KR100803247B1 - Nitride semiconductor light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드의 구조를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing the structure of a nitride-based semiconductor light emitting diode according to the prior art.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 절단하여 나타낸 단면도.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 1. FIG.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드의 구조를 나타낸 사시도.3 is a perspective view showing the structure of a nitride-based semiconductor light emitting diode according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV ′ of FIG. 3.
도 5는 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드의 제2 실시예를 나타낸 단면도.5 is a sectional view showing a second embodiment of a nitride based semiconductor light emitting diode according to the present invention;
도 6은 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드의 제3 실시예를 나타낸 단면도.6 is a sectional view showing a third embodiment of a nitride based semiconductor light emitting diode according to the present invention;
도 7은 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드의 제4 실시예를 나타낸 단면도.7 is a sectional view showing a fourth embodiment of a nitride based semiconductor light emitting diode according to the present invention;
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 기판 120a : 제1 n형 질화물 반도체층110
120b : 제2 n형 질화물 반도체층120b: second n-type nitride semiconductor layer
130a : 제1 활성층 130b : 제2 활성층130a: first
140 : p형 질화물 반도체층140: p-type nitride semiconductor layer
160a : 제1 n형 전극 160b : 제2 n형 전극160a: first n-
170 : p형 전극 200 : 전류확산층170: p-type electrode 200: current diffusion layer
300 : 전류저지층300: current blocking layer
본 발명은 질화물계 반도체 발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고휘도를 구현하거나 서로 다른 파장의 광을 동시에 출력할 수 있는 질화물계 반도체 발광다이오드에 관한 것이다.The present invention relates to a nitride-based semiconductor light emitting device, and more particularly to a nitride-based semiconductor light emitting diode that can implement high brightness or output light of different wavelengths at the same time.
일반적으로, 발광다이오드(Light Emitting Diode; 이하, 'LED'라 칭함)는 GaAs, AlGaAs, GaN, InGaN 및 AlGaInP 등의 화합물 반도체(compound semiconductor) 재료의 변경을 통해 발광원을 구성함으로서, 다양한 색의 빛을 구현할 수 있는 반도체 발광소자를 말한다.In general, a light emitting diode (hereinafter referred to as 'LED') constitutes a light emitting source by changing compound semiconductor materials such as GaAs, AlGaAs, GaN, InGaN, and AlGaInP. It refers to a semiconductor light emitting device that can implement light.
최근 LED는, 비약적인 반도체 기술의 발전에 힘입어, 저휘도의 범용제품에서 탈피하여, 고휘도 및 고품질의 제품 생산을 위해, 최근 다양한 연구들이 진행되고 있다.In recent years, due to the rapid development of semiconductor technology, LED has escaped from general-purpose products of low brightness, and various researches have recently been conducted to produce high brightness and high quality products.
그러면, 이하 도 1 및 도 2를 참조하여 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 LED에 대하여 상세히 설명한다.Next, a nitride based semiconductor LED according to the prior art will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선을 절단하여 나타낸 단면도이다.1 is a perspective view illustrating a structure of a nitride semiconductor light emitting diode according to the prior art, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II ′ of FIG. 1.
도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 LED는 사파이어 기판(110) 상에 순차적으로 형성된 n형 질화물 반도체층(120), 다중우물구조인 GaN/InGaN 활성층(130) 및 p형 질화물 반도체층(140)을 포함하며, 상기 p형 질화물 반도체층(140)과 GaN/InGaN 활성층(130)은 일부 식각(mesa etching)공정에 의하여 그 일부영역이 제거되는 바, n형 질화물 반도체층(120)의 일부상면을 노출한 구조를 갖는다.As shown, the nitride-based semiconductor LED according to the prior art is an n-type
상기 n형 질화물 반도체층(120) 상에는 n형 전극(160)이 형성되어 있고, 상기 p형 질화물 반도체층(140) 상에는 ITO로 이루어진 투명 전극(150)과 p형 전극(170)이 형성되어 있다.An n-
상술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 질화물계 반도체 LED는 광의 방사면 즉, p형 질화물 반도체층(140) 상에 전류확산 효과를 증대시켜 상기 활성층(130)에서 발광하는 광의 흡수를 감소시키기 위한 투명 전극(150)이 형성되어 있다. As described above, the nitride-based semiconductor LED according to the prior art is transparent to reduce the absorption of light emitted from the
그러나, 상기와 같은 투명 전극(150)은 p형 질화물 반도체층(140)의 전류확산 효과를 증가시켜 전체적인 휘도를 일부 상승시킬 수 있었으나, 보다 높은 휘도를 얻는 데 있어서는 한계가 있다.However, the
따라서, 고휘도를 구현할 수 있는 질화물계 반도체 LED 관련 기술의 개발이 계속적으로 요구되고 있다.Therefore, there is a continuous demand for development of a nitride-based semiconductor LED related technology capable of realizing high brightness.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 하나의 LED 내에 두 개의 활성층을 구비하여 고휘도를 구현할 수 있는 질화물계 반도체 LED를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a nitride-based semiconductor LED that can implement high brightness by having two active layers in one LED in order to solve the above problems.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판 상에 형성된 제1 n형 질화물 반도체층과, 상기 제1 n형 질화물 반도체층 상의 소정 영역에 형성된 제1 활성층과, 상기 제1 활성층 상에 형성된 p형 질화물 반도체층과, 상기 p형 질화물 반도체층 상의 소정 영역에 형성된 제2 활성층과, 상기 제1 활성층이 형성되지 않은 제1 n형 질화물 반도체층 상에 형성된 제1 n형 전극과, 상기 제2 활성층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상에 형성된 p형 전극과, 상기 제2 활성층 상에 형성된 제2 n형 질화물 반도체층 및 상기 제2 n형 질화물 반도체층 상에 형성된 제2 n형 전극을 포함하는 질화물계 반도체 발광다이오드를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a first n-type nitride semiconductor layer formed on a substrate, a first active layer formed in a predetermined region on the first n-type nitride semiconductor layer, and p formed on the first active layer A type nitride semiconductor layer, a second active layer formed in a predetermined region on the p-type nitride semiconductor layer, a first n-type electrode formed on a first n-type nitride semiconductor layer on which the first active layer is not formed, and the second A p-type electrode formed on the p-type nitride semiconductor layer on which the active layer is not formed, a second n-type nitride semiconductor layer formed on the second active layer, and a second n-type electrode formed on the second n-type nitride semiconductor layer It provides a nitride-based semiconductor light emitting diode comprising.
또한, 상기 본 발명의 질화물계 반도체 발광다이오드에서, 상기 제2 n형 질화물 반도체층 상에 형성된 투명 전극을 더 포함하는 것이 바람직하다.In the nitride-based semiconductor light emitting diode of the present invention, it is preferable to further include a transparent electrode formed on the second n-type nitride semiconductor layer.
또한, 상기 본 발명의 질화물계 반도체 발광다이오드에서, 상기 제1 n형 질 화물 반도체층과 상기 제1 활성층의 사이 계면 또는 상기 제2 n형 질화물 반도체층과 상기 제1 활성층의 사이 계면에 형성된 전류확산층을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 전류확산층은, 서로 다른 에너지 밴드를 가지는 질화물 반도체층이 두 층 이상 적층되어 있는 다층 구조로 형성되거나, 서로 다른 타입의 도전형 불순물이 도핑된 질화물 반도체층이 두 층 이상 적층되어 있는 다층 구조로 형성될 수 있다. 이때, 상기 질화물 반도층은, InXAlYGa1 -X- YN (0≤X, 0≤Y, X+Y≤1) 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.In the nitride-based semiconductor light emitting diode of the present invention, a current formed at an interface between the first n-type nitride semiconductor layer and the first active layer or at an interface between the second n-type nitride semiconductor layer and the first active layer. It is preferable to further include a diffusion layer. The current spreading layer may be formed in a multilayer structure in which two or more nitride semiconductor layers having different energy bands are stacked, or in a multilayer structure in which two or more nitride semiconductor layers doped with different types of conductive impurities are stacked. Can be formed. At this time, the nitride semiconducting layer is preferably composed of In X Al Y Ga 1 -X- Y N (0≤X, 0≤Y, X + Y≤1) composition.
또한, 상기 본 발명의 질화물계 반도체 발광다이오드에서, 상기 제1 활성층과 상기 p형 질화물 반도체층의 사이 계면 또는 상기 p형 질화물 반도체층과 상기 제2 활성층의 사이 계면에 형성된 전류저지층을 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 전류저지층은, 서로 다른 에너지 밴드를 가지는 질화물 반도체층이 두 층 이상 적층되어 있는 다층 구조로 형성되거나, 서로 다른 농도의 도전형 불순물이 도핑된 질화물 반도체층이 두 층 이상 적층되어 있는 다층 구조로 형성될 수 있다. 이때, 상기 질화물 반도체층은, InXAlYGa1 -X- YN (0≤X, 0≤Y, X+Y≤1) 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.The nitride-based semiconductor LED of the present invention may further include a current blocking layer formed at an interface between the first active layer and the p-type nitride semiconductor layer or at an interface between the p-type nitride semiconductor layer and the second active layer. It is desirable to. The current blocking layer may have a multilayer structure in which two or more nitride semiconductor layers having different energy bands are stacked, or a multilayer structure in which two or more nitride semiconductor layers doped with conductive impurities of different concentrations are stacked. It can be formed as. At this time, the nitride semiconductor layer is preferably made of In X Al Y Ga 1 -X- Y N (0≤X, 0≤Y, X + Y≤1) composition.
또한, 상기 본 발명의 질화물계 반도체 발광다이오드에서, 상기 제1 n형 전극과 p형 전극 및 제2 n형 전극은 금속 전극 또는 투명 전극으로 형성되는 것이 바람직하다.In the nitride-based semiconductor light emitting diode of the present invention, the first n-type electrode, the p-type electrode, and the second n-type electrode are preferably formed of a metal electrode or a transparent electrode.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하였다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like reference numerals designate like parts throughout the specification.
이제 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A nitride based semiconductor light emitting diode according to an embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예Example 1 One
먼저, 도 3 및 도 4를 참고하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드에 대하여 상세히 설명한다.First, a nitride based semiconductor light emitting diode according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드의 구조를 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.3 is a perspective view illustrating a structure of a nitride semiconductor light emitting diode according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV ′ of FIG. 3.
도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드는, 기판(110) 상에 형성되어 있는 버퍼층(도시하지 않음)과, 상기 버퍼층 상에 제1 n형 질화물 반도체층(120a), 제1 활성층(130a) 및 p형 질화물 반도체층(140)이 순차 적층되어 있는 제1 발광구조물 및 상기 p형 질화물 반도체층(140)을 공통으로 사용하면서 상기 p형 질화물 반도체층(140) 상에 제2 활성층(130b) 및 제2 n형 질화물 반도체층(120b)이 순차 적층되어 있는 제2 발광구조물로 이루어져 있다. 이때, 상기 제1 발광구조물과 제2 발광구조물은 상기 p형 질화물 반도체층(140)을 공통으로 사용하기 위하여 적층되어 있는 질화물 반도체층의 순서가 서로 반대되게 형성되어 있다.As illustrated, the nitride semiconductor light emitting diode according to the first embodiment of the present invention includes a buffer layer (not shown) formed on the
상기 기판(110)은 바람직하게, 사파이어를 포함하는 투명한 재료를 이용하여 형성되며. 사파이어 이외에, 기판(110)은 징크 옥사이드(zinc oxide, ZnO), 갈륨 나이트라이드(gallium nitride, GaN), 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 및 알루미늄 나이트라이드(AlN)로 형성될 수 있다.The
상기 버퍼층(도시하지 않음)은, 상기 기판(110) 상에 제1 n형 질화물 반도체층(120a)을 성장시키기 전에 상기 사파이어를 포함하여 형성된 기판(110)과의 격자정합을 향상시키기 위한 층으로, 일반적으로 AlN/GaN으로 형성되어 있다. 이는 상기 기판(110)과의 격자정합을 향상시키기 위한 층으로 반드시 필요한 층은 아니므로 소자의 특성 및 공정 조건에 따라 생략 가능하다.The buffer layer (not shown) is a layer for improving lattice matching with the
상기 제1 및 제2 n형 또는 p형 질화물 반도체층(120a, 120b, 140)은 각 도전형 불순물 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 형성되어 있다. The first and second n-type or p-type
한편, 도시하지는 않았지만, 상기 p형 질화물 반도체층(140)의 표면에, 광추출 효율을 높이기 위하여 표면 요철을 형성할 수 있으며, 이와 같이, 표면 요철을 형성하였을 경우, 본 발명은 그 위에 성장되는 제2 활성층(130b)으로 인해 자연스럽게 non-polar 구조의 LED 구현이 가능하다.Although not shown, surface irregularities may be formed on the surface of the p-type
또한, 상기 제1 및 제2 활성층(130a 130b)은 InGaN/GaN층으로 구성된 다중우 물 구조(Multi-Quantum Well)로 형성된다.In addition, the first and second
이때, 상기 제1 및 제2 활성층(130a, 130b)은 하나의 양자우물층 또는 더블헤테로 구조로 형성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2 활성층(130a, 130b)은 이를 구성하고 있는 인듐(In)의 양으로 다이오드가 녹색 발광소자인지 청색 발광소자인지를 결정한다. 보다 상세하게는 청색빛을 갖는 발광소자에 대해서는, 약 22% 범위의 인듐이 사용되며, 녹색빛을 갖는 발광소자에 대해서는, 약 40% 범위의 인듐이 사용된다. In this case, the first and second
즉, 본 발명에 따른 상기 제1 및 제2 활성층(130a, 130b)은 그들을 형성하는데 사용되는 인듐의 양을 동일하게 하여 서로 동일한 파장의 광을 출력함으로써, 고휘도를 구현할 수 있다. That is, the first and second
특히, 본 발명에 따른 상기 제1 및 제2 활성층(130a, 130b)은 그들을 형성하는데 사용되는 인듐의 양을 서로 다르게 조절하여 서로 다른 파장 광 예를 들어, 청색 또는 녹색 파장 광을 동시에 출력함으로써, 하나의 LED로 두 가지 색을 동시에 구현시킬 수 있다.In particular, the first and second
상기 제2 n형 질화물 반도체층(120b)과 상기 제2 활성층(130b)의 일부는 제1 메사 식각(mesa etching)으로 제거되어, 저면에 p형 질화물 반도체층(140)의 일부를 노출하고 있으며, 노출된 상기 p형 질화물 반도체층(140)과 상기 제1 활성층(130a)의 일부는 제2 메사 식각으로 제거되어, 저면에 제1 n형 질화물 반도체층(120a)의 일부를 노출하고 있다.A portion of the second n-type
상기 제2 메사 식각에 의해 노출된 제1 n형 질화물 반도체층(120a) 상의 소 정 부분에는 제1 n형 전극(160a)이 형성되어 있고, 상기 제2 n형 질화물 반도체층(120b) 상의 소정 부분에는 제2 n형 전극(160b)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 제1 및 제2 n형 전극(160a, 160b)은, Cr/Au 등과 같은 금속 전극 또는 TCO 등과 같은 투명 전극으로 이루어져 있다.A first n-
그리고, 상기 제1 메사 식각에 의해 노출된 p형 질화물 반도체층(140) 상의 소정 부분에는 p형 전극(170)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 p형 전극(170) 또한, 제1 및 제2 n형 전극(160a, 160b)과 마찬가지로 Cr/Au 등과 같은 금속 전극 또는 TCO 등과 같은 투명 전극으로 이루어져 있다. 이때, 상기 p형 전극(170)은 상기 제1 발광구조물에 형성된 제1 n형 전극(160a)과 제2 발광구조물에 형성된 제2 n형 전극(160b) 사이에서 공통 전극으로 사용된다.The p-
실시예Example 2 2
도 5를 참고로, 본 발명의 제2 실시예에 대해 설명하기로 한다. 다만, 제2 실시예의 구성 중 제1 실시예와 동일한 부분에 대한 설명은 생략하고, 제2 실시예에서 달라지는 구성에 대해서만 상술하기로 한다.Referring to FIG. 5, a second embodiment of the present invention will be described. However, the description of the same parts as those of the first embodiment of the configuration of the second embodiment will be omitted, and only the configuration that is different from the second embodiment will be described in detail.
도 5는 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드의 제2 실시예를 나타낸 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a second embodiment of a nitride based semiconductor light emitting diode according to the present invention.
도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 질화물계 반도체 LED는 제1 실시예에 따른 질화물계 반도체 LED와 대부분의 구성이 동일하고, 다만, 상기 제2 n형 질화물 반도체층(120b) 상에 전류확산 효과를 증대시키기 위한 투명 전극(150)이 더 형 성되어 있다는 점에서만 제1 실시예와 다르다.As shown, the nitride-based semiconductor LED according to the second embodiment has the same configuration as most of the nitride-based semiconductor LED according to the first embodiment, except that the current is on the second n-type
여기서, 상기 투명 전극(150)은 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 도전성 금속산화물만이 아니라, LED의 발광 파장에 대해 투과율이 높다면, 도전성이 높고 콘택 저항이 낮은 금속 박막으로도 이루어질 수 있다.Here, the
따라서, 제2 실시예 또한, 제1 실시예와 마찬가지로, 서로 다른 파장의 광 또는 동일한 파장의 광을 출력하는 제1 및 제2 활성층(130a, 130b)을 포함하고 있기 때문에 제1 실시예서와 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.Therefore, the second embodiment also includes the first and second
또한, 제2 실시예는, p형 질화물 반도체층 표면에 형성되던 종래의 투명 전극(도 2의 도면부호'150' 참조)과 달리 제2 n형 질화물 반도체층(120b) 표면에 투명 전극(150)을 형성되어 있기 때문에 보다 안정적인 콘택 저항을 구현할 수 있다. In addition, in the second embodiment, unlike the conventional transparent electrode formed on the surface of the p-type nitride semiconductor layer (see reference numeral '150' in FIG. 2), the
이는 이미 당업자에게 잘 알려진 바와 같이 n형 질화물 반도체가 p형 질화물 반도체에 비하여 ITO와 같은 도전성 금속 산화물로 이루어진 투명 전극이 구현이 우수함을 통해 알 수 있다.This is well known to those skilled in the art, it can be seen that the n-type nitride semiconductor is excellent in the implementation of a transparent electrode made of a conductive metal oxide such as ITO compared to the p-type nitride semiconductor.
실시예Example 3 3
도 6을 참고로, 본 발명의 제3 실시예에 대해 설명하기로 한다. 다만, 제3 실시예 역시 대부분의 구성이 제1 실시예와 동일하므로, 이하에서는 제1 실시예와 달라지는 구성에 대해서만 상술하기로 한다.Referring to FIG. 6, a third embodiment of the present invention will be described. However, since the third embodiment also has the same configuration as most of the first embodiment, only a configuration different from the first embodiment will be described below.
도 6은 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드의 제3 실시예를 나타낸 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing a third embodiment of a nitride based semiconductor light emitting diode according to the present invention.
도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 질화물 반도체 LED 역시, 서로 다른 파장의 광 또는 동일한 파장의 광을 출력하는 제1 및 제2 활성층(130a, 130b)을 포함하고 있다는 점에서, 상술한 제1 실시예와 동일한 구성을 가지며, 다만, 상기 제1 활성층(130a)과 제1 n형 질화물 반도체층(120a) 사이 계면에 전류확산층(200)이 형성되어 있다는 점에서만, 상술한 제1 실시예와 상이한 구성을 가진다.As shown, the nitride semiconductor LED according to the third embodiment also includes the first and second
따라서, 이러한 제3 실시예에 의하더라도, 제1 및 제2 실시예와 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.Therefore, even with this third embodiment, the same operation and effect as in the first and second embodiments can be obtained.
이와 같은, 제3 실시예에 따른 상기 전류확산층(200)은, 전류확산 효과를 증가시켜 높은 에너지밴드를 가지는 제1 n형 질화물 반도체층(120a)과 제1 n형 전극(160a)의 접촉시, 높아지는 접촉저항으로부터 동작전압이 증가되는 것을 최소화하는 역할을 한다.As described above, the current spreading
여기서, 상기 전류확산층(200)은, 서로 다른 에너지 밴드를 가지는 질화물 반도체층이 두 층 이상 적층되어 있는 다층 구조로 형성되거나, 서로 다른 타입의 도전형 불순물이 도핑된 질화물 반도체층이 두 층 이상 적층되어 있는 다층 구조로 형성될 수 있다. 이때, 상기 질화물 반도층은, InXAlYGa1 -X-YN (0≤X, 0≤Y, X+Y≤1) 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the current spreading
한편, 도시하지는 않았지만, 상기 전류확산층(200)은, 상기 제2 활성층(130b)과 제2 n형 질화물 반도체층(120b) 사이 계면도 형성할 수 있다.Although not shown, the
또한, 이러한, 상기 전류확산층(200)은 제2 실시예에도 적용 가능하다.In addition, the
실시예Example 4 4
도 7을 참고로, 본 발명의 제4 실시예에 대해 설명하기로 한다. 다만, 제4 실시예 역시 대부분의 구성이 제1 실시예와 동일하므로, 이하에서는 제1 실시예와 달라지는 구성에 대해서만 상술하기로 한다.Referring to FIG. 7, a fourth embodiment of the present invention will be described. However, since the fourth embodiment also has the same configuration as most of the first embodiment, only a configuration different from the first embodiment will be described below.
도 7은 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광다이오드의 제4 실시예를 나타낸 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of a nitride-based semiconductor light emitting diode according to the present invention.
도시된 바와 같이, 제4 실시예에 따른 질화물 반도체 LED 역시, 서로 다른 파장의 광 또는 동일한 파장의 광을 출력하는 제1 및 제2 활성층(130a, 130b)을 포함하고 있다는 점에서, 상술한 제1 실시예와 동일한 구성을 가지며, 다만, 상기 제1 및 제2 활성층(130a, 130b)과 접하는 p형 질화물 반도체층(140)의 사이 계면에 전류저지층(300)이 형성되어 있다는 점에서만, 상술한 제1 실시예와 상이한 구성을 가진다. As illustrated, the nitride semiconductor LED according to the fourth embodiment also includes the first and second
따라서, 이러한 제3 실시예에 의하더라도, 제1 및 제2 실시예와 동일한 작용 및 효과를 얻을 수 있다.Therefore, even with this third embodiment, the same operation and effect as in the first and second embodiments can be obtained.
한편, 본 실시예에서는 상기 전류저지층(300)이 상기 제1 및 제2 활성층(130a, 130b)과 접하는 p형 질화물 반도체층(140)의 사이 계면에 각각 형성되어 있는 제1 전류저지층(300a)과 제2 전류저지층(300b)을 도시하고 있으나, 이는 이에 한정되지 않고 LED의 특성 및 공정 조건에 따라 상기 제1 활성층(130a) 또는 제2 활성층(130b)과 접하는 어느 하나의 계면에만 형성하는 것이 가능하다. In the present embodiment, the first
여기서, 상기 전류저지층(300)은, 서로 다른 에너지 밴드를 가지는 질화물 반도체층이 두 층 이상 적층되어 있는 다층 구조로 형성되거나, 서로 다른 농도의 도전형 불순물이 도핑된 질화물 반도체층이 두 층 이상 적층되어 있는 다층 구조로 형성될 수 있다. 이때, 상기 질화물 반도층은, InXAlYGa1 -X- YN (0≤X, 0≤Y, X+Y≤1) 조성물로 이루어지는 것이 바람직하며, n형 도전형 불순물 또는 p형 도전형 불순물의 도핑 농도를 다르게 하여 형성하는 것이 바람직하다.The
이러한, 상기 전류저지층(300)은 제2 및 제3 실시예에도 적용 가능하다.The
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims also fall within the scope of the present invention.
상기한 바와 같이, 본 발명은 하나의 LED 내에 서로 동일한 파장의 광을 출력하는 두 개의 활성층을 구비하여 고휘도를 구현할 수 있는 질화물계 반도체 LED를 제공할 수 있다.As described above, the present invention may provide a nitride-based semiconductor LED capable of realizing high brightness by providing two active layers that output light having the same wavelength to each other in one LED.
또한, 본 발명은 하나의 LED 내에 서로 다른 파장의 광을 출력하는 두 개의 활성층을 구비하여 하나의 LED로 두 가지 색을 동시에 구현시킬 수 있다.In addition, the present invention includes two active layers for outputting light of different wavelengths in one LED so that two colors can be simultaneously implemented with one LED.
또한, 본 발명은 n형 질화물 반도체층 상에 투명전극을 구비하여 전류확산 효과를 향상시키는 동시에 보다 안정적인 콘택 저항을 구현한다.In addition, the present invention provides a transparent electrode on the n-type nitride semiconductor layer to improve the current diffusion effect and at the same time implement a more stable contact resistance.
따라서, 본 발명은 질화물계 반도체 LED의 휘도 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.Therefore, the present invention has the effect of improving the luminance characteristics and reliability of the nitride-based semiconductor LED.
Claims (18)
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JP2004022969A (en) | 2002-06-19 | 2004-01-22 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Semiconductor light emitting device |
KR20040040900A (en) * | 2002-11-08 | 2004-05-13 | 엘지전자 주식회사 | Compound semiconductor light emitting diode |
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2006
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