 비도전성 반사막(91) 사이에 투광성 도전막을 더 포함할 수 있수 있지만, 생략될 수 있다.
투광성 도전막은 투광성 도전성 물질(예: ITO), 오믹 금속층(Cr, Ti 등), 반사 금속층(Al, Ag, 등) 등으로 형성될 수 있으며, 이들의 조합으로 이루어질 수도 있다. 금속층에 의한 빛흡수를 감소하기 위해 투광성 도전막은 투광성 도전성 물질(예: ITO)로 이루어지는 것이 바람직하다.
비도전성 반사막(91)은 활성층(40)에서 생성된 빛을 제1 반도체층(30) 측으로 반사하도록 복수의 반도체층(30, 40, 50) 위에 형성되며, 유전체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 비도전성 반사막(91)은 분포 브래그 리플렉터(Distributed Bragg Reflector)일 수 있다.
비도전성 반사막(91)은 하부전극(71, 81) 및 복수의 반도체층(30, 40, 50)을 덮도록 형성된다.
본 예에서, 비도전성 반사막(91)은 절연성을 가지며, 비도전성 반사막(91)을 관통하는 전기적연결(an electrical connection)(73, 83)에 의해 복수의 반도체층(30, 40, 50)과 전기적으로 연통되는 플립칩(flip chip)이다.
예를 들어, 비도전성 반사막(91)은 금속 반사막에 의한 빛흡수 감소를 위해 적어도 비도전성 반사막(91)의 빛을 반사하는 측은 절연성 물질로 형성되며, 바람직하게는 DBR(Distributed Bragg Reflector) 또는 ODR(Omni-Directional Reflector)을 포함하는 다층 구조일 수 있다. 여기서 절연성이라는 의미는, 비도전성 반사막(91)이 전기적 도통의 수단으로 사용되지 않는다는 의미이며, 반드시 비도전성 반사막(91) 전체가 비도전성 물질로만 이루어져야 한다는 의미는 아니다.
절연층(95)은 비도전성 반사막(91) 위에 형성된다. 절연층(95)은 유전체일 수 있다. 예를 들면, SiO2 일 수 있지만, 이에 한정되지 않고, SiN, TiO2, Al2O3, Su-8 등이 사용될 수도 있다.
절연층(95)은 연결전극(72, 82) 및 비도전성 반사막(91)을 덮도록 형성된다.
비도전성 반사막(91) 위를 덮는 절연층(95)의 굴절률은 비도전성 반사막(91)의 굴절률과 비슷하여 반사되지 않고 투과가 잘된다. 그러므로, 비도전성 반사막(91)에서 반사되지 못한 일부의 빛은 절연층(95)으로 빠져나가 빛의 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 따라서, 절연층(95)으로 빠져나가는 빛을 연결전극(72, 82)이 비도전성 반사막(91) 위를 전체적으로 덮도록 하여, 절연층(95)으로 빠져나가는 빛을 반사하도록 한다.
이로 인해, 비도전성 반사막(91)에서 반사되지 않은 일부의 빛도 연결전극(72, 82)에 의해 반사되어 반도체 발광소자(1) 밖으로 나와 빛의 추출 효율이 높아진다.
제1 전극부(75)는 제1 반도체층(30)과 전기적으로 연결되며, 전자와 정공 중 하나를 공급한다.
제2 전극부(85)는 제2 반도체층(50)과 전기적으로 연결되며, 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급한다.
제1 패드전극(101)은 절연층(95) 상부에 구비되며, 제1 도전성을 가진다.
제1 연결전극(72)은 비도전성 반사막(91)과 절연층(95) 사이에 형성되고, 제1 패드전극(101)과 전기적으로 연결된다.
제1 하부전극(71)은 제1 반도체층(30)과 전기적으로 연결되며, 제1 반도체층(30)과 접촉할 수 있다.
제1 하부전기적연결(73)은 비도전성 반사막(91)을 관통하여 제1 하부전극(71)과 제1 연결전극(72)을 연결한다.
제1 상부전기적연결(74)은 절연층(95)을 관통하여 제1 연결전극(72)과 제1 패드전극(101)을 연결한다.
제2 패드전극(102)은 절연층(95) 상부에 구비되며, 제2 도전성을 가진다.
제2 연결전극(82)은 비도전성 반사막(91)과 절연층(95) 사이에 형성되고, 제2 패드전극(102)과 전기적으로 연결된다.
제2 하부전극(81)은 제2 반도체층(50)과 전기적으로 연결되며, 제2 반도체층(50)과 접촉할 수 있다.
제2 하부전기적연결(83)은 비도전성 반사막(91)을 관통하여 제2 하부전극(81)과 제2 연결전극(82)을 연결한다.
제2 상부전기적연결(84)은 절연층(95)을 관통하여 제2 연결전극(82)과 제2 패드전극(102)을 연결한다.
도 3b를 참조하면, 제1 연결전극(72)은 비도전성 반사막(91) 위에서 수평방향인 제1 방향(x)으로 길게 뻗어 위치하며, 제1 방향(x)과 교차하는 수직방향인 제2 방향(y)으로 소정 간격으로 이격되어 위치한다.
제1 패드전극(101)은 제1 상부전기적연결(74) 및 제1 하부전기적연결(73)을 통해 제1 연결전극(72) 및 제1 하부전극(71)과 전기적으로 연결되어 제1 반도체층(30)으로 전자를 공급한다.
도 3c를 참조하면, 제2 연결전극(82)은 제1 연결전극(72)을 제외한 비도전성 반사막(91)의 상부면 전체면에 형성된다. 즉, 비도전성 반사막(91)의 상부면에 위치하는 제1 연결전극(72)은 제2 연결전극(82)에 의해 둘러싸여 비도전성 반사막(91)의 상부면에 형성된다.
제2 패드전극(102)은 제2 상부전기적연결(84) 및 제2 하부전기적연결(81)을 통해 제2 연결전극(82) 및 제2 하부전극(81)과 전기적으로 연결되어 제2 반도체층(50)으로 정공을 공급한다.
제1 및 제2 하부전극(71, 81)은 제1 하부전기적연결(72)과 제1 반도체층(30) 사이와 제2 하부전기적연결(82)과 제2 반도체층(50) 사이에 접촉저항 감소와 안정적 전기적 연결을 위해 각각 형성된다. 제1 및 제2 하부전극(71, 81)은 오믹 금속(Cr, Ti 등)이 사용될 수 있다. 제1 및 제2 하부전극(71, 81)은 원형, 다각형 등 점형으로 이루어진 섬형(island type) 전극으로 형성되며, 대체로 일 측으로 길게 연장(extending)되지 않는 형상을 의미한다.
제1 및 제2 하부전극(71, 81)으로 인해 반도체 발광소자(1)의 동작 전압이 낮아진다.
제1 및 제2 연결전극(72, 82)은 금속으로 형성될 수 있다. 예를 들면, Cr, Ti, Ni, Au, Ag, TiW, Pt, Al 등으로 형성되는 것이 바람직하다.
제1 패드전극(101) 및 제2 패드전극(102)은 외부 전극과의 전기적 연결용 전극으로서, 외부 전극과 유테틱 본딩되거나, 솔더링되거나 또는 와이어 본딩도 가능하다. 외부 전극은 서브 마운트에 구비된 도통부, 패키지의 리드 프레임, PCB에 형성된 전기 패턴 등일 수 있으며, 반도체 발광소자와 독립적으로 구비된 도선이라면 그 형태에 특별한 제한이 있는 것은 아니다. 제1 패드전극(101) 및 제2 패드전극(102)은 어느 정도 면적을 가지도록 형성되어 있어서 방열 통로가 된다.
또한, 일반적으로 반도체 발광소자에 하부전극(71, 81), 연결전극(72, 82), 패드전극(101, 102) 등을 형성할 때, 복수의 금속 층으로 구성된다. 최하층은 접착면과 결합력이 높아야 하며, Cr, Ti와 같은 물질이 주로 사용되며, Ni, Ti, TiW 등도 사용될 수 있으며, 특별히 제한되는 것은 아니다. 최상층으로는 와이어 본딩 또는 외부 전극과 연결을 위해, Au이 사용된다. 그리고, Au의 양을 중리고, 상대적으로 무른 Au의 특성을 보완하기 위해, 최하층과 최상층 사이에, 요구되는 사양에 따라, Ni, Ti, TiW, W 등이 사용되거나, 높은 반사율이 요구되는 경우에, Al, Ag 등이 사용된다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 및 제2 전극부(75, 85) 각각에 구비된 제1 및 제2 하부전극(71, 81) 사이의 배열관계를 나타내는 도면이고, 도 5 및 도 4는 제1 및 제2 하부전극(71, 81) 사이의 배열관계의 다른 예를 나타내는 도면이다. 여기서, 제1 및 제2 하부전극(71, 81)은 섬 또는 도트(dot) 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
제2 하부전극(81)은 제1 하부전극(71)을 중심으로 등거리로 배열된다. 제2 하부전극(81)은 제1 하부전극(71)을 중심으로 방사형태로 복수개가 배열된다.
본 개시에서, 도 4를 참조하면 반도체 발광소자(1)는 제1 하부전극(71)을 6개의 제2 하부전극(81)에 의해 감싸서 육각형상의 패턴을 갖도록 도시하였다. 하지만, 이에 한정되지 않고, 제2 하부전극(81)은 최소 4개 이상의 짝수 개로 배열될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이, 1개의 제1 하부전극(71)을 중심으로 8개의 제2 하부전극(81)이 등거리로 배열될 수 있다. 이와 같이 1개의 제1 하부전극(71)을 중심으로 8개의 제2 하부전극(81)이 등거리로 비도전성 반사막(91) 위에 배열되는 구조가 복수개로 배열될 수 있다. 본 개시에서는 좌,우,상,하로 동일한 배열을 가질 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니다.
제1 하부전극(71)은 6개의 제2 하부전극(81)에 의해 방사형태로 배열되고, 각각의 제2 하부전극(81)과 제1 하부전극(71) 사이의 거리(a1, a2, a3, a4, a5, a6)는 모두 동일한 것이 바람직하다.
제2 하부전극(81)과 인접한 제2 하부전극(81) 사이의 거리(b)는 제1 하부전극(71)과 제2 하부전극(81) 사이의 거리(a1, a2, a3, a4, a5, a6)와 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 제1 하부전극(71)을 중심으로 6개의 제2 하부전극(81)이 등거리로 배열되어 형성되는 경우, 발광면적의 감소를 줄이는 별도의 가지전극을 포함하지 않으므로 휘도의 저하가 감소된다.
더욱이, 복수의 제1 하부전극(71) 중 적어도 하나의 제1 하부전극(71)을 중심으로 인접한 제2 하부전극(81)과의 거리(a1, a2, a3, a4, a5, a6)가 모두 동일하여 일정한 간격을 유지한다. 즉, 제1 하부전극(71)과 제2 하부전극(81) 사이의 거리(a1, a2, a3, a4, a5, a6)는 제2 하부전극(81)을 공유하는 인접한 제1 하부전극(71)과 제2 하부전극(81) 사이의 거리(a1, a2, a3, a4, a5, a6)가 모두 동일함으로써, 전류가 균일하게 공급하여 동작전압이 상승되는 것을 방지하여 전류의 흐름이 좋아진다.
하지만, 1개의 제1 하부전극(71)을 중심으로 5개의 제2 하부전극(81)이 등거리로 배열되는 도 6b를 참조하면, 인접한 제1 하부전극(71)은 5개의 제2 하부전극(81) 중 4개의 제2 하부전극(81)만을 공유함으로써, 제2 하부전극(81)이 제1 하부전극(71)을 중심으로 균일하게 배열되지 않는다.
제1 하부전극(71)을 중심으로 7개의 제2 하부전극(81)이 등거리로 배열되는 도 6c 역시, 인접한 제1 하부전극(71)은 7개의 제2 하부전극(81) 중 4개의 제2 하부전극(81)만을 공유함으로써, 제2 하부전극(81)이 제1 하부전극(71)을 중심으로 균일하게 배열되지 않는다.
따라서, 전류가 균일하게 공급되지 못하여 동작전압이 상승되어 전류의 흐름이 원활하지 않다.
또한, 제2 하부전극(81)은 수직방향으로 이격되어 위치하는 복수의 제1 연결전극(72) 사이에서 지그재그 형상으로 배열되는 것이 바람직하다.
그리고, 평면도로 볼 때 제2 하부전극(81)은 수평방향으로 길게 뻗은 제1 연결전극(72) 아래에 위치하지 않는다. 즉, 수평방향으로 이격되어 위치하는 제1 하부전극(71) 사이에는 제2 하부전극(81)이 위치하지 않는다.
수평방향으로 이격되어 위치하는 제1 하부전극(71) 사이에 제2 하부전극(81)이 위치하는 경우 제1 연결전극(72) 간에 단락(short)이 발생할 수 있기 때문에 수평방향으로 이격되어 위치하는 제1 하부전극(71) 사이에는 제2 하부전극(81)이 위치하지 않는 것이 바람직하다.
예를 들어, 1개의 제1 하부전극(71)을 중심으로 4개의 제2 하부전극(81)이 등거리로 배열되는 도 6a 및 제1 하부전극(71)을 중심으로 7개의 제2 하부전극(81)이 등거리로 배열되는 도 6c에 도시된 바와 같이, 복수의 제1 하부전극(81)을 연결하는 제1 연결전극(72)이 제2 하부전극(81)을 피해서 연결되기 때문에 끊김 현상이 발생할 수 있다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층; 활성층에서 생성된 빛을 제1 반도체층 측으로 반사하도록 복수의 반도체층 위에 형성된 반사막; 반사막의 위에 형성된 절연층; 제1 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 하나를 공급하는 제1 전극부; 그리고, 제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급하는 제2 전극부;를 포함하며, 제1 전극부는: 절연층 상부에 구비된 제1 패드전극; 반사막과 절연층 사이에 형성되는 제1 연결전극; 그리고 제1 반도체층과 연결되는 제1 하부전극;을 포함하고, 제2 전극부는: 절연층 상부에 구비된 제2 패드전극; 반사막과 절연층 사이에 형성되는 적어도 하나의 제2 연결전극; 그리고 제2 반도체층과 연결되는 제2 하부전극;을 포함하고, 제1 하부전극을 중심으로 적어도 하나의 제2 하부전극이 등거리로 배열되는 반도체 발광소자.
(2) 평면도로 볼 때, 적어도 하나의 제2 하부전극은 수평방향으로 길게 뻗은 제1 연결전극 아래에 위치하지 않는 반도체 발광소자.
(3) 제1 하부전극 및 적어도 하나의 제2 하부전극은 섬 또는 도트(dot) 형태로 형성되는 반도체 발광소자.
(4) 제1 하부전극을 중심으로 최소 4개 이상의 짝수개의 제2 하부전극이 방사형태로 배열되는 반도체 발광소자.
(5) 제1 하부전극을 중심으로 인접한 각각의 제2 하부전극 사이의 거리가 모두 동일한 반도체 발광소자.
(6) 제2 하부전극과 인접한 제2 하부전극 사이의 거리는 제1 하부전극과 제2 하부전극 사이의 거리와 동일한 반도체 발광소자.
(7) 제1 하부전극과 제2 하부전극 사이의 거리는 제2 하부전극을 공유하는 인접한 제1 하부전극과 제2 하부전극 사이의 거리와 동일한 반도체 발광소자.
(8) 수직방향으로 교대로 이격되어 위치하는 복수의 제1 연결전극 사이에서 적어도 하나의 제2 하부전극이 지그재그 형상으로 배열되는 반도체 발광소자.
(9) 반사막의 상부면에 위치하는 제1 연결전극은 제2 연결전극에 의해 둘러싸여 형성되는 반도체 발광소자.
(10) 반사막은 분포 브래그 리플렉터(Distributed Bragg Reflector) 및 ODR(Omni-Directional Reflector) 중 하나를 포함하는 반도체 발광소자.
본 개시에 의하면, 제1 하부전극을 중심으로 복수의 제2 하부전극이 등거리로 배열되어 형성되는 경우, 발광면적의 감소를 줄이는 별도의 가지전극을 포함하지 않으므로 휘도의 저하가 감소되는 반도체 발광소자를 제공한다.
또한, 제1 하부전극과 제2 하부전극인 일정한 간격을 유지하여 형성됨으로써, 전류가 균일하게 공급하여 동작전압이 상승되는 것을 방지하여 전류의 흐름이 개선된 반도체 발광소자를 제공한다.
91 : 비도전성 반사막 95 : 절연층
75, 85 : 전극부 101, 102 : 패드전극
72, 82 : 연결전극 71, 81 : 하부전극
73, 83 : 하부전기적연결 74, 84 : 상부전기적연결

Claims (10)

  1. 반도체 발광소자에 있어서,
    제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 가지는 복수의 반도체층;
    활성층에서 생성된 빛을 제1 반도체층 측으로 반사하도록 복수의 반도체층 위에 형성된 반사막;
    반사막의 위에 형성된 절연층;
    제1 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 하나를 공급하는 제1 전극부; 그리고,
    제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 전자와 정공 중 나머지 하나를 공급하는 제2 전극부;를 포함하며,
    제1 전극부는:
    절연층 상부에 구비된 제1 패드전극;
    반사막과 절연층 사이에 형성되는 제1 연결전극; 그리고
    제1 반도체층과 연결되는 제1 하부전극;을 포함하고,
    제2 전극부는:
    절연층 상부에 구비된 제2 패드전극;
    반사막과 절연층 사이에 형성되는 제2 연결전극; 그리고
    제2 반도체층과 연결되는 적어도 하나의 제2 하부전극;을 포함하고,
    제1 하부전극을 중심으로 적어도 하나의 제2 하부전극이 등거리로 배열되는 반도체 발광소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    평면도로 볼 때, 적어도 하나의 제2 하부전극은 수평방향으로 길게 뻗은 제1 연결전극 아래에 위치하지 않는 반도체 발광소자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    제1 하부전극 및 적어도 하나의 제2 하부전극은 섬 또는 도트(dot) 형태로 형성되는 반도체 발광소자.
  4. 청구항 3에 있어서,
    제1 하부전극을 중심으로 최소 4개 이상의 짝수개의 제2 하부전극이 방사형태로 배열되는 반도체 발광소자.
  5. 청구항 4에 있어서,
    제1 하부전극을 중심으로 인접한 각각의 제2 하부전극 사이의 거리가 모두 동일한 반도체 발광소자.
  6. 청구항 5에 있어서,
    제2 하부전극과 인접한 제2 하부전극 사이의 거리는 제1 하부전극과 제2 하부전극 사이의 거리와 동일한 반도체 발광소자.
  7. 청구항 5에 있어서,
    제1 하부전극과 제2 하부전극 사이의 거리는 제2 하부전극을 공유하는 인접한 제1 하부전극과 제2 하부전극 사이의 거리와 동일한 반도체 발광소자.
  8. 청구항 1에 있어서,
    수직방향으로 교대로 이격되어 위치하는 복수의 제1 연결전극 사이에서 적어도 하나의 제2 하부전극이 지그재그 형상으로 배열되는 반도체 발광소자.
  9. 청구항 1에 있어서,
    반사막의 상부면에 위치하는 제1 연결전극은 제2 연결전극에 의해 둘러싸여 형성되는 반도체 발광소자.
  10. 청구항 1에 있어서,
    반사막은 분포 브래그 리플렉터(Distributed Bragg Reflector) 및 ODR(Omni-Directional Reflector) 중 하나를 포함하는 반도체 발광소자.
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