KR20210067595A - Semiconductor device - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는 반도체 소자에 관한 것이다.The embodiment relates to a semiconductor device.
GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.A semiconductor device including a compound such as GaN or AlGaN has many advantages, such as having a wide and easily adjustable band gap energy, and thus can be used in various ways as a light emitting device, a light receiving device, and various diodes.
특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다.In particular, light emitting devices such as light emitting diodes or laser diodes using group 3-5 or group 2-6 compound semiconductor materials of semiconductors have developed red, green, and Various colors such as blue and ultraviolet can be realized, and efficient white light can be realized by using fluorescent materials or combining colors. Compared to conventional light sources such as fluorescent and incandescent lamps, low power consumption, semi-permanent lifespan, and fast response speed. , safety and environmental friendliness.
뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장 영역의 빛을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장 영역까지 다양한 파장 영역의 빛을 이용할 수 있다. 또한 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용할 수 있다.In addition, when a light receiving device such as a photodetector or a solar cell is manufactured using a semiconductor group 3-5 or group 2-6 compound semiconductor material, a photocurrent is generated by absorbing light in various wavelength ranges through the development of the device material. This makes it possible to use light of various wavelength ranges from gamma rays to radio wavelengths. In addition, it has advantages of fast response speed, safety, environmental friendliness, and easy adjustment of device materials, so it can be easily used for power control or ultra-high frequency circuits or communication modules.
따라서, 반도체 소자는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등 및 Gas나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.Therefore, the semiconductor device can replace a light emitting diode backlight, a fluorescent lamp or an incandescent light bulb that replaces a cold cathode fluorescence lamp (CCFL) constituting a transmission module of an optical communication means and a backlight of a liquid crystal display (LCD) display device. The application is expanding to white light emitting diode lighting devices, automobile headlights and traffic lights, and sensors that detect gas or fire. In addition, the application of the semiconductor device may be extended to a high frequency application circuit, other power control devices, and communication modules.
특히, 자외선 파장 영역의 광을 방출하는 발광소자는 경화작용이나 살균 작용을 하여 경화용, 의료용, 및 살균용으로 사용될 수 있다.In particular, the light emitting device emitting light in the ultraviolet wavelength region can be used for curing, medical, and sterilization by performing a curing action or a sterilizing action.
최근 자외선 발광소자에 대한 연구가 활발하나, 아직까지 자외선 발광소자는 플립칩으로 구현하기 어려운 문제가 있다.Although research on ultraviolet light emitting devices has been active recently, there is a problem in that it is difficult to implement the ultraviolet light emitting device as a flip chip.
실시예는 플립칩 타입의 반도체 소자를 제공한다.The embodiment provides a flip-chip type semiconductor device.
또한, 칩의 중앙에 전류 집중이 개선된 반도체 소자를 제공한다.In addition, a semiconductor device having improved current concentration in the center of a chip is provided.
또한, 반사율이 향상되어 광 출력이 개선된 반도체 소자를 제공한다.In addition, the present invention provides a semiconductor device having improved reflectance and improved light output.
또한, 방열 특성이 개선되고 신뢰성이 향상된 반도체 소자를 제공한다.In addition, there is provided a semiconductor device having improved heat dissipation characteristics and improved reliability.
실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.The problem to be solved in the embodiment is not limited thereto, and it will be said that the purpose or effect that can be grasped from the solution means or embodiment of the problem described below is included.
실시예에 따른 기판; 상기 기판 상에 배치되는 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하고, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하는 리세스를 포함하는 반도체 구조물; 상기 제1 도전형 반도체층 상에 배치되는 제1 전극; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되는 제2 전극; 상기 제1 전극 상에 배치되고 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제1 커버전극; 상기 제2 전극 상에 배치되는 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 커버전극; 상기 제1 커버전극과 전기적으로 연결되는 제1 패드; 및 상기 제2 커버전극과 전기적으로 연결되는 제2 패드;를 포함하고, 상기 반도체 구조물은, 상기 제1 패드와 수직 방향으로 중첩되는 제1 영역, 상기 제2 패드와 상기 수직 방향으로 중첩되는 제2 영역, 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 배치되는 제3 영역을 포함하고, 상기 제2 커버전극은 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역과 상기 수직 방향으로 중첩되고 상기 제1 영역과 상기 수직 방향으로 중첩되지 않으며, 상기 제1 커버전극은 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역과 상기 수직 방향으로 중첩되지 않고, 상기 제2 영역과 상기 수직 방향으로 중첩된다.a substrate according to an embodiment; a first conductivity type semiconductor layer disposed on the substrate, a second conductivity type semiconductor layer, and an active layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer; a semiconductor structure comprising a semiconductor layer and a recess penetrating the active layer; a first electrode disposed on the first conductivity-type semiconductor layer; a second electrode disposed on the second conductivity-type semiconductor layer; a first cover electrode disposed on the first electrode and electrically connected to the first electrode; a second cover electrode electrically connected to the second electrode disposed on the second electrode; a first pad electrically connected to the first cover electrode; and a second pad electrically connected to the second cover electrode, wherein the semiconductor structure includes a first region overlapping the first pad in a vertical direction, and a first region overlapping the second pad in the vertical direction. a second region and a third region disposed between the first region and the second region, wherein the second cover electrode overlaps the second region and the third region in the vertical direction, and the first region does not overlap with the vertical direction, the first cover electrode does not overlap with the first region and the third region in the vertical direction, but overlaps the second region with the vertical direction.
상기 제2 커버전극은 상기 제1 영역 또는 상기 제2 영역에서 두께가 상기 제3 영역에서 두께보다 작을 수 있다.A thickness of the second cover electrode in the first region or the second region may be smaller than a thickness in the third region.
상기 제1 커버전극은 상기 제1 영역 또는 상기 제2 영역에서 두께가 상기 제3 영역에서 두께보다 클 수 있다.A thickness of the first cover electrode in the first region or the second region may be greater than a thickness in the third region.
상기 제1 커버전극 상에 배치되어 상기 제1 커버전극과 전기적으로 연결되는 제1 채널전극; 및 상기 제2 커버전극 상에 배치되어 상기 제2 채널전극;을 더 포함하고, 상기 제1 채널전극 및 상기 제2 채널전극은 상기 제1 패드에서 상기 제2 패드를 향한 수평 방향으로 연장될 수 있다.a first channel electrode disposed on the first cover electrode and electrically connected to the first cover electrode; and the second channel electrode disposed on the second cover electrode, wherein the first channel electrode and the second channel electrode may extend in a horizontal direction from the first pad toward the second pad. have.
상기 제1 채널전극 및 상기 제2 채널전극은 상기 수평 방향에 수직한 방향으로 교차 배치될 수 있다.The first channel electrode and the second channel electrode may be intersected in a direction perpendicular to the horizontal direction.
상기 제1 채널전극 및 상기 제2 채널전극은 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역과 수직 방향으로 중첩되고, 상기 제1 채널전극은 상기 수직 방향으로 상기 리세스와 중첩되는 제1 서브영역 및 상기 수평 방향으로 상기 리세스 사이에 위치하는 제2 서브영역을 포함하고, 상기 제1 서브영역은 상기 수평 방향에 수직한 방향으로 최대폭이 상기 제2 서브영역에서 상기 수평 방향에 수직한 방향으로 최대폭보다 클 수 있다.The first channel electrode and the second channel electrode vertically overlap the first region, the second region, and the third region, and the first channel electrode is a first channel electrode overlapping the recess in the vertical direction. a sub-region and a second sub-region positioned between the recesses in the horizontal direction, wherein the first sub-region has a maximum width in a direction perpendicular to the horizontal direction perpendicular to the horizontal direction in the second sub-region direction may be greater than the maximum width.
상기 제1 오믹전극과 상기 제1 커버전극 사이에 배치되는 산화층을 더 포함할 수 있다.An oxide layer disposed between the first ohmic electrode and the first cover electrode may be further included.
상기 산화층은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역과 상기 수직 방향으로 중첩되는 제1 산화층 및 상기 제3 영역과 상기 수직 방향으로 중첩되는 제2 산화층을 포함하고, 상기 제2 산화층은 관통홀;을 포함할 수 있다.The oxide layer includes a first oxide layer overlapping the first region and the second region in the vertical direction, and a second oxide layer overlapping the third region in the vertical direction, the second oxide layer having a through hole; may include
상기 제1 오믹전극은 상기 관통홀에 의해 노출될 수 있다.The first ohmic electrode may be exposed through the through hole.
상기 산화층은 두께가 3nm이하일 수 있다.The oxide layer may have a thickness of 3 nm or less.
실시예에 따르면, 반도체 소자를 플립칩 형태로 구현할 수 있다.According to an embodiment, the semiconductor device may be implemented in the form of a flip chip.
또한, 칩의 중앙에 전류 집중이 개선되어 중앙에서의 광 출력이 개선된 반도체 소자를 제작할 수 있다.In addition, the current concentration in the center of the chip is improved, so that a semiconductor device having an improved light output at the center can be manufactured.
또한, 반사율이 향상되어 광출력이 개선된 반도체 소자를 제작할 수 있다.In addition, it is possible to manufacture a semiconductor device with improved light output due to improved reflectance.
또한, 방열 특성이 개선되고 신뢰성이 향상된 반도체 소자를 제작할 수 있다.In addition, a semiconductor device having improved heat dissipation characteristics and improved reliability may be manufactured.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.Various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above, and will be more easily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.
도 1은 제1 실시예에 따른 반도체 소자의 평면도이고,
도 2는 도 1에서 II'로 절단된 단면도이고,
도 3은 도 1에서 AA'로 절단된 단면도이고,
도 4는 도 3에서 K1부분의 확대도이고,
도 5는 도 3에서 K2부분의 확대도이고,
도 6은 도 1에서 BB'로 절단된 단면도이고,
도 7은 제2 실시예에 따른 반도체 소자의 평면도이고,
도 8은 도 7에서 CC'로 절단된 단면도이고,
도 9는 도 7에서 DD'로 절단된 단면도이고,
도 10은 제3 실시예에 따른 반도체 소자의 평면도이고,
도 11은 도 10에서 EE'로 절단된 단면도이고,
도 12는 도 10에서 FF'로 절단된 단면도이고,
도 13은 변형예에 따른 반도체 소자의 평면도이고,
도 14는 도 13에서 GG'로 절단된 단면도이고,
도 15는 제4 실시예에 따른 반도체 소자의 평면도이고,
도 16은 도 15에서 HH'로 절단된 단면도이고,
도 17은 제4 실시예에 따른 반도체 소자의 제1 패드, 제2 패드, 제1 커버전극, 제2 커버전극, 제1 채널전극 및 제2 채널전극을 도시한 도면이고,
도 18은 다른 변형예에 따른 반도체 소자의 단면도이다.1 is a plan view of a semiconductor device according to a first embodiment;
Figure 2 is a cross-sectional view taken along II' in Figure 1,
3 is a cross-sectional view taken along line AA' in FIG. 1;
Figure 4 is an enlarged view of part K1 in Figure 3,
5 is an enlarged view of part K2 in FIG. 3,
6 is a cross-sectional view taken along line BB' in FIG. 1,
7 is a plan view of a semiconductor device according to a second embodiment;
8 is a cross-sectional view taken along CC' in FIG. 7;
9 is a cross-sectional view taken along DD' in FIG. 7;
10 is a plan view of a semiconductor device according to a third embodiment;
11 is a cross-sectional view taken along line EE' in FIG. 10;
12 is a cross-sectional view taken along line FF' in FIG. 10;
13 is a plan view of a semiconductor device according to a modified example;
14 is a cross-sectional view taken along line GG' in FIG. 13;
15 is a plan view of a semiconductor device according to a fourth embodiment;
16 is a cross-sectional view taken along line HH' in FIG. 15;
17 is a view showing a first pad, a second pad, a first cover electrode, a second cover electrode, a first channel electrode, and a second channel electrode of the semiconductor device according to the fourth embodiment;
18 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to another modification.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various different forms, and within the scope of the technical spirit of the present invention, one or more of the components may be selected between embodiments. It can be combined and substituted for use.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless specifically defined and described explicitly. It may be interpreted as a meaning, and generally used terms such as terms defined in advance may be interpreted in consideration of the contextual meaning of the related art.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are for describing the embodiments and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In the present specification, the singular form may also include the plural form unless otherwise specified in the phrase, and when it is described as "at least one (or more than one) of A and (and) B, C", it is combined with A, B, C It may include one or more of all possible combinations.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only used to distinguish the component from other components, and are not limited to the essence, order, or order of the component by the term.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.And, when it is described that a component is 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only directly connected, coupled or connected to the other component, but also with the component It may also include a case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another element between the other elements.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when it is described as being formed or disposed on "above (above) or below (below)" of each component, the top (above) or bottom (below) is one as well as when two components are in direct contact with each other. Also includes a case in which another component as described above is formed or disposed between two components. In addition, when expressed as "upper (upper) or lower (lower)", the meaning of not only an upper direction but also a lower direction based on one component may be included.
도 1은 제1 실시예에 따른 반도체 소자의 평면도이고, 도 2는 도 1에서 II'로 절단된 단면도이다.FIG. 1 is a plan view of a semiconductor device according to a first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II′ in FIG. 1 .
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 반도체 소자는, 기판(110), 기판(110) 상에 배치되는 반도체 구조물(120), 반도체 구조물(120) 상에 배치되는 제1 절연층(131), 제1 도전형 반도체층(121) 상에 배치되는 제1 오믹전극(141), 제2 도전형 반도체층(123) 상에 배치되는 제2 오믹전극(142), 제1 오믹전극(141) 상에 배치되는 제1 커버전극(151), 제2 오믹전극(142) 상에 배치되는 제2 커버전극(152), 및 제1 커버전극(151) 및 제2 커버전극(152) 상에 배치되는 제2 절연층(132), 제1 커버전극(151)과 전기적으로 연결되는 제1 채널전극(161), 제2 커버전극(152)과 전기적으로 연결되는 제2 채널전극(162), 제1 채널전극(161)과 전기적으로 연결되는 제1 패드(171), 제2 채널전극(162)과 전기적으로 연결되는 제2 패드(172)를 포함할 수 있다.1 to 2 , the semiconductor device according to the first embodiment of the present invention includes a
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 반도체 구조물(120)은 자외선 파장대의 광을 출력할 수 있다. 예시적으로 반도체 구조물(120)은 근자외선 파장대의 광(UV-A)을 출력할 수도 있고, 원자외선 파장대의 광(UV-B)을 출력할 수 도 있고, 심자외선 파장대의 광(UV-C)을 출력할 수 있다. 파장범위는 반도체 구조물(120)의 Al의 조성비에 의해 결정될 수 있다.First, the
예시적으로, 근자외선 파장대의 광(UV-A)은 320nm 내지 420nm 범위의 파장 대역에서 중심 파장으로 가질 수 있고, 원자외선 파장대의 광(UV-B)은 280nm 내지 320nm 범위의 파장 대역에서 중심 파장으로 가질 수 있으며, 심자외선 파장대의 광(UV-C)은 100nm 내지 280nm 범위의 파장 대역에서 중심 파장으로 가질 수 있다.Exemplarily, the light (UV-A) of the near-ultraviolet wavelength band may have a central wavelength in a wavelength band of 320 nm to 420 nm, and the light (UV-B) of the near-ultraviolet wavelength band is centered in a wavelength band of 280 nm to 320 nm. It may have a wavelength, and light (UV-C) in the deep ultraviolet wavelength band may have a central wavelength in a wavelength band of 100 nm to 280 nm.
실시예에서, 반도체 구조물(120)은 자외선 광을 출력하므로 Al을 포함하므로 광학적 편광(optical polarization)이 발생할 수 있다. 이에, 반도체 구조물(120)은 활성층(122)에서 TM(tansverse-magnetic) 편광된 빛을 주로 발생할 수 있다. 즉, 반도체 소자에서 측광이 주로 발생할 수 있다.In an embodiment, since the
구체적으로, 기판(110)은 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP 및 Ge 중 선택된 물질로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 예컨대, 기판(110)은 자외선 파장대의 광이 투과할 수 있는 투광기판일 수 있다.Specifically, the substrate 110 may be formed of a material selected from sapphire (Al 2 O 3 ), SiC, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, and Ge, but is not limited thereto. For example, the
추가적으로, 실시예에 따른 반도체 소자는 기판(110)과 반도체 구조물(120) 사이에 배치되는 버퍼층(미도시됨)을 더 포함할 수 있다. 버퍼층(미도시됨)은 기판(110)과 반도체층들 사이의 격자 부정합을 완화할 수 있다. 버퍼층(미도시됨)은 Ⅲ족과 Ⅴ족 원소가 결합된 형태이거나 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예는 버퍼층(미도시됨)은 AlN일 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 버퍼층(미도시됨)은 도펀트를 포함할 수도 있으나 이에 한정하지 않는다.Additionally, the semiconductor device according to the embodiment may further include a buffer layer (not shown) disposed between the
실시예에 따른 반도체 구조물(120)은 기판(110) 상에 배치되는 제1 도전형 반도체층(121), 제1 도전형 반도체층(121) 상에 배치되는 활성층(122), 활성층(122) 상에 배치되는 제2 도전형 반도체층(123)을 포함할 수 있다. 이 대, 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122), 및 제2 도전형 반도체층(123)은 수직 방향으로 적층될 수 있다. 수직 방향은 본 명세서에서 제3 방향(Z축 방향)일 수 있다. The
제1 도전형 반도체층(121)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도펀트가 도핑될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(121)은 Inx1Aly1Ga1-x1-y1N(0x1≤1, 0<y1≤1, 0≤x1+y1≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 AlGaN, AlN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있다. 그리고, 제1 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te와 같은 n형 도펀트일 수 있다. 제1 도펀트가 n형 도펀트인 경우, 제1 도펀트가 도핑된 제1 도전형 반도체층(121)은 n형 반도체층일 수 있다.The first conductivity-
활성층(122)은 제1 도전형 반도체층(121)과 제2 도전형 반도체층(123) 사이에 배치될 수 있다. 활성층(122)은 제1 도전형 반도체층(121)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2 도전형 반도체층(123)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 만나는 층이다. 활성층(122)은 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 자외선 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.The
활성층(122)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(Multi Quantum Well; MQW) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으며, 활성층(122)의 구조는 이에 한정하지 않는다.The
활성층(122)은 복수 개의 우물층(미도시)과 장벽층(미도시)을 포함할 수 있다. 우물층과 장벽층은 Inx2Aly2Ga1-x2-y2N(0x2≤1, 0<y2≤1, 0≤x2+y2≤1)의 조성식을 가질 수 있다. 우물층은 발광하는 파장에 따라 알루미늄 조성이 달라질 수 있다.The
제2 도전형 반도체층(123)은 활성층(122) 상에 형성되며, Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(123)에 제2 도펀트가 도핑될 수 있다. The second conductivity-
제2 도전형 반도체층(123)은 Inx5Aly2Ga1-x5-y2N (0x5≤1, 0<y2≤1, 0≤x5+y2≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 또는 AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 선택된 물질로 형성될 수 있다. The second conductivity
제2 도펀트가 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트인 경우, 제2 도펀트가 도핑된 제2 도전형 반도체층(123)은 p형 반도체층일 수 있다.When the second dopant is a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, or Ba, the second conductivity-
또한, 실시예로 반도체 구조물(120)은 제2 도전형 반도체층(123) 및 활성층(122)을 관통하는 리세스(129)를 포함할 수 있다. 리세스(129)는 제1 도전형 반도체층(121)의 일부 영역까지 배치될 수 있다. 또한, 리세스(129)는 복수 개일 수 있다.Also, in an embodiment, the
제1 절연층(131)은 제1 오믹전극(141)과 제2 오믹전극(142) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제1 절연층(131)은 일부가 리세스(129) 내에 배치될 수 있다. 그리고 제1 절연층(131)은 제1 오믹전극(141)이 배치되는 제1 홀(131a) 및 제2 오믹전극(142)이 배치되는 제2 홀(131b)을 포함할 수 있다.The first insulating
제1 오믹전극(141)은 제1 도전형 반도체층(121) 상에 배치되고, 제2 오믹전극(142)은 제2 도전형 반도체층(123)상에 배치될 수 있다.The first
제1 오믹전극(141)과 제2 오믹전극(142)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으나, 이러한 재료에 한정되는 않는다. The first
제1 커버전극(151)은 제1 오믹전극(141) 상부에 배치되어 제1 오믹전극(141)을 덮을 수 있다. 즉, 제1 커버전극(151)은 제1 오믹전극(141)의 측면을 커버할 수 있다. 이에 따라, 제1 커버전극(151)과 제1 오믹전극(141) 간의 전기적 연결의 신뢰성을 개선할 수 있다 다만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.The
또한, 제1 커버전극(151)은 제1 홀(131a)을 통해 제1 오믹전극(141)과 전기적으로 연결되어 제1 도전형 반도체층(121)과 전기적 채널을 이룰 수 있다.Also, the
제1 커버전극(151)은 제1 절연층(131)의 상부를 따라 연장될 수 있다. 이에, 제1 커버전극(151)은 일부가 제1 절연층(131) 상에 위치할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 커버전극(151)의 전체 면적이 증가하므로 실시예에 따른 반도체 소자의 동작 전압이 낮아질 수 있다.The
제2 커버전극(152)은 제2 오믹전극(142)상에 배치되어 제2 오믹전극(142)을 덮을 수 있다. 또한, 제2 커버전극(152)은 제2 오믹전극(142)의 측면까지 커버할 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다.The
또한, 제2 커버전극(152)은 제2 홀(131b)을 통해 제2 오믹전극(142) 과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에, 제2 커버전극(152)은 제2 오믹전극(142)과 전기적으로 제2 도전형 반도체층(123)과 전기적 채널을 이룰 수 있다. 그리고 예시적으로 제2 커버전극(152)은 제2 오믹전극(142)의 상부에만 배치될 수도 있다.Also, the
제1 커버전극(151)과 제2 커버전극(152)은 Ni/Al/Au, 또는 Ni/IrOx/Au, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으나 특별히 한정하지 않는다. 예컨대, 제1 커버전극(151)과 제2 커버전극(152)은 Cr, Al, Ni, Ti, Ni, Ti, Ni, Ti가 순차로 적층된 구조로 이루어질 수 있으며, 각 금속의 두께도 상이할 수 있다. The
제2 절연층(132)은 제1 커버전극(151), 제2 커버전극(152), 및 제1 절연층(131) 상에 배치될 수 있다. 제2 절연층(132)은 제1 커버전극(151)을 노출시키는 제3 홀(132a) 및 제2 커버전극(152)을 노출시키는 제4 홀(132b)을 포함할 수 있다. 제3 홀(132a) 및 제4 홀(132b)은 서로 이격 배치될 수 있다.The second
제1 절연층(131)과 제2 절연층(132)은 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다. 또한, 제1 절연층(131)과 제2 절연층(132)은 제2 절연층(132)이 형성되는 과정에서 부분적으로 제1 절연층(131)과 제2 절연층(132) 사이의 경계가 제거되어 일체로 존재할 수도 있다. 예컨대, 제1 절연층(131)과 제2 절연층(132)은 제2 절연층(132)의 형성시 가열에 의하여 일체로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.The first insulating
제1 채널전극(161)은 제1 커버전극(151)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 채널전극(161)은 제3 홀(132a) 내에 배치될 수 있으며, 제3 홀(132a)을 통해 제1 커버전극(151)과 접할 수 있다.The
제1 채널전극(161)은 수평 방향으로 연장될 수 있다. 수평 방향은 제2 패드(172)에서 제2 패드(172)에 이격 배치된 제1 패드(171)를 향한 방향일 수 있다. 수평 방향은 본 명세서에서 제1 방향(X축 방향)일 수 있으며, 수직 방향과 수직할 수 있다.The
또한, 제1 채널전극(161)은 적어도 일부가 리세스(129)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 또한, 제3 홀(132a)은 리세스(129)와 수직 방향으로 중첩되게 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 채널전극(161)은 리세스(129) 내에 배치된 제1 커버전극(151)과 접할 수 있다.Also, at least a portion of the
제2 채널전극(162)은 제2 커버전극(152)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 채널전극(162)은 제4 홀(132b) 내에 배치될 수 있으며, 제4 홀(132b)을 통해 제2 커버전극(152)과 접할 수 있다.The
제2 채널전극(162)은 제1 채널전극(161)과 마찬가지로 수평 방향으로 연장될 수 있다. 실시예에 따르면 제2 채널전극(162)은 제1 채널전극(161)과 제2 방향(Y축 방향)으로 이격 배치될 수 있다. 또한, 제2 채널전극(162)은 제1 채널전극(161)과 제2 방향(Y축 방향)을 따라 교차로 배치될 수 있다. 제2 방향(Y축 방향)은 상술한 수직 방향과 수평 방향에 모두 수직한 방향이다.The
제1 채널전극(161)과 제2 채널전극(162)은 Ni/Al/Au, 또는 Ni/IrOx/Au, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1 채널전극(161)과 제2 채널전극(162)은 Cr, Al, Ti, Cu, Cr이 순차로 적층된 구조일 수 있다. 또한, 각 금속층은 상이한 두께를 가질 수도 있다. 다만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.The
제3 절연층(133) 은 제1 채널전극(161)과 제2 채널전극(162) 상부에 배치되어, 제1 채널전극(161)과 제2 채널전극(162)을 덮을 수 있다.The third
또한, 실시예로 제3 절연층(133)은 제1 채널전극(161)을 노출시키는 제5 홀(h1)을 포함할 수 있다. 또한, 제3 절연층(133)은 제2 채널전극(162)을 노출시키는 제6 홀(h2)을 포함할 수 있다. 다시 말해, 제3 절연층(133)은 제1 채널전극(161) 및 제2 채널전극(162)과 적어도 일부 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.Also, in an embodiment, the third insulating
또한, 제3 절연층(133)은 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있다. 상술한 바와 마찬가지로, 제3 절연층(133)이 형성되는 과정에서 부분적으로 제1,2 절연층(131, 132)과 제3 절연층(133) 사이의 경계가 제거되어 일체로 존재할 수도 있다. 또한, 제3 절연층(133)은 제1,2 절연층(131, 132)과 마찬가지로 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 절연층의 신뢰성이 개선되고 광에 대한 반사도가 향상될 수 있다.In addition, the third insulating
제1 패드(171)는 제1 채널전극(161)과 제5 홀(h1)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 제5 홀(h1)은 제1 패드(171)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 제5 홀(h1)은 제1 패드(171) 하부에 위치할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 패드(171)를 통한 전류 주입의 경로가 감소하여 전기적 특성이 개선될 수 있다.The
제2 패드(172)는 제2 채널전극(162)과 제6 홀(h2)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 제6 홀(h2)은 제2 패드(172)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 즉, 제6 홀(h2)은 제2 패드(172) 하부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 제2 패드(172)를 통한 전류 주입 경로가 감소하여 반도체 소자의 전기적 특성이 개선될 수 있다. The
그리고 제1 패드(171)와 제2 패드(172)는 유테틱 본딩(eutectic bonding) 될 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. In addition, the
또한, 제5 홀(h1)과 제6 홀(h2)은 제1 패드(171) 및 제2 패드(172)와 마찬가지로 수평 방향으로 이격 배치될 수 있다. 이에 대응하여, 제1 패드(171)와 제2 패드(172)는 반도체 구조물(120) 상에서 서로 마주보도록 배치될 수 있다. Also, like the
또한, 제5 홀(h1)과 제6 홀(h2)은 제1 채널전극(161)과 제2 채널전극(162) 상에서 단일 또는 복수 개로 존재할 수 있다. 즉, 이러한 홀의 개수는 다양하게 변경될 수 있다.In addition, the fifth hole h1 and the sixth hole h2 may exist singly or in plurality on the
실시예로, 제1 패드(171)는 제5 홀(h1) 상부인 반도체 소자의 일측에 배치되고, 제2 패드(172)는 제6 홀(h2) 상부인 반도체 소자의 타측에 배치될 수 있다. 그리고 제1 패드(171)와 제2 패드(172)는 반도체 구조물(120) 상에서 이격 배치되어 전기적으로 분리될 수 있다.In an embodiment, the
또한, 반도체 구조물(120)은 제1 패드(171)와 수직 방향으로 중첩되는 제1 영역(S1), 제2 패드(172)와 수직 방향으로 중첩되는 제2 영역(S2) 그리고 제1 영역(S1)과 제2 영역(S2) 사이에 배치되는 제3 영역(S3)을 포함할 수 있다. 즉, 제3 영역(S3)은 제1 패드(171) 및 제2 패드(172)와 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.In addition, the
그리고 실시예에 따른 반도체 소자에서, 제2 커버전극(152)은 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되나, 제1 커버전극(151)은 제3 영역과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.In addition, in the semiconductor device according to the embodiment, the
나아가, 제2 커버전극(152)은 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S1) 중 어느 하나와 수직 방향으로 중첩될 수 있으며, 제1 커버전극(151)은 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2) 중 어느 하나와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하는 다양한 실시예(예컨대, 제2, 제3 실시예)에서 자세히 설명한다.Furthermore, the
도 3은 도 1에서 AA'로 절단된 단면도이고, 도 4는 도 3에서 K1부분의 확대도이고, 도 5는 도 3에서 K2부분의 확대도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA′ in FIG. 1 , FIG. 4 is an enlarged view of part K1 in FIG. 3 , and FIG. 5 is an enlarged view of part K2 in FIG. 3 .
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 실시예에 따른 반도체 소자에서 제2 커버전극(152)은 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 또한, 제2 커버전극(152)은 제1 영역(S1)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 또한, 제2 커버전극(152)은 제1,2 영역(S1, S2)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.3 to 5 , in the semiconductor device according to the first embodiment, the
제1 오믹전극(141)은 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S3) 상에서 제1 커버전극(151)과 접하며 제1 커버전극(151)을 통하여 제1 채널전극(161)과 전기적으로 연결될 수 있다.The first
또한, 제1 커버전극(151)은 제1 오믹전극(141)을 통해 제1 도전형 반도체층(121)과 전기적 채널을 이루며, 제2 커버전극(152)은 제2 오믹전극(142)을 통해 제2 도전형 반도체층(123)과 전기적 채널을 이룰 수 있다.In addition, the
그리고 실시예에 따르면 제2 도전형 반도체층(123)과 제2 오믹전극(142) 간의 컨택 저항이 높을 수 있다. 다만, 제1 도전형 반도체층(121)과 제1 오믹전극(141) 간의 컨택 저항은 제2 도전형 반도체층(123)과 제2 오믹전극(142) 간의 컨택 저항보다 상대적으로 낮을 수 있다. In addition, according to an embodiment, the contact resistance between the second conductivity
이에 따라, 실시예에 따른 반도체 소자에서 제2 오믹전극(142)의 높은 전기적 저항에 의해 제2 오믹전극(142)을 향해 전류를 형성하기보다 제2 커버전극(152) 내에서 전류 퍼짐(current spreading)이 주로 발생할 수 있다. 즉, 제2 커버전극(152)에서는 제1 커버전극(151) 대비 전류 스프레딩이 주요하게 이루어질 수 있다.Accordingly, in the semiconductor device according to the embodiment, the current spreads within the
또한, 실시예에서 제1 오믹전극(141)의 낮은 전기적 저항에 의해 제1 커버전극(151) 내에서 전류가 퍼지기보다 주로 제1 오믹전극(141)을 향해 전류를 형성할 수 있다. 다시 말해, 제1 오믹전극(141)에서는 제2 오믹전극(142) 대비 전류 주입이 주요하게 이루어질 수 있다. In addition, in the embodiment, the current may be mainly formed toward the first
실시예에 따른 반도체 소자에서는 제2 커버전극(152)은 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되도록 배치하여, 전류 스프레딩이 발생하는 수평 방향을 기준으로 단면적이 증가될 수 있다. 즉, 제3 영역(S3) 상에서는 제2 커버전극(152)에 의해 제2 채널전극(162)에서 제2 오믹전극(142)으로의 저항의 단면적이 증가할 수 있다. 이에 따라, 전류에 대한 제2 커버전극(152)의 저항이 감소할 수 있다. In the semiconductor device according to the embodiment, the
이로써, 제3 영역(S3) 상의 제2 커버전극(152)의 전류 스프레딩이 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2) 상의 제2 커버전극(152)의 전류 스프레딩보다 높을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에서 제3 영역(S3)에서 제2 커버전극(152)을 통한 전류의 주입이 더욱 증가하여 제3 영역(S3)에서의 광 출력이 향상될 수 있다. 이에, 반도체 소자의 중앙에서의 광 출력이 증가하여 TM 모드에 따른 편향을 보상할 수 있다.Accordingly, the current spreading of the
또한, 실시예에서 제2 커버전극(152)은 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2)에서 전류 주입(I1, I2)이 제3 영역(S3)에서의 전류 주입(I3) 대비 원활히 이루어지지 않을 수 있다.Also, in the embodiment, the
그리고 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2) 상에는 제2 커버전극(152)이 배치되지 않으므로, 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2) 상에서 제2 채널전극(162)으로부터 제2 오믹전극(142)을 향한 전류 주입이 제2 커버전극(152) 없이 직접(directly) 이루어질 수 있다. 이에, 제2 커버전극(152)의 부재에 대응하여 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항의 단면적이 감소할 수 있다. 이로써, 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2) 상에서 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항(Rp1)이 증가할 수 있다. 이에 따라, 제3 영역(S3) 상에서 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항(Rp2)이 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2) 상에서 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항(Rp1)보다 작을 수 있다. In addition, since the
이러한 구성에 의하여, 반도체 소자에서 제3 영역(S3)으로의 전류 주입이 집중되어, 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2)에서의 광 출력은 제3 영역(S3)에서의 광 출력보다 낮을 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 반도체 소자는 TM 모드에 따른 광 편향을 보상할 수 있다.Due to this configuration, current injection into the third region S3 from the semiconductor device is concentrated, so that the light output in the first region S1 and the second region S2 is the light output in the third region S3 . may be lower. Accordingly, the semiconductor device according to the embodiment may compensate for optical deflection according to the TM mode.
제1 커버전극(151)은 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 다시 말해, 제1 커버전극(151)은 제3 영역(S3) 상에 배치되지 않을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2)에서 전류 주입이 제3 영역(S3) 대비 원활히 이루어지지 않을 수 있다.The
제1 커버전극(151)은 제1 오믹전극(141)을 통해 제1 도전형 반도체층(121)과 전기적 채널을 이룰 수 있다.The
또한, 실시예에서 제1 오믹전극(141)의 낮은 전기적 저항에 의해 제1 커버전극(151) 내에서 전류가 퍼지기보다 주로 제1 오믹전극(141)을 향해 전류를 형성할 수 있다. 다시 말해, 제1 오믹전극(141)에서는 제2 오믹전극(142) 대비 전류 주입이 주로 발생할 수 있다. In addition, in the embodiment, the current may be mainly formed toward the first
이에 따라, 실시예에 따른 반도체 소자에서는 제1 커버전극(151)이 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되는 영역에서는 제1 채널전극(161)에서 제1 오믹전극(141)으로 흐르는 전류가 제1 커버전극(151)을 통과하지 않을 수 있다. Accordingly, in the semiconductor device according to the embodiment, the
제3 영역(S3) 상에서는 제1 채널전극(161)으로부터 제1 오믹전극(141)을 향한 전류 주입이 제1 커버전극(151) 없이 직접(directly) 이루어져, 제1 커버전극(151)의 부재에 대응하여 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 전류의 길이가 감소할 수 있다. 이로써, 제3 영역(S3) 상에서는 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 저항의 길이가 감소하여 최종적으로 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 저항(Rn2)이 감소할 수 있다. 이에 따라, 제3 영역(S3)으로의 전류 주입이 집중되어, 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2)에서의 광 출력이 제3 영역(S3)에서의 광 출력보다 낮아 TM 모드에 따른 광 편향을 보상할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제3 영역(S3)에서 전류 주입이 제3 영역(S3) 대비 원활히 이루어지지 않을 수 있다.In the third region S3 , current injection from the
또한, 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2) 상에는 제1 커버전극(151)이 배치될 수 있다. 즉, 제1 커버전극(151)은 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되지 않고, 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다.In addition, the
제1 커버전극(151)은 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2)과 수직 방향으로 중첩되도록 배치되므로, 전류 주입이 발생하는 수직 방향을 기준으로 제1 커버전극(151)의 길이만큼 전류 주입의 경로도 증가할 수 있다. 즉, 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2) 상에서는 제1 커버전극(151)에 의해 제1 채널전극(161)에서 제1 오믹전극(141)으로의 저항(Rn1)이 증가할 수 있다. Since the
이로써, 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2) 상에서 제1 커버전극(151)의 전류 주입(I1, I2)이 제3 영역(S3) 상의 제1 커버전극(151)의 전류 주입(I3)보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에서 제3 영역(S3)에서 제1 채널전극(161)을 통한 전류의 주입이 더욱 증가하여 제3 영역(S3)에서의 광 출력이 향상될 수 있다. 이에, 반도체 소자의 중앙에서의 광 출력이 증가하여 TM 모드에 따른 편향을 보상할 수 있다.Accordingly, the current injection (I1, I2) of the
실시예로, 제1 채널전극(161)은 수직 방향으로 리세스(129)와 중첩되는 제1 서브영역(161a)과, 리세스(129) 사이에 위치하는 제2 서브영역(161b)을 포함할 수 있다. 제1 서브영역(161a)과 제2 서브영역(161b)은 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 교차로 배치될 수 있다.In an embodiment, the
제1 서브영역(161a)은 제1 방향(X축 방향)에 수직한 제2 방향(Y축 방향)으로 최대 폭(W1, 도 1 참조)이 제2 서브영역(161b)의 제2 방향(Y축 방향)으로 최대폭(W2)보다 작을 수 있다. 예컨대, 제1 서브영역(161a)은 평면(XY) 상에서 원형이고, 2 서브영역(161b)은 평면(XY) 상에서 사각형일 수 있다. The
이로써, 제1 채널전극(161)은 리세스(129) 내에서 제1 커버전극(151) 또는 제1 오믹전극(141)과의 접촉면적이 증가할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 리세스(129) 내에 안착한 제1 오믹전극(141)으로 전류가 과도하게 흐르는 것을 방지할 수 있다. 이로써, 실시예에 따른 반도체 소자의 신뢰성이 개선될 수 있다.Accordingly, the contact area of the
또한, 실시예에서 제1 오믹전극(141) 상에 산화층(OL)이 더 배치될 수 있다. 산화층(OL)은 다양한 산화물로 이루어질 수 있다.Also, in the embodiment, an oxide layer OL may be further disposed on the first
그리고 산화층(OL)은 제1 오믹전극(141)을 덮을 수 있다. 이에 따라 산화층(OL)은 제1 오믹전극(141)과 제1 절연층(131) 사이에 위치할 수 있다. 또한, 산화층(OL)은 제1 오믹전극(141)과 제1 커버전극(151) 사이에 위치할 수 있다. 그리고 산화층(OL)은 제1 커버전극(151)에 의해 덮일 수 있다. 다시 말해, 산화층(OL)은 제1 커버전극(151)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다.In addition, the oxide layer OL may cover the first
그리고 산화층(OL)은 복수 개의 리세스(129) 내에 위치할 수 있다. 이에, 산화층(OL)은 제1 영역(S1), 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. In addition, the oxide layer OL may be positioned in the plurality of
보다 구체적으로, 산화층(OL)은 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S1)과 수직 방향으로 중첩되는 제1 산화층(OL1)과 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되는 제2 산화층(OL2)을 포함할 수 있다.More specifically, the oxide layer OL includes a first oxide layer OL1 vertically overlapping with the first region S1 or second region S1 and a second oxide layer vertically overlapping with the third region S3. (OL2).
실시예에 따르면, 제2 산화층(OL2)은 관통홀(OLh)을 포함할 수 있다. 그리고 관통홀(OLh)은 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 또한, 관통홀(OLh)은 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. According to an embodiment, the second oxide layer OL2 may include a through hole OLh. In addition, the through hole OLh may be disposed to overlap the third region S3 in a vertical direction. Also, the through hole OLh may not vertically overlap the first area S1 or the second area S2 .
그리고 제1 오믹전극(141)은 관통홀(OLh)에 의해 노출될 수 있다. 또한, 제3 영역(S3) 상에서 제1 오믹전극(141)은 관통홀(OLh)을 통해 제1 커버전극(151)과 접촉할 수 있다. 이로써, 제1 오믹전극(141)과 제1 커버전극(151) 간의 전류의 경로가 제거된 제2 산화층(OL2)의 수직 방향으로 길이만큼 감소할 수 있다. 또한, 제1 오믹전극(141)과 제1 커버전극(151) 간의 전기적 저항이 감소할 수 있다. In addition, the first
이와 달리, 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2) 상에서 제1 오믹전극(141)은 관통홀(OLh)을 통과하지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 오믹전극(141)과 제1 커버전극(151) 간의 접촉면적이 감소 또는 제한될 수 있다. Alternatively, the first
제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2) 상에서 제1 오믹전극(141)과 제1 커버전극(151) 간의 전류의 경로가 제3 영역(S3) 대비 제1 산화층(OL1)의 수직 방향으로 길이만큼 증가할 수 있다. 즉, 제1 오믹전극(141)과 제1 커버전극(151) 간의 전기적 저항이 증가할 수 있다.In the first region S1 or the second region S2 , a current path between the first
이러한 구성에 의하여, 실시예에 따른 반도체 소자에서 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2) 대비 제3 영역(S3)에서 전류가 집중되어 반도체 소자의 중앙에서의 광 출력이 증가하여 TM 모드에 따른 편향을 보상할 수 있다.According to this configuration, in the semiconductor device according to the embodiment, current is concentrated in the third region S3 compared to the first region S1 and the second region S2, so that the light output at the center of the semiconductor device is increased, resulting in a TM mode bias can be compensated for.
실시예에서, 산화층(OL)은 수직 방향으로 길이(예컨대, 두께)가 3㎚이하일 수 있다. 산화층(OL)의 두께가 3㎚보다 높은 경우에 제1 커버전극(151)(또는 제1 채널전극)에서 제1 오믹전극(141)으로의 전기적 연결이 개방(open)될 수 있는 문제가 존재한다.In an embodiment, the oxide layer OL may have a length (eg, thickness) of 3 nm or less in a vertical direction. When the thickness of the oxide layer OL is higher than 3 nm, there is a problem that the electrical connection from the first cover electrode 151 (or the first channel electrode) to the first
도 6은 도 1에서 BB'로 절단된 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line BB′ in FIG. 1 .
도 6을 참조하면, 제3 영역(S3)에서는 상술한 바와 같이, 제1 오믹전극(141)은 제1 커버전극 없이 제1 채널전극(161)과 전기적으로 연결될 수 있다. 뿐만 아니라, 제1 채널전극(161)은 제1 오믹전극(141) 상부에 배치된 산화층(OL)의 관통홀을 통해 제1 오믹전극(141)과 접촉할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제3 영역(S3)으로의 전류 주입이 집중되어, 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2)에서의 광 출력이 제3 영역(S3)에서의 광 출력보다 낮아 TM 모드에 따른 광 편향을 보상할 수 있다.Referring to FIG. 6 , in the third region S3 , as described above, the first
나아가, 제3 영역(S3)에서는 제2 커버전극(152)이 제2 오믹전극(142)과 제2 채널전극(162) 사이에 배치되고, 제2 오믹전극(142) 및 제2 채널전극(162)과 전기적 채널을 형성할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제3 영역(S3)으로의 전류 주입이 더욱 집중되어, 반도체 소자에서는 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2)에서의 광 출력이 제3 영역(S3)에서의 광 출력보다 더욱 낮도록 형성할 수 있다. 이로서, TM 모드에 따른 광 편향을 보상할 수 있다.Further, in the third region S3 , the
또한, 제1 채널전극(161)과 제2 채널전극(162)은 반도체 구조물(120) 상에서 제2 방향(Y축 방향)을 따라 교차로 배치될 수 있다.In addition, the
그리고 제4 홀(123b)은 제2 방향으로 배치된 인접한 제2 서브영역 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제4 홀(123b)을 통해 제2 커버전극(152)과 제2 오믹전극(142)이 전기적으로 연결될 수 있다. In addition, the fourth hole 123b may be disposed between adjacent second sub-regions disposed in the second direction. Also, the
실시예에서, 제4 홀(123b)은 복수 개의 리세스(129)와 평면(XY) 상으로 중첩되지 않을 수 있다. 다시 말해, 제4 홀(123b)은 복수 개의 리세스(129)와 제1 방향(X축 방향) 또는 제2 방향(Y축 방향)으로 중첩되지 않을 수 있다. In an embodiment, the fourth hole 123b may not overlap the plurality of
이러한 구성에 의하여, 리세스(129)와 제1 채널전극(161)의 면적을 용이하게 확보하여 제1 오믹전극(141)으로의 과전류 주입을 방지함과 동시에 제4 홀(123b)의 면적도 용이하게 확보되어 제2 오믹전극(142)을 통한 과전류 주입을 방지할 수 있다.With this configuration, the area of the
도 7은 제2 실시예에 따른 반도체 소자의 평면도이고, 도 8은 도 7에서 CC'로 절단된 단면도이고, 도 9는 도 7에서 DD'로 절단된 단면도이다.7 is a plan view of a semiconductor device according to a second embodiment, FIG. 8 is a cross-sectional view taken along CC′ in FIG. 7, and FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line DD′ in FIG. 7 .
제2 실시예에 따른 반도체 소자는 기판(110), 기판(110) 상에 배치되는 반도체 구조물(120), 반도체 구조물(120) 상에 배치되는 제1 절연층(131), 제1 도전형 반도체층(121) 상에 배치되는 제1 오믹전극(141), 제2 도전형 반도체층(123) 상에 배치되는 제2 오믹전극(142), 제1 오믹전극(141) 상에 배치되는 제1 커버전극(151), 제2 오믹전극(142) 상에 배치되는 제2 커버전극(152), 및 제1 커버전극(151) 및 제2 커버전극(152) 상에 배치되는 제2 절연층(132), 제1 커버전극(151)과 전기적으로 연결되는 제1 채널전극(161), 제2 커버전극(152)과 전기적으로 연결되는 제2 채널전극(162), 제1 채널전극(161)과 전기적으로 연결되는 제1 패드(171), 제2 채널전극(162)과 전기적으로 연결되는 제2 패드(172)를 포함 할 수 있다. 즉, 상술한 실시예에 따른 반도체 소자에서 설명한 구성은 이하 설명하는 내용을 제외하고 동일하게 적용될 수 있음을 이해해야 한다.The semiconductor device according to the second embodiment includes a
제2 실시예에 따른 반도체 소자에서 제2 커버전극(152)은 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 또한, 제2 커버전극(152)은 제2 영역(S2)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 그리고 제1 커버전극(151)은 제2 영역(S2)과 수직 방향으로 중첩될 수 있으며, 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(S1)과 제3 영역(S3)에서 전류가 집중되어 광 출력이 제2 영역(S2)에서의 광 출력보다 클 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 전류 집중을 조절하여 TM 모드에 따른 편향을 용이하게 보상할 수 있다.In the semiconductor device according to the second embodiment, the
보다 구체적으로, 제2 실시예에 따른 반도체 소자에서는 제2 커버전극(152)이 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되도록 배치하여, 전류 스프레딩이 발생하는 수평 방향을 기준으로 제2 커버전극(152)의 단면적이 증가될 수 있다. 즉, 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3) 상에서는 제2 커버전극(152)에 의해 제2 채널전극(162)에서 제2 오믹전극(142)으로의 저항의 단면적이 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 전류에 대한 제2 커버전극(152)의 저항(Rp2)이 감소할 수 있다. More specifically, in the semiconductor device according to the second embodiment, the
그리고 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3) 상의 제2 커버전극(152)의 전류 스프레딩이 제2 영역(S2) 상의 제2 커버전극(152)의 전류 스프레딩보다 높을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에서 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)에서 제2 커버전극(152)을 통한 전류의 주입이 더욱 증가하여 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)에서의 광 출력이 향상될 수 있다. 이에, 반도체 소자의 중앙에서의 광 출력이 증가하여 TM 모드에 따른 편향을 보상할 수 있다.In addition, the current spreading of the
또한, 제2 커버전극(152)은 제2 영역(S2)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 영역(S2)에서 전류 주입이 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3) 대비 원활히 이루어지지 않을 수 있다.Also, the
그리고 제2 영역(S2) 상에는 제2 커버전극(152)이 배치되지 않으므로, 제2 영역(S2) 상에서 제2 채널전극(162)으로부터 제2 오믹전극(142)을 향한 전류 주입이 제2 커버전극(152) 없이 직접(directly) 이루어질 수 있다. 이에, 제2 커버전극(152)의 부재에 대응하여 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항의 단면적이 감소할 수 있다. 이로써, 제2 영역(S2) 상에서 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항(Rp1)이 증가할 수 있다. And since the
실시예에서, 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3) 상에서 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항(Rp2)이 제2 영역(S2) 상에서 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항(Rp1)보다 작을 수 있다.In the embodiment, the resistance Rp2 between the
이에 따라, 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)으로의 전류 주입이 집중되어, 제2 영역(S2)에서의 광 출력이 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)에서의 광 출력보다 낮아 TM 모드에 따른 광 편향을 보상할 수 있다.Accordingly, current injection into the first region S1 and the third region S3 is concentrated, so that the light output in the second region S2 is reduced in the first region S1 and the third region S3. Since it is lower than the optical output, optical deflection according to the TM mode can be compensated.
제1 커버전극(151)은 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 다시 말해, 제1 커버전극(151)은 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3) 상에 배치되지 않을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 영역(S2)에서 전류 주입이 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3) 대비 원활히 이루어지지 않을 수 있다.The
또한, 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되는 영역에서는 제1 채널전극(161)에서 제1 오믹전극(141)으로 흐르는 전류가 제1 커버전극(151)을 통과하지 않을 수 있다. In addition, in the region overlapping the first region S1 and the third region S3 in the vertical direction, the current flowing from the
제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3) 상에서는 제1 채널전극(161)으로부터 제1 오믹전극(141)을 향한 전류 주입이 제1 커버전극(151) 없이 직접(directly)이루어질 수 있다. 이에, 제1 커버전극(151)의 부재에 대응하여 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 전류의 길이가 감소할 수 있다. 이로써, 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3) 상에서는 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 저항의 길이가 감소하여 최종적으로 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 저항(Rn2)이 감소할 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)으로의 전류 주입이 집중되어, 제2 영역(S2)에서의 광 출력이 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)에서의 광 출력보다 낮아 TM 모드에 따른 광 편향을 보상할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)에서 전류 주입이 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3) 대비 원활히 이루어지지 않을 수 있다.In the first region S1 and the third region S3 , current injection from the
또한, 제2 영역(S2) 상에는 제1 커버전극(151)이 배치될 수 있다. 즉, 제1 커버전극(151)은 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되지 않고, 제2 영역(S2)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다.In addition, the
제1 커버전극(151)은 제2 영역(S2)과 수직 방향으로 중첩되도록 배치되므로, 전류 주입이 발생하는 수직 방향을 기준으로 제1 커버전극(151)의 길이만큼 전류 주입의 경로도 증가할 수 있다. 즉, 제2 영역(S2) 상에서는 제1 커버전극(151)에 의해 제1 채널전극(161)에서 제1 오믹전극(141)으로의 저항의 길이가 증가할 수 있다. 이에 따라, 제2 영역(S2) 상에서는 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 사이에서 전류에 대한 저항(Rn1)이 증가할 수 있다. Since the
이로써, 제1 영역(S3) 및 제3 영역(S3) 상에서 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 저항(Rn2)이 제2 영역(S2) 상에서 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 저항(Rn1)보다 작을 수 있다.Accordingly, the resistance Rn2 between the
제2 영역(S2) 상에서 제1 커버전극(151)의 전류 주입이 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3) 상의 제1 커버전극(151)의 전류 주입보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에서 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)에서 제1 채널전극(161)을 통한 전류의 주입이 더욱 증가하여 제1 영역(S1) 및 제3 영역(S3)에서의 광 출력이 향상될 수 있다. 이에, 반도체 소자의 중앙에서의 광 출력이 증가하여 TM 모드에 따른 편향을 보상할 수 있다.The current injection of the
도 10은 제3 실시예에 따른 반도체 소자의 평면도이고, 도 11은 도 10에서 EE'로 절단된 단면도이고, 도 12는 도 10에서 FF'로 절단된 단면도이다.10 is a plan view of a semiconductor device according to a third embodiment, FIG. 11 is a cross-sectional view taken along line EE′ in FIG. 10, and FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line FF′ in FIG. 10 .
제3 실시예에 따른 반도체 소자는 기판(110), 기판(110) 상에 배치되는 반도체 구조물(120), 반도체 구조물(120) 상에 배치되는 제1 절연층(131), 제1 도전형 반도체층(121) 상에 배치되는 제1 오믹전극(141), 제2 도전형 반도체층(123) 상에 배치되는 제2 오믹전극(142), 제1 오믹전극(141) 상에 배치되는 제1 커버전극(151), 제2 오믹전극(142) 상에 배치되는 제2 커버전극(152), 및 제1 커버전극(151) 및 제2 커버전극(152) 상에 배치되는 제2 절연층(132), 제1 커버전극(151)과 전기적으로 연결되는 제1 채널전극(161), 제2 커버전극(152)과 전기적으로 연결되는 제2 채널전극(162), 제1 채널전극(161)과 전기적으로 연결되는 제1 패드(171), 제2 채널전극(162)과 전기적으로 연결되는 제2 패드(172)를 포함 할 수 있다. 즉, 상술한 실시예에 따른 반도체 소자에서 설명한 구성은 이하 설명하는 내용을 제외하고 동일하게 적용될 수 있음을 이해해야 한다.The semiconductor device according to the third embodiment includes a
제3 실시예에 따른 반도체 소자에서 제2 커버전극(152)은 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 또한, 제2 커버전극(152)은 제1 영역(S1)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 그리고 제1 커버전극(151)은 제1 영역(S1)과 수직 방향으로 중첩될 수 있으며, 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(S1)과 제3 영역(S3)에서 전류가 집중되어 광 출력이 제1 영역(S1)에서의 광 출력보다 클 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 전류 집중을 조절하여 TM 모드에 따른 편향을 용이하게 보상할 수 있다.In the semiconductor device according to the third embodiment, the
보다 구체적으로, 제3 실시예에 따른 반도체 소자에서는 제2 커버전극(152)이 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되도록 배치하여, 전류 스프레딩이 발생하는 수평 방향을 기준으로 제2 커버전극(152)의 단면적이 증가될 수 있다. 즉, 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3) 상에서는 제2 커버전극(152)에 의해 제2 채널전극(162)에서 제2 오믹전극(142)으로의 저항의 단면적이 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 전류에 대한 제2 커버전극(152)에서의 저항(Rp2)이 감소할 수 있다. 특히, 제2 패드(172)를 통해 전류가 주입되는 제2 영역(S2)에서도 제2 커버전극(152)에서의 저항(Rp2)이 감소하므로 전체적인 전류 주입이 용이해질 수 있다. 이에 따라, 전류 스프레딩이 더욱 개선될 수 있다.More specifically, in the semiconductor device according to the third embodiment, the
이로써, 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3) 상의 제2 커버전극(152)의 전류 스프레딩이 제1 영역(S1) 상의 제2 커버전극(152)의 전류 스프레딩보다 높을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에서 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)에서 제2 커버전극(152)을 통한 전류의 주입이 더욱 증가하여 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)에서의 광 출력이 향상될 수 있다. 이에, 반도체 소자의 중앙에서의 광 출력이 증가하여 TM 모드에 따른 편향을 보상할 수 있다.Accordingly, the current spreading of the
또한, 제2 커버전극(152)은 제1 영역(S1)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 영역(S1)에서 전류 주입이 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3) 대비 원활히 이루어지지 않을 수 있다.Also, the
그리고 제1 영역(S1) 상에는 제2 커버전극(152)이 배치되지 않으므로, 제1 영역(S1) 상에서 제2 채널전극(162)으로부터 제2 오믹전극(142)을 향한 전류 주입이 제2 커버전극(152) 없이 직접(directly) 이루어질 수 있다. 이에, 제2 커버전극(152)의 부재에 대응하여 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항의 단면적이 감소할 수 있다. 이로써, 제1 영역(S1) 상에서 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항(Rp1)이 증가할 수 있다. 이에 따라, 제3 영역(S3) 및 제2 영역(S2) 상에서 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항(Rp2)이 제1 영역(S1) 상에서 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항(Rp1)보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)으로의 전류 주입이 집중되어, 제1 영역(S1)에서의 광 출력이 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)에서의 광 출력보다 낮아 TM 모드에 따른 광 편향을 보상할 수 있다.And since the
제1 커버전극(151)은 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 다시 말해, 제1 커버전극(151)은 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3) 상에 배치되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되는 영역에서는 제1 채널전극(161)에서 제1 오믹전극(141)으로 흐르는 전류가 제1 커버전극(151)을 통과하지 않을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제1 영역(S1)에서 전류 주입이 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3) 대비 원활히 이루어지지 않을 수 있다The
제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3) 상에서는 제1 채널전극(161)으로부터 제1 오믹전극(141)을 향한 전류 주입이 제1 커버전극(151) 없이 직접(directly)이루어질 수 있다. 이에, 제1 커버전극(151)의 부재에 대응하여 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 전류의 길이가 감소할 수 있다. 이로써, 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3) 상에서는 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 저항의 길이가 감소하여 최종적으로 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 저항(Rn2)이 감소할 수 있다. 이에 따라, 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)으로의 전류 주입이 집중되어, 제1 영역(S1)에서의 광 출력이 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)에서의 광 출력보다 낮아 TM 모드에 따른 광 편향을 보상할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)에서 전류 주입이 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3) 대비 원활히 이루어지지 않을 수 있다. In the second region S2 and the third region S3 , current injection from the
또한, 제1 영역(S1) 상에는 제1 커버전극(151)이 배치될 수 있다. 즉, 제1 커버전극(151)은 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되지 않고, 제1 영역(S1)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다.Also, a
제1 커버전극(151)은 제1 영역(S1)과 수직 방향으로 중첩되도록 배치되므로, 전류 주입이 발생하는 수직 방향을 기준으로 제1 커버전극(151)의 길이만큼 전류 주입의 경로도 증가할 수 있다. 즉, 제1 영역(S1) 상에서는 제1 커버전극(151)에 의해 제1 채널전극(161)에서 제1 오믹전극(141)으로의 저항의 길이가 증가할 수 있다. 이에 따라, 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 사이에서 전류에 대한 저항(Rn1)이 증가할 수 있다.Since the
제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3) 상에서 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 저항(Rn2)이 제1 영역(S1) 상에서 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 저항(Rn1)보다 작을 수 있다. 이로써, 제1 영역(S1) 상에서 제1 커버전극(151)의 전류 주입이 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3) 상의 제1 커버전극(151)의 전류 주입보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에서 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)에서 제1 채널전극(161)을 통한 전류의 주입이 더욱 증가하여 제2 영역(S2) 및 제3 영역(S3)에서의 광 출력이 향상될 수 있다. 이에, 반도체 소자의 중앙에서의 광 출력이 증가하여 TM 모드에 따른 편향을 보상할 수 있다.도 13은 변형예에 따른 반도체 소자의 평면도이고, 도 14는 도 13에서 GG'로 절단된 단면도이다.The resistance Rn2 between the
도 13 및 도 14를 참조하면, 변형예에 따른 반도체 소자는 기판(110), 기판(110) 상에 배치되는 반도체 구조물(120), 반도체 구조물(120) 상에 배치되는 제1 절연층(131), 제1 도전형 반도체층(121) 상에 배치되는 제1 오믹전극(141), 제2 도전형 반도체층(123) 상에 배치되는 제2 오믹전극(142), 제1 오믹전극(141) 상에 배치되는 제1 커버전극(151), 제2 오믹전극(142) 상에 배치되는 제2 커버전극(152), 및 제1 커버전극(151) 및 제2 커버전극(152) 상에 배치되는 제2 절연층(132), 제1 커버전극(151)과 전기적으로 연결되는 제1 채널전극(161), 제2 커버전극(152)과 전기적으로 연결되는 제2 채널전극(162), 제1 채널전극(161)과 전기적으로 연결되는 제1 패드(171), 제2 채널전극(162)과 전기적으로 연결되는 제2 패드(172)를 포함 할 수 있다. 즉, 상술한 실시예에 따른 반도체 소자에서 설명한 구성은 이하 설명하는 내용을 제외하고 동일하게 적용될 수 있음을 이해해야 한다.13 and 14 , the semiconductor device according to the modified example includes a
또한, 반도체 소자는 제1 외측면(M1), 제2 외측면(M2), 제3 외측면(M3) 및 제4 외측면(M4)을 포함할 수 있다. 제1 외측면(M1)과 제2 외측면(M2)은 서로 마주보고, 제3 외측면(M3)과 제4 외측면(M4)은 서로 마주볼 수 있다. 그리고 제1 외측면(M1)과 제2 외측면(M2) 사이에 제3 외측면(M3) 및 제4 외측면(M4)이 위치할 수 있다. 그리고 제1 외측면(M1), 제2 외측면(M2), 제3 외측면(M3) 및 제4 외측면(M4)은 기판(110) 또는 반도체 구조물(120)의 최외측에 위치하면 이를 기준으로 이하 설명한다. In addition, the semiconductor device may include a first outer surface M1 , a second outer surface M2 , a third outer surface M3 , and a fourth outer surface M4 . The first outer surface M1 and the second outer surface M2 may face each other, and the third outer surface M3 and the fourth outer surface M4 may face each other. In addition, a third outer surface M3 and a fourth outer surface M4 may be positioned between the first outer surface M1 and the second outer surface M2 . And when the first outer surface (M1), the second outer surface (M2), the third outer surface (M3) and the fourth outer surface (M4) are located on the outermost side of the
그리고 제2 가상선(VL2)은 제3 외측면(M3)과 제4 외측면(M4)을 이등분하는 선이다. 그리고 제1 중심점(C1)은 제1 가상선(VL1)과 제2 가상선(VL2)의 교점일 수 있다. And the second virtual line VL2 is a line that bisects the third outer surface M3 and the fourth outer surface M4. In addition, the first central point C1 may be an intersection of the first virtual line VL1 and the second virtual line VL2 .
또한, 변형예에 따른 반도체 소자는 중심 영역(CR)과 중심 영역(CR)을 둘러싸는 에지 영역(ER)을 포함할 수 있다. 중심 영역(CR)과 에지 영역(ER)은 중심점(C1)로부터 소정의 거리를 기준으로 구획될 수 있다. 이러한 중심 영역(CR)은 원형 또는 다각형 등 다양하게 설정될 수 있다.Also, the semiconductor device according to the modified example may include a central region CR and an edge region ER surrounding the central region CR. The center area CR and the edge area ER may be divided based on a predetermined distance from the center point C1 . The central region CR may be set in various ways, such as circular or polygonal.
그리고 중심 영역(CR)은 상술한 제3 영역(S3)의 일부 영역으로, 제3 영역(S3)에서 중심점에 인접한 영역을 중심 영역(CR)으로 볼 수 있음을 이해해야 한다. 에지 영역(ER)은 상술한 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2)을 포함할 수 있다. 또한, 에지 영역(ER)은 제3 영역(S3)의 나머지 영역을 더 포함할 수 있다. In addition, it should be understood that the central region CR is a partial region of the above-described third region S3 , and a region adjacent to the central point in the third region S3 may be viewed as the central region CR. The edge area ER may include the first area S1 and the second area S2 described above. Also, the edge area ER may further include the remaining area of the third area S3 .
또한, 변형예에 따른 반도체 소자에서 제2 커버전극(152)은 중심 영역(CR)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 또한, 제2 커버전극(152)은 에지 영역(ER)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 그리고 제1 커버전극(151)은 에지 영역(ER)과 수직 방향으로 중첩될 수 있으며, 중심 영역(CR)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이에 따라, 제1 영역(S1)과 제3 영역(S3)에서 전류가 집중되어 광 출력이 에지 영역(ER)에서의 광 출력보다 클 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 전류 집중을 조절하여 TM 모드에 따른 편향을 용이하게 보상할 수 있다.Also, in the semiconductor device according to the modified example, the
구체적으로, 변형예에 따른 반도체 소자에서는 제2 커버전극(152)이 중심 영역(CR)과 수직 방향으로 중첩되도록 배치하여, 전류 스프레딩이 발생하는 수평 방향을 기준으로 제2 커버전극(152)의 단면적이 증가될 수 있다. 즉, 중심 영역(CR) 상에서는 제2 커버전극(152)에 의해 제2 채널전극(162)에서 제2 오믹전극(142)으로의 저항의 단면적이 증가할 수 있다. 이에 따라, 상기 전류에 대한 제2 커버전극(152)의 저항이 감소할 수 있다. Specifically, in the semiconductor device according to the modified example, the
이로써, 중심 영역(CR) 상의 제2 커버전극(152)의 전류 스프레딩이 에지 영역(ER) 상의 제2 커버전극(152)의 전류 스프레딩보다 높을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에서 중심 영역(CR)에서 제2 커버전극(152)을 통한 전류의 주입이 더욱 증가하여 중심 영역(CR)에서의 광 출력이 향상될 수 있다. 이에, 반도체 소자의 중앙에서의 광 출력이 증가하여 TM 모드에 따른 편향을 보상할 수 있다.Accordingly, the current spreading of the
또한, 제2 커버전극(152)은 에지 영역(ER)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 에지 영역(ER)에서 전류 주입이 중심 영역(CR) 대비 원활히 이루어지지 않을 수 있다.Also, the
그리고 에지 영역(ER) 상에는 제2 커버전극(152)이 배치되지 않으므로, 에지 영역(ER) 상에서 제2 채널전극(162)으로부터 제2 오믹전극(142)을 향한 전류 주입이 제2 커버전극(152) 없이 직접(directly) 이루어질 수 있다. 이에, 제2 커버전극(152)의 부재에 대응하여 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항의 단면적이 감소할 수 있다. 이로써, 에지 영역(ER) 상에서 제2 채널전극(162)과 제2 오믹전극(142) 간의 저항이 증가할 수 있다. And since the
이에 따라, 에지 영역(ER)으로의 전류 주입(IER)이 중심 영역(CR)으로의 전류 주입보다 낮을 수 있다. 그리고 중심 영역(CR)으로의 전류 주입이 집중되어, 에지 영역(ER)에서의 광 출력이 중심 영역(CR)에서의 광 출력보다 낮아 TM 모드에 따른 광 편향을 보상할 수 있다.Accordingly, the current injection IER into the edge region ER may be lower than the current injection into the center region CR. In addition, current injection into the central region CR is concentrated, so that the optical output in the edge region ER is lower than the optical output in the central region CR, so that the optical deflection according to the TM mode can be compensated.
제1 커버전극(151)은 중심 영역(CR)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 다시 말해, 제1 커버전극(151)은 중심 영역(CR) 상에 배치되지 않을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 에지 영역(ER)에서 전류 주입이 중심 영역(CR) 대비 원활히 이루어지지 않을 수 있다.The
상술한 바와 같이, 제1 도전형 반도체층(121)과 제1 오믹전극(141) 간의 컨택 저항은 제2 도전형 반도체층(123)과 제2 오믹전극(142) 간의 컨택 저항보다 상대적으로 낮을 수 있다. As described above, the contact resistance between the first conductivity
그리고 제1 커버전극(151)은 제1 오믹전극(141)을 통해 제1 도전형 반도체층(121)과 전기적 채널을 이루며, 제2 커버전극(152)은 제2 오믹전극(142)을 통해 제2 도전형 반도체층(123)과 전기적 채널을 이룰 수 있다.In addition, the
또한, 실시예에서 제1 오믹전극(141)의 낮은 전기적 저항에 의해 제1 커버전극(151) 내에서 전류가 퍼지기보다 주로 제1 오믹전극(141)을 향해 전류를 형성할 수 있다. 다시 말해, 제1 오믹전극(141)에서는 제2 오믹전극(142) 대비 전류 주입이 주로 발생할 수 있다. In addition, in the embodiment, the current may be mainly formed toward the first
이에 따라, 실시예에 따른 반도체 소자에서는 제1 커버전극(151)이 중심 영역(CR)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다. 이에 따라, 중심 영역(CR)과 수직 방향으로 중첩되는 영역에서는 제1 채널전극(161)에서 제1 오믹전극(141)으로 흐르는 전류가 제1 커버전극(151)을 통과하지 않을 수 있다. Accordingly, in the semiconductor device according to the embodiment, the
중심 영역(CR) 상에서는 제1 채널전극(161)으로부터 제1 오믹전극(141)을 향한 전류 주입이 제1 커버전극(151) 없이 직접(directly)이루어질 수 있다. 이에, 제1 커버전극(151)의 부재에 대응하여 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 전류의 길이가 감소할 수 있다. 이로써, 중심 영역(CR) 상에서는 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 저항의 길이가 감소하여 최종적으로 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 간의 저항이 감소할 수 있다. 이에 따라, 중심 영역(CR)으로의 전류 주입이 집중되어, 에지 영역(ER)에서의 광 출력이 중심 영역(CR)에서의 광 출력보다 낮아 TM 모드에 따른 광 편향을 보상할 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 중심 영역(CR)에서 전류 주입이 중심 영역(CR) 대비 원활히 이루어지지 않을 수 있다.In the central region CR, current injection from the
또한, 에지 영역(ER) 상에는 제1 커버전극(151)이 배치될 수 있다. 즉, 제1 커버전극(151)은 중심 영역(CR)과 수직 방향으로 중첩되지 않고, 에지 영역(ER)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다.Also, the
제1 커버전극(151)은 에지 영역(ER)과 수직 방향으로 중첩되도록 배치되므로, 전류 주입이 발생하는 수직 방향을 기준으로 제1 커버전극(151)의 길이만큼 전류 주입의 경로도 증가할 수 있다. 즉, 에지 영역(ER) 상에서는 제1 커버전극(151)에 의해 제1 채널전극(161)에서 제1 오믹전극(141)으로의 저항의 길이가 증가할 수 있다. 이에 따라, 제1 채널전극(161)과 제1 오믹전극(141) 사이에서 전류에 대한 저항이 감소할 수 있다. Since the
이로써, 에지 영역(ER) 상에서 제1 커버전극(151)의 전류 주입이 중심 영역(CR) 상의 제1 커버전극(151)의 전류 주입보다 작을 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 실시예에서 중심 영역(CR)에서 제1 채널전극(161)을 통한 전류의 주입이 더욱 증가할 수 있으므로 중심 영역(CR)에서의 광 출력이 향상될 수 있다. 이에, 상술한 제3 영역보다 중앙에 위치한 중심 영역에서의 광 출력을 개선함으로써 TM 모드에 따른 편향을 보상할 수 있다.Accordingly, the current injection of the
도 15는 제4 실시예에 따른 반도체 소자의 평면도이고, 도 16은 도 15에서 HH'로 절단된 단면도이고, 도 17은 제4 실시예에 따른 반도체 소자의 제1 패드, 제2 패드, 제1 커버전극, 제2 커버전극, 제1 채널전극 및 제2 채널전극을 도시한 도면이다.15 is a plan view of a semiconductor device according to a fourth exemplary embodiment, FIG. 16 is a cross-sectional view taken along line HH′ in FIG. 15 , and FIG. 17 is a first pad, a second pad, and a second pad of the semiconductor device according to the fourth exemplary embodiment. A diagram showing a first cover electrode, a second cover electrode, a first channel electrode, and a second channel electrode.
도 15 내지 도 17을 참조하면, 제4 실시예에 따른 반도체 소자는 기판(110), 기판(110) 상에 배치되는 반도체 구조물(120), 반도체 구조물(120) 상에 배치되는 제1 절연층(131), 제1 도전형 반도체층(121) 상에 배치되는 제1 오믹전극(141), 제2 도전형 반도체층(123) 상에 배치되는 제2 오믹전극(142), 제1 오믹전극(141) 상에 배치되는 제1 커버전극(151), 제2 오믹전극(142) 상에 배치되는 제2 커버전극(152), 및 제1 커버전극(151) 및 제2 커버전극(152) 상에 배치되는 제2 절연층(132), 제1 커버전극(151)과 전기적으로 연결되는 제1 채널전극(161), 제2 커버전극(152)과 전기적으로 연결되는 제2 채널전극(162), 제1 채널전극(161)과 전기적으로 연결되는 제1 패드(171), 제2 채널전극(162)과 전기적으로 연결되는 제2 패드(172)를 포함 할 수 있다. 즉, 상술한 실시예에 따른 반도체 소자에서 설명한 구성은 이하 설명하는 내용을 제외하고 동일하게 적용될 수 있음을 이해해야 한다.15 to 17 , the semiconductor device according to the fourth embodiment includes a
제1 채널전극(161)은 제2 채널전극(162)과 제1 방향으로 이격 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 채널전극(161)은 반도체 구조물(120) 상에서 일측에 배치되고, 제2 채널전극(162)은 반도체 구조물(120) 상에서 타측에 배치될 수 있다. 또한, 제1 채널전극(161)은 제1 패드(171)와 수직 방향으로 중첩되고, 제2 채널전극(162)은 제2 패드(172)와 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 또한, 제1 채널전극(161)은 제2 패드(172)와 제1 방향으로 이격 배치되며, 제2 채널전극(162)은 제1 패드(171)와 제1 방향으로 이격 배치될 수 있다.The
그리고 반도체 구조물(120)에서 리세스(129)는 다양한 형상으로 이루어질 수 있다. 도시된 바와 같이, 리세스(129)는 제1 리세스(129-1)와 제2 리세스(129-2)를 포함할 수 있다. 제1 리세스(129-1)는 반도체 구조물(120)의 일측에서 제1 방향으로 연장된 형상일 수 있다. 예컨대, 제1 리세스(129-1)는 반도체 구조물(120)의 좌측에서 제1 방향으로 길이(La)가 제2 방향으로 길이(Lb)보다 클 수 있다. In addition, the
또한, 제2 리세스(129-2)는 반도체 구조물(120)의 타측에 배치되며, 복수 개일 수 있다. 제2 리세스(129-2)는 반도체 구조물(120)의 우측에서 평면상 원형으로 이루어질 수 있다.Also, the second recess 129 - 2 is disposed on the other side of the
또한, 제1 채널전극(161)은 반도체 구조물(120)의 일측에 위치한 제1 리세스(129-1)와 수직 방향으로 적어도 일부 중첩될 수 있다. 그리고 제1 채널전극(161)은 제1 리세스(129-1)와 접촉하여 전기적으로 연결될 수 있다.Also, the
그리고 제1 커버전극(151)은 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2)과 수직 방향으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 또한, 제1 커버전극(151)은 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.In addition, the
또한, 제2 커버전극(152)은 제3 영역(S3)과 수직 방향으로 중첩될 수 있다. 그리고 제2 커버전극(152)은 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2)과 수직 방향으로 중첩되지 않을 수 있다.Also, the
이러한 구성에 의하여, 제1,2 영역(S1, S2) 대비 제3 영역(S3)에서 제1 채널전극(161)에서 제1 오믹전극(141)으로의 전류가 상대적으로 더 집중될 수 있다. 이로써, 제3 영역(S3)에서의 광 출력이 제1 영역(S1) 및 제2 영역(S2)에서의 광 출력보다 클 수 있다. 이에, 반도체 소자의 중앙에서의 광 출력이 증가하여 TM 모드에 따른 편향을 보상할 수 있다.According to this configuration, the current from the
도 18은 다른 변형예에 따른 반도체 소자의 단면도이다.18 is a cross-sectional view of a semiconductor device according to another modification.
도 18을 참조하면, 다른 변형예에 따른 반도체 소자는 기판(110), 기판(110) 상에 배치되는 반도체 구조물(120), 반도체 구조물(120) 상에 배치되는 제1 절연층(131), 제1 도전형 반도체층(121) 상에 배치되는 제1 오믹전극(141), 제2 도전형 반도체층(123) 상에 배치되는 제2 오믹전극(142), 제1 오믹전극(141) 상에 배치되는 제1 커버전극(151), 제2 오믹전극(142) 상에 배치되는 제2 커버전극(152), 및 제1 커버전극(151) 및 제2 커버전극(152) 상에 배치되는 제2 절연층(132), 제1 커버전극(151)과 전기적으로 연결되는 제1 채널전극(161), 제2 커버전극(152)과 전기적으로 연결되는 제2 채널전극(162), 제1 채널전극(161)과 전기적으로 연결되는 제1 패드(171), 제2 채널전극(162)과 전기적으로 연결되는 제2 패드(172)를 포함 할 수 있다. 즉, 상술한 실시예에 따른 반도체 소자에서 설명한 구성은 이하 설명하는 내용을 제외하고 동일하게 적용될 수 있음을 이해해야 한다.Referring to FIG. 18 , a semiconductor device according to another modified example includes a
다른 변형예에 따른 반도체 소자에서 제2 커버전극(152)은 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2)에서의 두께(H1a, H1b)가 제3 영역(S3)에서 제2 커버전극(152)의 두께(H2)보다 작을 수 있다. 두께는 수직 방향으로의 길이일 수 있다.In the semiconductor device according to another modification, the
예를 들어, 제2 커버전극(152)은 제1 영역(S1)에서 두께(H1a)와 제2 영역(S2)에서 두께(H1b)와 동일할 수 있다. 그리고 제2 커버전극(152)은 제3 영역(S3)에서 두께(H2)가 제1 영역(S1)에서 두께(H1a)보다 클 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 전류 스프레딩이 발생하는 수평 방향을 기준으로 제2 커버전극(152)의 제3 영역(S3)에서 단면적이 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2)에서 단면적보다 클 수 있다. 즉, 제3 영역(S3) 상에서는 제2 커버전극(152)에 의해 제2 채널전극(162)에서 제2 오믹전극(142)으로의 저항의 단면적이 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2) 상에서 제2 채널전극(162)에서 제2 오믹전극(142)으로의 저항의 단면적보다 클 수 있다. 이에 따라, 상기 전류에 대한 제2 커버전극(152)의 저항이 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2) 대비 제3 영역(S3)에서 보다 작을 수 있다. For example, the
이러한 구성에 의하여, 제3 영역(S3)에서 제2 커버전극(152)을 통한 전류의 주입이 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2) 대비 상대적으로 크므로, 제3 영역(S3)에서의 광 출력이 향상될 수 있다. 이에, 반도체 소자의 중앙에서의 광 출력이 증가하여 TM 모드에 따른 편향을 보상할 수 있다.With this configuration, since the injection of current through the
추가적으로, 변형예에 따른 반도체 소자에서 제1 커버전극(151)은 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2)에서의 두께(H3a, H3b)가 제3 영역(S3)에서 제1 커버전극(151)의 두께(H4)보다 클 수 있다.Additionally, in the semiconductor device according to the modified example, the thicknesses H3a and H3b of the
이러한 제1 커버전극(151)의 두께 차이로 인하여, 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2) 상에서 제1 채널전극(161)에서 제1 오믹전극(141)으로 흐르는 전류의 길이가 제3 영역(S3) 상에서 제1 채널전극(161)에서 제1 오믹전극(141)으로 흐르는 전류의 길이보다 클 수 있다.Due to the difference in the thickness of the
또한, 상술한 바와 같이 제1 오믹전극(141)은 컨택 저항이 낮아 수직 방향으로의 전류 주입이 주로 일어나므로, 제3 영역(S3) 상에서 저항이 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2) 상에서 저항보다 작을 수 있다. In addition, as described above, since the first
이로써, 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2) 대비 저항이 낮은 제3 영역(S3)으로 전류 주입이 상대적으로 집중되어, 제1 영역(S1) 또는 제2 영역(S2)에서의 광 출력이 제3 영역(S3)에서의 광 출력보다 낮아 TM 모드에 따른 광 편향을 보상할 수 있다. Accordingly, current injection is relatively concentrated in the third region S3 having a lower resistance compared to the first region S1 or the second region S2, so that the light in the first region S1 or the second region S2 is relatively concentrated. Since the output is lower than the optical output in the third region S3 , the optical deflection according to the TM mode may be compensated.
반도체 소자는 다양한 종류의 광원 장치에 적용될 수 있다. 예시적으로 광원장치는 살균 장치, 경화 장치, 조명 장치, 및 표시 장치 및 차량용 램프 등을 포함하는 개념일 수 있다. 즉, 반도체 소자는 케이스에 배치되어 광을 제공하는 다양한 전자 디바이스에 적용될 수 있다.The semiconductor device may be applied to various types of light source devices. Exemplarily, the light source device may be a concept including a sterilization device, a curing device, a lighting device, a display device, and a vehicle lamp. That is, the semiconductor element may be applied to various electronic devices that are disposed in a case and provide light.
살균 장치는 실시 예에 따른 반도체 소자를 구비하여 원하는 영역을 살균할수 있다. 살균 장치는 정수기, 에어컨, 냉장고 등의 생활 가전에 적용될 수 있으나 반드시 이에 한정하지 않는다. 즉, 살균 장치는 살균이 필요한 다양한 제품(예: 의료 기기)에 모두 적용될 수 있다.The sterilization apparatus may include a semiconductor device according to an embodiment to sterilize a desired region. The sterilizer may be applied to household appliances such as water purifiers, air conditioners, and refrigerators, but is not limited thereto. That is, the sterilization device may be applied to various products (eg, medical devices) requiring sterilization.
예시적으로 정수기는 순환하는 물을 살균하기 위해 실시 예에 따른 살균 장치를 구비할 수 있다. 살균 장치는 물이 순환하는 노즐 또는 토출구에 배치되어 자외선을 조사할 수 있다. 이때, 살균 장치는 방수 구조를 포함할 수 있다.For example, the water purifier may include a sterilizing device according to an embodiment to sterilize circulating water. The sterilizer may be disposed in a nozzle or a discharge port through which water circulates to irradiate ultraviolet rays. In this case, the sterilization device may include a waterproof structure.
경화 장치는 실시 예에 따른 반도체 소자를 구비하여 다양한 종류의 액체를 경화시킬 수 있다. 액체는 자외선이 조사되면 경화되는 다양한 물질을 모두 포함하는 최광의 개념일 수 있다. 예시적으로 경화장치는 다양한 종류의 레진을 경화시킬 수 있다. 또는 경화장치는 매니큐어와 같은 미용 제품을 경화시키는 데 적용될 수도 있다.The curing apparatus may include a semiconductor device according to an embodiment to cure various types of liquids. Liquid may be the broadest concept including all of the various materials that are cured when irradiated with ultraviolet light. Illustratively, the curing apparatus may cure various types of resins. Alternatively, the curing device may be applied to curing cosmetic products such as nail polish.
조명 장치는 기판과 실시 예의 반도체 소자를 포함하는 광원 모듈, 광원 모듈의 열을 발산시키는 방열부 및 외부로부터 제공받은 전기적 신호를 처리 또는 변환하여 광원 모듈로 제공하는 전원 제공부를 포함할 수 있다. 또한, 조명 장치는, 램프, 해드 램프, 또는 가로등 등을 포함할 수 있다. The lighting device may include a light source module including a substrate and a semiconductor device according to an embodiment, a heat dissipating unit for dissipating heat from the light source module, and a power supply unit for processing or converting an electrical signal provided from the outside and providing it to the light source module. In addition, the lighting device may include a lamp, a head lamp, or a street lamp.
표시 장치는 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판, 광학 시트, 디스플레이 패널, 화상 신호 출력 회로 및 컬러 필터를 포함할 수 있다. 바텀 커버, 반사판, 발광 모듈, 도광판 및 광학 시트는 백라이트 유닛(Backlight Unit)을 구성할 수 있다.The display device may include a bottom cover, a reflector, a light emitting module, a light guide plate, an optical sheet, a display panel, an image signal output circuit, and a color filter. The bottom cover, the reflector, the light emitting module, the light guide plate, and the optical sheet may constitute a backlight unit.
반사판은 바텀 커버 상에 배치되고, 발광 모듈은 광을 방출할 수 있다. 도광판은 반사판의 전방에 배치되어 발광 모듈에서 발산되는 빛을 전방으로 안내하고, 광학 시트는 프리즘 시트 등을 포함하여 이루어져 도광판의 전방에 배치될 수 있다. 디스플레이 패널은 광학 시트 전방에 배치되고, 화상 신호 출력 회로는 디스플레이 패널에 화상 신호를 공급하며, 컬러 필터는 디스플레이 패널의 전방에 배치될 수 있다.The reflector is disposed on the bottom cover, and the light emitting module may emit light. The light guide plate may be disposed in front of the reflection plate to guide the light emitted from the light emitting module to the front, and the optical sheet may include a prism sheet and the like and may be disposed in front of the light guide plate. The display panel may be disposed in front of the optical sheet, the image signal output circuit may supply an image signal to the display panel, and the color filter may be disposed in front of the display panel.
반도체 소자는 표시장치의 백라이트 유닛으로 사용될 때 에지 타입의 백라이트 유닛으로 사용되거나 직하 타입의 백라이트 유닛으로 사용될 수 있다.When used as a backlight unit of a display device, the semiconductor device may be used as an edge type backlight unit or may be used as a direct type backlight unit.
반도체 소자는 상술한 발광 다이오드 외에 레이저 다이오드일 수도 있다.The semiconductor device may be a laser diode in addition to the light emitting diode described above.
레이저 다이오드는, 발광소자와 동일하게, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 그리고, p-형의 제1 도전형 반도체와 n-형의 제2 도전형 반도체를 접합시킨 뒤 전류를 흘러주었을 때 빛이 방출되는 electro-luminescence(전계발광) 현상을 이용하나, 방출되는 광의 방향성과 위상에서 차이점이 있다. 즉, 레이저 다이오드는 여기 방출(stimulated emission)이라는 현상과 보강간섭 현상 등을 이용하여 하나의 특정한 파장(단색광, monochromatic beam)을 가지는 빛이 동일한 위상을 가지고 동일한 방향으로 방출될 수 있으며, 이러한 특성으로 인하여 광통신이나 의료용 장비 및 반도체 공정 장비 등에 사용될 수 있다.The laser diode may include a first conductivity-type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity-type semiconductor layer having the above-described structure in the same manner as the light emitting device. In addition, an electro-luminescence phenomenon in which light is emitted when an electric current flows after bonding a p-type first conductivity type semiconductor and an n-type second conductivity type semiconductor is used, but the directionality of the emitted light and there is a difference in phase. That is, the laser diode uses a phenomenon called stimulated emission and constructive interference, so that light having one specific wavelength (monochromatic beam) can be emitted with the same phase and in the same direction. Therefore, it can be used for optical communication, medical equipment, and semiconductor processing equipment.
수광 소자로는 빛을 검출하여 그 강도를 전기 신호로 변환하는 일종의 트랜스듀서인 광 검출기(photodetector)를 예로 들 수 있다. 이러한 광 검출기로서, 광전지(실리콘, 셀렌), 광 출력전 소자(황화 카드뮴, 셀렌화 카드뮴), 포토 다이오드(예를 들어, visible blind spectral region이나 true blind spectral region에서 피크 파장을 갖는 PD), 포토 트랜지스터, 광전자 증배관, 광전관(진공, 가스 봉입), IR(Infra-Red) 검출기 등이 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.As the light receiving element, a photodetector, which is a kind of transducer that detects light and converts its intensity into an electrical signal, may be exemplified. As such a photodetector, a photovoltaic cell (silicon, selenium), an optical output device (cadmium sulfide, cadmium selenide), a photodiode (for example, a PD having a peak wavelength in a visible blind spectral region or a true blind spectral region), a photo A transistor, a photomultiplier tube, a phototube (vacuum, gas-filled), an IR (Infra-Red) detector, etc., but the embodiment is not limited thereto.
또한, 광검출기와 같은 반도체 소자는 일반적으로 광변환 효율이 우수한 직접 천이 반도체(direct bandgap semiconductor)를 이용하여 제작될 수 있다. 또는, 광검출기는 구조가 다양하여 가장 일반적인 구조로는 p-n 접합을 이용하는 pin형 광검출기와, 쇼트키접합(Schottky junction)을 이용하는 쇼트키형 광검출기와, MSM(Metal Semiconductor Metal)형 광검출기 등이 있다. In addition, a semiconductor device such as a photodetector may be generally manufactured using a direct bandgap semiconductor having excellent light conversion efficiency. Alternatively, the photodetector has various structures, and the most common structures include a pin-type photodetector using a pn junction, a Schottky-type photodetector using a Schottky junction, and a Metal Semiconductor Metal (MSM) photodetector. have.
포토 다이오드(Photodiode)는 발광소자와 동일하게, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있고, pn접합 또는 pin 구조로 이루어진다. 포토 다이오드는 역바이어스 혹은 제로바이어스를 가하여 동작하게 되며, 광이 포토 다이오드에 입사되면 전자와 정공이 생성되어 전류가 흐른다. 이때 전류의 크기는 포토 다이오드에 입사되는 광의 강도에 거의 비례할 수 있다.A photodiode may include a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer having the above-described structure in the same way as the light emitting device, and has a pn junction or pin structure. The photodiode operates by applying a reverse bias or zero bias, and when light is incident on the photodiode, electrons and holes are generated and a current flows. In this case, the magnitude of the current may be substantially proportional to the intensity of light incident on the photodiode.
광전지 또는 태양 전지(solar cell)는 포토 다이오드의 일종으로, 광을 전류로 변환할 수 있다. 태양 전지는, 발광소자와 동일하게, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. A photovoltaic cell or solar cell is a type of photodiode, and may convert light into electric current. The solar cell may include a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer having the above-described structure in the same manner as the light emitting device.
또한, p-n 접합을 이용한 일반적인 다이오드의 정류 특성을 통하여 전자 회로의 정류기로 이용될 수도 있으며, 초고주파 회로에 적용되어 발진 회로 등에 적용될 수 있다.In addition, it may be used as a rectifier of an electronic circuit through the rectification characteristic of a general diode using a p-n junction, and may be applied to an oscillation circuit by being applied to a very high frequency circuit.
또한, 상술한 반도체 소자는 반드시 반도체로만 구현되지 않으며 경우에 따라 금속 물질을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 수광 소자와 같은 반도체 소자는 Ag, Al, Au, In, Ga, N, Zn, Se, P, 또는 As 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있으며, p형이나 n형 도펀트에 의해 도핑된 반도체 물질이나 진성 반도체 물질을 이용하여 구현될 수도 있다.In addition, the above-described semiconductor device is not necessarily implemented only as a semiconductor, and may further include a metal material in some cases. For example, a semiconductor device such as a light receiving device may be implemented using at least one of Ag, Al, Au, In, Ga, N, Zn, Se, P, or As, and may be formed using a p-type or n-type dopant. It may be implemented using a doped semiconductor material or an intrinsic semiconductor material.
Claims (10)
상기 기판 상에 배치되는 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하고, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하는 리세스를 포함하는 반도체 구조물;
상기 제1 도전형 반도체층 상에 배치되는 제1 전극;
상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되는 제2 전극;
상기 제1 전극 상에 배치되고 상기 제1 전극과 전기적으로 연결되는 제1 커버전극;
상기 제2 전극 상에 배치되는 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되는 제2 커버전극;
상기 제1 커버전극과 전기적으로 연결되는 제1 패드; 및
상기 제2 커버전극과 전기적으로 연결되는 제2 패드;를 포함하고,
상기 반도체 구조물은, 상기 제1 패드와 수직 방향으로 중첩되는 제1 영역, 상기 제2 패드와 상기 수직 방향으로 중첩되는 제2 영역, 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 배치되는 제3 영역을 포함하고,
상기 제2 커버전극은 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역과 상기 수직 방향으로 중첩되고 상기 제1 영역과 상기 수직 방향으로 중첩되지 않으며,
상기 제1 커버전극은 상기 제1 영역 및 상기 제3 영역과 상기 수직 방향으로 중첩되지 않고, 상기 제2 영역과 상기 수직 방향으로 중첩되는 반도체 소자.
Board;
a first conductivity type semiconductor layer disposed on the substrate, a second conductivity type semiconductor layer, and an active layer disposed between the first conductivity type semiconductor layer and the second conductivity type semiconductor layer; a semiconductor structure comprising a semiconductor layer and a recess penetrating the active layer;
a first electrode disposed on the first conductivity-type semiconductor layer;
a second electrode disposed on the second conductivity-type semiconductor layer;
a first cover electrode disposed on the first electrode and electrically connected to the first electrode;
a second cover electrode electrically connected to the second electrode disposed on the second electrode;
a first pad electrically connected to the first cover electrode; and
a second pad electrically connected to the second cover electrode; and
The semiconductor structure may include a first area overlapping the first pad in a vertical direction, a second area overlapping the second pad in a vertical direction, and a third area disposed between the first area and the second area. includes an area,
the second cover electrode overlaps the second region and the third region in the vertical direction and does not overlap the first region in the vertical direction;
The first cover electrode does not overlap the first region and the third region in the vertical direction, but overlaps the second region in the vertical direction.
상기 제2 커버전극은 상기 제1 영역 또는 상기 제2 영역에서 두께가 상기 제3 영역에서 두께보다 작은 반도체 소자.
According to claim 1,
The second cover electrode has a thickness in the first region or the second region that is smaller than a thickness in the third region.
상기 제1 커버전극은 상기 제1 영역 또는 상기 제2 영역에서 두께가 상기 제3 영역에서 두께보다 큰 반도체 소자.
According to claim 1,
The first cover electrode is a semiconductor device having a thickness greater than a thickness in the third region in the first region or in the second region.
상기 제1 커버전극 상에 배치되어 상기 제1 커버전극과 전기적으로 연결되는 제1 채널전극; 및
상기 제2 커버전극 상에 배치되어 상기 제2 채널전극;을 더 포함하고,
상기 제1 채널전극 및 상기 제2 채널전극은 상기 제1 패드에서 상기 제2 패드를 향한 수평 방향으로 연장되는 반도체 소자.
According to claim 1,
a first channel electrode disposed on the first cover electrode and electrically connected to the first cover electrode; and
It is disposed on the second cover electrode, the second channel electrode; further comprising,
The first channel electrode and the second channel electrode extend in a horizontal direction from the first pad toward the second pad.
상기 제1 채널전극 및 상기 제2 채널전극은 수평 방향에 수직한 방향으로 교차 배치되는 반도체 소자.
5. The method of claim 4,
The first channel electrode and the second channel electrode are disposed to cross each other in a direction perpendicular to a horizontal direction.
상기 제1 채널전극 및 상기 제2 채널전극은 상기 제1 영역, 상기 제2 영역 및 상기 제3 영역과 수직 방향으로 중첩되고,
상기 제1 채널전극은 상기 수직 방향으로 상기 리세스와 중첩되는 제1 서브영역 및 상기 수평 방향으로 상기 리세스 사이에 위치하는 제2 서브영역을 포함하고,
상기 제1 서브영역은 상기 수평 방향에 수직한 방향으로 최대폭이 상기 제2 서브영역에서 상기 수평 방향에 수직한 방향으로 최대폭보다 큰 반도체 소자.
6. The method of claim 5,
the first channel electrode and the second channel electrode overlap the first region, the second region, and the third region in a vertical direction;
the first channel electrode includes a first sub-region overlapping the recess in the vertical direction and a second sub-region positioned between the recesses in the horizontal direction;
A maximum width of the first sub-region in a direction perpendicular to the horizontal direction is greater than a maximum width of the second sub-region in a direction perpendicular to the horizontal direction.
상기 제1 오믹전극과 상기 제1 커버전극 사이에 배치되는 산화층을 더 포함하는 반도체 소자.
According to claim 1,
The semiconductor device further comprising an oxide layer disposed between the first ohmic electrode and the first cover electrode.
상기 산화층은 상기 제1 영역 및 상기 제2 영역과 상기 수직 방향으로 중첩되는 제1 산화층 및 상기 제3 영역과 상기 수직 방향으로 중첩되는 제2 산화층을 포함하고,
상기 제2 산화층은 관통홀;을 포함하는 반도체 소자.
8. The method of claim 7,
The oxide layer includes a first oxide layer overlapping the first region and the second region in the vertical direction, and a second oxide layer overlapping the third region in the vertical direction,
The second oxide layer includes a through hole.
상기 제1 오믹전극은 상기 관통홀에 의해 노출되는 반도체 소자.
9. The method of claim 8,
The first ohmic electrode is a semiconductor device exposed through the through hole.
상기 산화층은 두께가 3nm이하인 반도체 소자.8. The method of claim 7,
The oxide layer is a semiconductor device having a thickness of 3 nm or less.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020190157388A KR20210067595A (en) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020190157388A KR20210067595A (en) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Semiconductor device |
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KR20210067595A true KR20210067595A (en) | 2021-06-08 |
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ID=76399873
Family Applications (1)
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KR1020190157388A KR20210067595A (en) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | Semiconductor device |
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Country | Link |
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- 2019-11-29 KR KR1020190157388A patent/KR20210067595A/en unknown
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