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KR101132885B1 - Nitride light emitting diode and fabricating method thereof - Google Patents

Nitride light emitting diode and fabricating method thereof Download PDF

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KR101132885B1
KR101132885B1 KR20050097099A KR20050097099A KR101132885B1 KR 101132885 B1 KR101132885 B1 KR 101132885B1 KR 20050097099 A KR20050097099 A KR 20050097099A KR 20050097099 A KR20050097099 A KR 20050097099A KR 101132885 B1 KR101132885 B1 KR 101132885B1
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KR
South Korea
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nitride semiconductor
semiconductor layer
type nitride
layer
electrode
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Application number
KR20050097099A
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Korean (ko)
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Inventor
임시종
김봉구
Original Assignee
엘지이노텍 주식회사
엘지전자 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명은 질화물계 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, p형 질화물 반도체층 상부에 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층을 상호 이격하여 형성한 후, 상기 산화물층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상부에 금속 물질로 이루어지는 접합층 또는 투명 전극을 형성하는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nitride based light emitting diode and a method of manufacturing the same, wherein an oxide layer composed of a plurality of islands is spaced apart from each other on a p-type nitride semiconductor layer, and then the p-type nitride semiconductor layer is not formed. Forming a bonding layer or a transparent electrode made of a metal material on the.

본 발명에 의하면, p-전극으로부터 금속 물질로 이루어지는 접합층을 통하여 전류가 흐르게 되어 접촉 저항이 낮아지므로 오믹 컨택을 형성할 수 있게 되고, 그로 인해 동작 전압을 낮출 수 있게 된다.According to the present invention, an electric current flows from the p-electrode through the bonding layer made of a metal material, thereby lowering the contact resistance, thereby making it possible to form an ohmic contact, thereby lowering the operating voltage.

또한, p-전극을 통해 유입된 전류가 상기 p형 질화물 반도체층 상부에 전체적으로 퍼져서 형성되어 있는 상기 접합층을 통해서 활성층에 균일하게 주입되므로 전류 확산 효과를 증가시키게 되어 소자의 발광 효율을 향상시키는 효과가 있다In addition, since the current flowing through the p-electrode is uniformly injected into the active layer through the bonding layer formed on the p-type nitride semiconductor layer, the current spreading effect is increased, thereby improving the luminous efficiency of the device. There is

접촉 저항, 투명 전극, 발광 다이오드, 동작 전압 Contact resistance, transparent electrode, light emitting diode, operating voltage

Description

질화물계 발광 다이오드 및 그 제조방법{ Nitride light emitting diode and fabricating method thereof }Nitride light emitting diode and fabrication method

도 1은 종래의 질화물 발광 다이오드의 단면도.1 is a cross-sectional view of a conventional nitride light emitting diode.

도 2는 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제1 실시예를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention.

도 3은 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제1 실시예를 나타낸 평면도.3 is a plan view showing a first embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention.

도 4는 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제2 실시예를 나타낸 단면도.4 is a sectional view showing a second embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention.

도 5는 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제3 실시예를 나타낸 단면도.Fig. 5 is a sectional view showing a third embodiment of the nitride based light emitting diode of the present invention.

도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 질화물 발광 다이오드의 제 1실시예의 제조방법을 나타낸 단면도.6A to 6F are sectional views showing the manufacturing method of the first embodiment of the nitride light emitting diode of the present invention.

도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제2 실시예의 제조방법을 나타낸 단면도.7A to 7E are sectional views showing the manufacturing method of the second embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention.

도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제3 실시예의 제조방법을 나타낸 단면도.8A to 8F are sectional views showing the manufacturing method of the third embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 기판 110 : 버퍼층100 substrate 110 buffer layer

120 : n형 질화물 반도체층 130 : 활성층120: n-type nitride semiconductor layer 130: active layer

140 : p형 질화물 반도체층 150 : 산화물층140: p-type nitride semiconductor layer 150: oxide layer

160 : 접합층 170 : 반사막160: bonding layer 170: reflecting film

180 : p-전극 190 : n-전극180: p-electrode 190: n-electrode

본 발명은 발광 소자에 관한 것으로서, 특히 질화물계 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device, and more particularly to a nitride based light emitting diode and a method of manufacturing the same.

일반적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.In general, a light emitting diode (LED) is a kind of semiconductor device that transmits and receives a signal by converting electricity into infrared rays or light using characteristics of a compound semiconductor.

발광 다이오드는 저전압으로 고효율의 광을 발생시키므로 에너지 절감 효과가 뛰어나며, 최근 들어 발광 다이오드의 한계였던 휘도 문제가 크게 개선되면서 백라이트 유닛(Backlight Unit), 전광판, 표시기, 가전제품, 각종 자동화 기기 등 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있다.The light emitting diode generates energy with high efficiency at low voltage, so it is very energy-saving.In recent years, the luminance problem, which was the limitation of the light emitting diode, has been greatly improved, and the entire industry including a backlight unit, an electronic board, an indicator, a home appliance, and various automation devices It is used throughout.

특히, 질화 갈륨(GaN)계 발광 다이오드는 발광 스펙트럼이 자외선으로부터 적외선에 이르기까지 광범위하게 형성되며, 비소(As), 수은(Hg) 등의 환경 유해 물질을 포함하고 있지 않기 때문에 환경 친화적인 면에서도 높은 호응을 얻고 있다.Particularly, gallium nitride (GaN) -based light emitting diodes have a broad emission spectrum ranging from ultraviolet rays to infrared rays and are environmentally friendly since they do not contain environmentally harmful substances such as arsenic (As) and mercury (Hg). I get a high response.

도 1은 종래의 질화물 발광 다이오드의 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 기판(10) 상부에 버퍼층(11), n형 질화물 반도체층(12), 활성층(13), p형 질화물 반도체층(14)이 순차적으로 적층되어 있고,1 is a cross-sectional view of a conventional nitride light emitting diode. As shown therein, the buffer layer 11, the n-type nitride semiconductor layer 12, the active layer 13, and the p-type nitride semiconductor layer 14 are sequentially stacked on the substrate 10.

상기 p형 질화물 반도체층(14)에서 상기 n형 질화물 반도체층(12)의 일부분까지 메사(mesa) 식각 되어 있고, 상기 메사 식각 되어 상부로부터 노출된 n형 질화물 반도체층(12) 상부에는 n-전극(15)이 형성되어 있으며, Mesa is etched from the p-type nitride semiconductor layer 14 to a portion of the n-type nitride semiconductor layer 12, and n- is formed on the n-type nitride semiconductor layer 12 exposed from the top by the mesa etching. The electrode 15 is formed,

상기 p형 질화물 반도체층(14) 상부에는 투명 전극(16)이 형성되어 있고, 상기 투명 전극(16) 상부에는 p-전극(17)이 형성되어 있는 구조를 가지고 있다.The transparent electrode 16 is formed on the p-type nitride semiconductor layer 14 and the p-electrode 17 is formed on the transparent electrode 16.

이와 같이 구성된 종래의 질화물 발광 다이오드에 있어서, 상기 p형 질화물 반도체층(14)은 불순물 도핑 농도가 낮기 때문에 접촉 저항이 높아 오믹 특성이 좋지 못하기 때문에 이러한 오믹 특성을 개선하기 위해 투명 전극(16)을 상기 p형 질화물 반도체층(14) 상부에 형성한다.In the conventional nitride light emitting diode configured as described above, since the p-type nitride semiconductor layer 14 has a low impurity doping concentration, the contact resistance is high and the ohmic characteristic is not good, so that the transparent electrode 16 is improved. Is formed on the p-type nitride semiconductor layer 14.

상기 투명 전극(16)은 비교적 높은 투과율을 갖는 금속으로 이루어질 수 있으며, 현재 Ni/Au의 이중층으로 구성된 투명 전극층이 널리 사용되고 있다. 상기 Ni/Au의 이중층으로 구성된 투명 전극층은 전류 주입 면적을 증가시키면서 오믹 콘택을 형성하여 순방향 전압(Vf)을 저하시키는 것으로 알려져 있다.The transparent electrode 16 may be made of a metal having a relatively high transmittance, and a transparent electrode layer composed of a double layer of Ni / Au is currently widely used. It is known that the transparent electrode layer formed of the double layer of Ni / Au lowers the forward voltage V f by forming an ohmic contact while increasing the current injection area.

그러나, 상기 Ni/Au로 구성된 투명 전극(16)은 열처리 과정을 이용하여 처리되더라도 약 60% 내지 70%의 낮은 투과율을 보인다. 이러한 낮은 투과율은 발광 소자를 이용하여 와이어 본딩(wire bonding)으로 패키지를 구현할 때에, 전체 발광 효율을 저하시키게 된다.However, the transparent electrode 16 made of Ni / Au has a low transmittance of about 60% to 70% even when treated using a heat treatment process. Such low transmittance lowers the overall luminous efficiency when the package is implemented by wire bonding using a light emitting device.

이러한 낮은 투과율 문제를 극복하기 위해, Ni/Au의 이중층을 대신하여 투과율이 약 90% 이상인 것으로 알려진 ITO(Indium-Tin Oxide)층을 형성하는 방안이 제 안되고 있다.In order to overcome this low transmittance problem, a method of forming an Indium-Tin Oxide (ITO) layer, which is known to have a transmittance of about 90% or more in place of the double layer of Ni / Au, has been proposed.

하지만, 상기 ITO는 GaN결정에 대하여 접착력이 약할 뿐만 아니라, p형 GaN의 일함수(work function)는 7.5eV인데 반해 ITO의 일함수는 4.7 ~ 5.2eV이므로, ITO를 p형 GaN층에 직접 증착하는 경우에 접촉 저항이 높아 오믹 콘택이 형성되지 않는다는 문제점이 있다.However, the ITO has a weak adhesion to the GaN crystal, and the work function of the p-type GaN is 7.5 eV, whereas the work function of the ITO is 4.7-5.2 eV, so that ITO is directly deposited on the p-type GaN layer. In this case, there is a problem in that ohmic contact is not formed due to high contact resistance.

따라서, 본 발명의 목적은 p형 질화물 반도체층 상부에 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층을 상호 이격하여 형성한 후, 상기 산화물층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상부에 금속 물질로 이루어지는 접합층을 형성함으로써, 접촉 저항을 낮추고 동작 전압을 낮춘 질화물계 발광 다이오드 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to form an oxide layer composed of a plurality of islands on the p-type nitride semiconductor layer spaced apart from each other, and then to form a bonding layer of a metal material on the p-type nitride semiconductor layer on which the oxide layer is not formed. The present invention provides a nitride based light emitting diode having a low contact resistance and a low operating voltage, and a method of manufacturing the same.

본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제 1실시예는, 기판 상부에 버퍼층, n형 질화물 반도체층, 활성층, p형 질화물 반도체층이 순차적으로 적층되어 있고;In a first embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention, a buffer layer, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer are sequentially stacked on the substrate;

상기 p형 질화물 반도체층에서 상기 n형 질화물 반도체층의 일부분까지 메사(Mesa) 식각 되어 있고, 상기 p형 질화물 반도체층 상부에는 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층이 상호 이격되어 형성되어 있고;Mesa is etched from the p-type nitride semiconductor layer to a portion of the n-type nitride semiconductor layer, and oxide layers formed of a plurality of islands are spaced apart from each other on the p-type nitride semiconductor layer;

상기 산화물층의 상부와 상기 산화물층이 형성되어 있지 않은 p형 질화물 반도체층 상부에 접합층이 형성되어 있고, 상기 접합층 상부에 반사막이 접합되어 있고;A bonding layer is formed on top of the oxide layer and on a p-type nitride semiconductor layer on which the oxide layer is not formed, and a reflective film is bonded on the bonding layer;

상기 반사막 상부의 일정 영역에는 p-전극이 형성되어 있고, 상기 메사 식각 되어 노출된 n형 질화물 반도체층 상부에는 n-전극이 형성되는 것을 특징으로 한다.A p-electrode is formed in a predetermined region above the reflective film, and an n-electrode is formed on the n-type nitride semiconductor layer exposed by the mesa etching.

본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제 2실시예는, 기판 상부에 버퍼층, n형 질화물 반도체층, 활성층, p형 질화물 반도체층이 순차적으로 적층되어 있고;According to a second embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention, a buffer layer, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer are sequentially stacked on the substrate;

상기 p형 질화물 반도체층에서 상기 n형 질화물 반도체층의 일부분까지 메사(mesa) 식각 되어 있고, 상기 p형 질화물 반도체층 상부에는 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층이 상호 이격되어 형성되어 있고;A mesa is etched from the p-type nitride semiconductor layer to a portion of the n-type nitride semiconductor layer, and an oxide layer formed of a plurality of islands is spaced apart from each other on the p-type nitride semiconductor layer;

상기 산화물층이 형성되어 있지 않은 상기 p형 질화물 반도체층 상부에는 투명 전극이 형성되어 있고, 상기 투명 전극과 상기 산화물층 상부의 일정 영역에는 p-전극이 형성되어 있고, 상기 메사 식각되어 노출된 n형 질화물 반도체층 상부에는 n-전극이 형성되는 것을 특징으로 한다.A transparent electrode is formed on the p-type nitride semiconductor layer where the oxide layer is not formed, and a p-electrode is formed on a portion of the transparent electrode and the oxide layer, and n is exposed by the mesa etching. An n-electrode is formed on the type nitride semiconductor layer.

본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제 3실시예는, n형 질화물 반도체층 하부에 활성층, p형 질화물 반도체층이 순차적으로 형성되어 있고;In a third embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention, an active layer and a p-type nitride semiconductor layer are sequentially formed below the n-type nitride semiconductor layer;

상기 p형 질화물 반도체층 하부에 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층이 상호 이격되어 형성되어 있고, 상기 산화물층의 하부와 상기 산화물층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 하부에는 접합층이 형성되어 있으며;An oxide layer composed of a plurality of islands is formed below the p-type nitride semiconductor layer, and a bonding layer is formed below the oxide layer and the p-type nitride semiconductor layer under which the oxide layer is not formed;

상기 접합층 하부에 반사막이 접합되어 있고, 상기 반사막 하부에는 도전성 지지기판이 형성되어 있고, 상기 n형 질화물 반도체층 상부에는 n-전극이 형성되는 것을 특징으로 한다.A reflective film is bonded under the bonding layer, a conductive support substrate is formed under the reflective film, and an n-electrode is formed on the n-type nitride semiconductor layer.

본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제1 실시예에 따른 제조방법은, 기판 상에 버퍼층, n형 질화물 반도체층, 활성층, p형 질화물 반도체층을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 p형 질화물 반도체층에서 상기 n형 질화물 반도체층의 일부분까지 메사(Mesa)식각하는 단계와, 상기 p형 질화물 반도체층 상부에 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층을 상호 이격하여 형성하는 단계와, 상기 산화물층 상부와 상기 산화물층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상부에 접합층을 형성하는 단계와, 상기 접합층 상부에 반사막을 형성하는 단계와, 상기 반사막 상부에 p-전극을 형성하고, 상기 메사 식각되어 노출된 n형 질화물 반도체층의 상부에 n-전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the manufacturing method according to the first embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention, the step of sequentially forming a buffer layer, n-type nitride semiconductor layer, active layer, p-type nitride semiconductor layer on the substrate, and the p-type nitride semiconductor layer Mesa etching to a portion of the n-type nitride semiconductor layer, and forming an oxide layer formed of a plurality of islands on the p-type nitride semiconductor layer spaced apart from each other, the top of the oxide layer and the oxide Forming a junction layer on the p-type nitride semiconductor layer, on which the layer is not formed, forming a reflection layer on the junction layer, and forming a p-electrode on the reflection layer, and n-exposed by the mesa etching process. And forming an n-electrode on top of the type nitride semiconductor layer.

본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제2 실시예에 따른 제조방법은, 기판 상에 버퍼층, n형 질화물 반도체층, 활성층, p형 질화물 반도체층을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 p형 질화물 반도체층에서 상기 n형 질화물 반도체층의 일부분까지 메사(Mesa)식각하는 단계와, 상기 p형 질화물 반도체층 상부에 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층을 상호 이격하여 형성하는 단계와, 상기 산화물층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상부에 투명 전극을 형성하는 단계와, 상기 산화물층과 상기 투명 전극 상부의 일정 영역에 p-전극을 형성하고, 상기 메사 식각되어 노출된 n형 질화물 반도체층 상부에 n-전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the manufacturing method according to the second embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention, the step of sequentially forming a buffer layer, n-type nitride semiconductor layer, active layer, p-type nitride semiconductor layer, and the p-type nitride semiconductor layer Mesa etching to a portion of the n-type nitride semiconductor layer, forming an oxide layer formed of a plurality of islands on the p-type nitride semiconductor layer spaced apart from each other, and the oxide layer is not formed forming a transparent electrode on the p-type nitride semiconductor layer, and forming a p-electrode on a portion of the oxide layer and the transparent electrode, and n-electrode on the n-type nitride semiconductor layer exposed by the mesa etching process. Characterized in that it comprises a step of forming.

본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제3 실시예에 따른 제조방법은, 기판 상부에 n형 질화물 반도체층, 활성층, p형 질화물 반도체층을 순차적으로 형성하는 단계와, 상기 p형 질화물 반도체층 상부에 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층을 상호 이격하여 형성하는 단계와, 상기 산화물층 상부와 상기 산화물층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상부에 접합층을 형성하는 단계와, 상기 접합층 상부에 반사막을 형성하고, 상기 반사막 상부에 도전성 지지기판을 형성하는 단계와, 상기 기판을 상기 n형 질화물 반도체층으로부터 분리시키는 단계와, 상기 n형 질화물 반도체층 하부에 n-전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the manufacturing method according to the third embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention, the step of sequentially forming an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, a p-type nitride semiconductor layer on the substrate, and on the p-type nitride semiconductor layer Forming an oxide layer composed of a plurality of islands spaced apart from each other, forming a bonding layer on the oxide layer and on the p-type nitride semiconductor layer on which the oxide layer is not formed, and forming a reflective film on the bonding layer. Forming a conductive support substrate on the reflective film, separating the substrate from the n-type nitride semiconductor layer, and forming an n-electrode below the n-type nitride semiconductor layer. It is characterized by.

이하, 도 2 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 질화물계 발광 다이오드 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제1 실시예를 나타낸 단면도이다.Hereinafter, the nitride-based light emitting diode of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 8. 2 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 기판(100) 상부에 버퍼층(110), n형 질화물 반도체층(120), 활성층(130), p형 질화물 반도체층(140)이 순차적으로 적층되어 있고,As shown in the drawing, the buffer layer 110, the n-type nitride semiconductor layer 120, the active layer 130, and the p-type nitride semiconductor layer 140 are sequentially stacked on the substrate 100.

상기 p형 질화물 반도체층(140)에서 상기 n형 질화물 반도체층(120)의 일부분까지 메사(mesa) 식각 되어 있고, 상기 p형 질화물 반도체층(140) 상부에는 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층(150)이 상호 이격하여 형성되어 있고,Mesa etching is performed from the p-type nitride semiconductor layer 140 to a portion of the n-type nitride semiconductor layer 120, and the oxide layer 150 formed of a plurality of islands is disposed on the p-type nitride semiconductor layer 140. ) Are spaced apart from each other,

상기 산화물층(150)의 상부와 상기 산화물층(150)이 형성되어 있지 않은 p형 질화물 반도체층(140) 상부에 접합층(160)이 형성되어 있고, 상기 접합층(160) 상부에 반사막(170)이 접합되어 있고,A bonding layer 160 is formed on the oxide layer 150 and an upper portion of the p-type nitride semiconductor layer 140 on which the oxide layer 150 is not formed, and a reflective film is formed on the bonding layer 160. 170) is joined,

상기 반사막(170) 상부의 일정 영역에는 p-전극(180)이 형성되어 있고, 상기 메사 식각 되어 노출된 n형 질화물 반도체층(120) 상부에는 n-전극(190)이 형성되어 있는 구조를 가지고 있다.The p-electrode 180 is formed in a predetermined region on the reflective film 170, and the n-electrode 190 is formed on the n-type nitride semiconductor layer 120 exposed by the mesa etching. have.

이와 같이 구성된 질화물계 발광 다이오드에 있어서, 상기 기판(100)은 사파이어 기판이나 실리콘 카바이드 기판 등을 사용하며, 특히 사파이어 기판이 대표적으로 사용된다. 이는 상기 기판(100) 상에 성장되는 질화물 반도체 물질의 결정 구조와 동일하면서 격자 정합을 이루는 상업적인 기판이 존재하지 않기 때문이다.In the nitride-based light emitting diode configured as described above, the substrate 100 uses a sapphire substrate, a silicon carbide substrate, or the like, and in particular, a sapphire substrate is typically used. This is because there is no commercial substrate in the lattice match that is identical to the crystal structure of the nitride semiconductor material grown on the substrate 100.

상기 버퍼층(110)은 상기 기판(100)과 기판(100)상에 형성되는 n형 질화물 반도체층(120)과의 격자 부정합 및 열 팽창 계수의 차이를 완화하기 위해 형성되는 것으로, 저온 성장 GaN층 또는 AlN층이 사용된다.The buffer layer 110 is formed to mitigate a difference in lattice mismatch and thermal expansion coefficient between the substrate 100 and the n-type nitride semiconductor layer 120 formed on the substrate 100. Or an AlN layer is used.

상기 n형 질화물 반도체층(120)은 AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1 임)을 갖는 n-도핑된 반도체 물질로 이루어질 수 있으며, 특히 GaN가 널리 사용된다.The n-type nitride semiconductor layer 120 is n− having an Al x In y Ga (1-xy) N composition formula, where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, and 0 ≦ x + y ≦ 1. It may be made of a doped semiconductor material, in particular GaN is widely used.

상기 활성층(130)은 양자 우물(Quantum Well) 구조를 가지며, GaN 또는 InGaN으로 이루어질 수 있다.The active layer 130 has a quantum well structure and may be formed of GaN or InGaN.

상기 p형 질화물 반도체층(140)은 상기 n형 질화물 반도체층(120)과 마찬가지로, AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1 임)을 갖는 질화물 반도체 물질로 이루어지며, p-도핑된다.The p-type nitride semiconductor layer 140, like the n-type nitride semiconductor layer 120, Al x In y Ga (1-xy) N composition formula (where 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0 ≦ x + y ≦ 1) and p-doped.

여기서, 상기 버퍼층(110), n형 질화물 반도체층(120), 활성층(130) 및 p형 질화물 반도체층(140)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)법 또는 MBE(Molecular Beam Epitaxy)법 등과 같은 증착 공정을 사용하여 성장시킨다.The buffer layer 110, the n-type nitride semiconductor layer 120, the active layer 130, and the p-type nitride semiconductor layer 140 may be formed using a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) method or a molecular beam epitaxy (MBE) method. Grow using a deposition process.

상기 산화물층(150)은 상기 p형 질화물 반도체층(140) 상부에 복수개의 섬이 상호 이격되어 형성되는데, 여기서 상기 섬의 형상은 스트라이프(stripe)형, 메사(mesa)형, 육각형, 사각형, 볼록 렌즈형 등 다양하게 형성할 수 있다.The oxide layer 150 is formed with a plurality of islands spaced apart from each other on the p-type nitride semiconductor layer 140, wherein the islands have a stripe shape, a mesa shape, a hexagon shape, a square shape, It can form in various ways, such as a convex lens type.

상기 산화물층(150)을 이루는 산화물은 ITO 및 ZnO를 포함하는 TCO(Transparent Conducting Oxide)로 이루어진다.The oxide forming the oxide layer 150 is made of transparent conducting oxide (TCO) including ITO and ZnO.

상기 접합층(160)은 상기 p형 질화물 반도체(140) 및 상기 산화물층(150)과 상기 반사막(170) 사이의 접착력을 높이기 위해 형성하는 것으로서, 상기 접합층(160)으로는 Ti(티타늄), W(텅스텐), Ni(니켈) 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어지며, 상기 접합층(160)은 1 ~ 10 ㎚의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.The bonding layer 160 is formed to increase the adhesion between the p-type nitride semiconductor 140 and the oxide layer 150 and the reflective film 170, and the bonding layer 160 is Ti (titanium). , W (tungsten), Ni (nickel) is made of any one material, the bonding layer 160 is preferably formed to a thickness of 1 ~ 10 nm.

상기 반사막(170)은 Ag, Al, Au, Ni, Ti 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 또는 상기 금속 중에서 선택된 2 이상의 금속들의 합금으로 이루어진다. 상기 반사막(170)은 상기 활성층(130)에서 발생하는 광을 외부로 반사시키는 역할을 한다.The reflective film 170 is made of one metal selected from Ag, Al, Au, Ni, Ti, or an alloy of two or more metals selected from the metals. The reflective film 170 reflects light generated from the active layer 130 to the outside.

즉, 상기 반사막(170)은 활성층(130)으로부터 방출된 빛이 소자 내부에서 감쇄됨으로써 발광 다이오드의 광량이 감소하는 것을 방지하기 위한 것이다.That is, the reflective film 170 is to prevent the light emitted from the active layer 130 is attenuated in the device to reduce the amount of light of the light emitting diode.

이와 같이, p형 질화물 반도체층(140) 상에 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층(150)을 상호 이격하여 형성한 후, 상기 산화물층(150)이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층(140) 상에 접합층(160)을 형성하게 되면, 상기 산화물층(150)은 투명 전극으로서 역할을 하게 되어 소자의 발광 효율을 높일 수 있고, 상기 p-전극(180)으로부터 금속 물질로 이루어지는 상기 반사막(170)과 접합층(160)을 통하여 전류가 흐르게 되어 접촉 저항이 낮아지므로 오믹 컨택을 형성할 수 있게 되며, 그로 인해 소자의 동작 전압이 낮아지게 된다.As such, after the oxide layers 150 formed of a plurality of islands are formed on the p-type nitride semiconductor layer 140 to be spaced apart from each other, the p-type nitride semiconductor layer 140 on which the oxide layer 150 is not formed is formed. When the bonding layer 160 is formed on the oxide layer 150, the oxide layer 150 serves as a transparent electrode to increase the luminous efficiency of the device, and the reflective film 170 made of a metal material from the p-electrode 180. ) And the contact layer is lowered through the junction layer 160, so that the ohmic contact can be formed, thereby lowering the operating voltage of the device.

도 3은 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제1 실시예를 나타낸 평면도이다. 여기서는 편의상 반사막과 p-전극이 형성되기 전의 상태를 나타내었다.3 is a plan view showing a first embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention. For convenience, the state before the reflection film and the p-electrode is formed is shown.

이에 도시된 바와 같이, p형 질화물 반도체층(미도시) 상부에 사각형 형상의 산화물층(150)이 일정한 간격을 두고 상호 이격되어 형성되어 있으며,As shown in the drawing, a rectangular oxide layer 150 is formed on the p-type nitride semiconductor layer (not shown) and spaced apart from each other at regular intervals.

상기 p형 질화물 반도체층 상부의 산화물층(150)이 형성되지 않은 영역에는 Ti, W, Ni 등으로 이루어지는 접합층(160)이 형성되어 있고, 메사 식각되어 노출된 n형 질화물 반도체층(120) 상부에는 n-전극(190)이 형성되어 있다.A junction layer 160 made of Ti, W, Ni, or the like is formed in a region where the oxide layer 150 is not formed on the p-type nitride semiconductor layer, and the n-type nitride semiconductor layer 120 exposed by mesa etching. The n-electrode 190 is formed on the top.

여기서, p-전극(미도시)을 통해 유입된 전류는 상기 p형 질화물 반도체층 상부에 전체적으로 퍼져서 형성되어 있는 상기 접합층(160)을 통해서 활성층으로 주입되게 된다.Here, the current flowing through the p-electrode (not shown) is injected into the active layer through the bonding layer 160 which is formed as a whole spread over the p-type nitride semiconductor layer.

따라서, 전류가 활성층에 균일하게 퍼져서 주입되므로 전류 확산(current spreading) 효과를 증가시키게 되어 발광 다이오드의 고출력 동작을 하게 될 때 소자의 효율을 향상시키는 효과가 있다.Therefore, since the current is uniformly spread and injected into the active layer, the current spreading effect is increased, thereby improving the efficiency of the device when the high power operation of the light emitting diode is performed.

도 4는 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제2 실시예를 나타낸 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 기판(200) 상부에 버퍼층(210), n형 질화물 반도체층 (220), 활성층(230), p형 질화물 반도체층(240)이 순차적으로 적층되어 있고,4 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention. As shown in the drawing, the buffer layer 210, the n-type nitride semiconductor layer 220, the active layer 230, and the p-type nitride semiconductor layer 240 are sequentially stacked on the substrate 200.

상기 p형 질화물 반도체층(240)에서 상기 n형 질화물 반도체층(220)의 일부분까지 메사(mesa) 식각 되어 있고, 상기 p형 질화물 반도체층(240) 상부에는 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층(250)이 상호 이격하여 형성되어 있고,A mesa is etched from the p-type nitride semiconductor layer 240 to a portion of the n-type nitride semiconductor layer 220, and the oxide layer 250 formed of a plurality of islands is disposed on the p-type nitride semiconductor layer 240. ) Are spaced apart from each other,

상기 산화물층(250)이 형성되어 있지 않은 상기 p형 질화물 반도체층(240) 상부에는 투명 전극(260)이 형성되어 있고, 상기 투명 전극(260)과 상기 산화물층(250) 상부의 일정 영역에는 p-전극(270)이 형성되어 있고, 상기 메사 식각되어 노출된 n형 질화물 반도체층(220) 상부에는 n-전극(280)이 형성된 구조를 가지고 있다.A transparent electrode 260 is formed on the p-type nitride semiconductor layer 240 where the oxide layer 250 is not formed, and in a predetermined region on the transparent electrode 260 and the oxide layer 250. The p-electrode 270 is formed, and the n-electrode 280 is formed on the n-type nitride semiconductor layer 220 exposed by the mesa etching.

여기서, 상기 p형 질화물 반도체층(240) 상부에 복수개의 섬이 상호 이격되어 형성되는 산화물층(250)은 ITO 및 ZnO를 포함하는 TCO(Transparent Conducting Oxide)로 이루어지며, 상기 섬의 형상은 스트라이프(stripe)형, 메사(mesa)형, 육각형, 사각형, 볼록 렌즈형 등 다양하게 형성할 수 있다.Here, the oxide layer 250 formed with a plurality of islands spaced apart from each other on the p-type nitride semiconductor layer 240 is made of transparent conducting oxide (TCO) including ITO and ZnO, and the shape of the island is striped. (Stripe), mesa (mesa), hexagon, square, convex lens type, etc. can be formed in various ways.

상기 투명 전극(260)은 활성층(230)에서 방출되는 빛의 흡수를 최대한 줄이기 위해 상기 산화물층(250)이 형성되어 있지 않은 상기 p형 질화물 반도체층(240) 상부에 형성되며, 금속 물질인 Ni/Au의 이중층으로 이루어지는 것이 바람직하다.The transparent electrode 260 is formed on the p-type nitride semiconductor layer 240 in which the oxide layer 250 is not formed in order to minimize absorption of light emitted from the active layer 230, and Ni is a metal material. It is preferable that it consists of a bilayer of / Au.

이와 같이 구성된 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제2 실시예에 있어서, 상기 p-전극(270)을 통해 유입되는 전류는 상기 p형 질화물 반도체층(240) 상 부에 전체적으로 퍼져서 형성되어 있으며, 금속 물질인 Ni/Au의 이중층으로 이루어지는 투명 전극(260)을 통하여 상기 활성층(230)에 널리 퍼져 공급되게 된다.In the second embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention configured as described above, the current flowing through the p-electrode 270 is formed to be entirely spread over the p-type nitride semiconductor layer 240, the metal It is widely spread and supplied to the active layer 230 through a transparent electrode 260 made of a double layer of Ni / Au as a material.

즉, 여기서는 상기 투명 전극(260)을 금속 물질인 Ni/Au의 이중층으로 형성함으로써, 상기 p형 질화물 반도체(240)와의 접촉 저항을 낮추어 준다.In other words, the transparent electrode 260 is formed of a double layer of Ni / Au, which is a metal material, thereby lowering the contact resistance of the p-type nitride semiconductor 240.

도 5는 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제3 실시예를 나타낸 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, n형 질화물 반도체층(300) 하부에 활성층(310), p형 질화물 반도체층(320)이 순차적으로 형성되어 있고,5 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention. As shown in the drawing, an active layer 310 and a p-type nitride semiconductor layer 320 are sequentially formed below the n-type nitride semiconductor layer 300,

상기 p형 질화물 반도체층(320) 하부에 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층(330)이 상호 이격하여 형성되어 있고, 상기 산화물층(330)의 하부와 상기 산화물층(330)이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층(320) 하부에는 접합층(340)이 형성되어 있으며,An oxide layer 330 having a plurality of islands is formed below the p-type nitride semiconductor layer 320 and spaced apart from each other, and the lower portion of the oxide layer 330 and the oxide layer 330 are not formed. A bonding layer 340 is formed under the nitride semiconductor layer 320.

상기 접합층(340) 하부에 반사막(350)이 접합되어 있고, 상기 반사막(350) 하부에는 도전성 지지기판(360)이 형성되어 있고, 상기 n형 질화물 반도체층(300) 상부에는 n-전극(370)이 형성되어 있는 구조를 가지고 있다.A reflective film 350 is bonded to the lower portion of the bonding layer 340, a conductive support substrate 360 is formed below the reflective film 350, and an n-electrode is formed on the n-type nitride semiconductor layer 300. 370 has a structure formed.

여기서, 상기 도전성 지지기판(360)은 p-전극으로서의 역할을 하게 되므로 금(Au), 구리(Cu), 은(Ag) 및 알루미늄(Al) 중에서 선택된 어느 하나의 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.Since the conductive support substrate 360 serves as a p-electrode, the conductive support substrate 360 is preferably made of any one metal selected from gold (Au), copper (Cu), silver (Ag), and aluminum (Al).

이 경우, 도 2에 도시된 발명과 같은 효과를 거둘 수 있으며, 게다가 p-전극과 n-전극이 수직한 구조로 형성되므로 전류의 흐름이 양호하여 동작 전압을 낮추어주며 활성층(310)에서의 전류의 균일도가 좋은 특성을 가지게 된다.In this case, the same effect as the invention shown in FIG. 2 can be obtained, and in addition, since the p-electrode and the n-electrode are formed in a vertical structure, the flow of current is good to lower the operating voltage and the current in the active layer 310. The uniformity of the has good characteristics.

더우기, 상기 n-전극(370)을 형성하기 위해 상기 활성층(310)의 일부 영역을 제거할 필요가 없으며, 그로 인해 발광 면적을 넓힐 수 있어 발광 효율이 증가되게 된다.In addition, it is not necessary to remove a portion of the active layer 310 to form the n-electrode 370, thereby increasing the light emitting area, thereby increasing the light emitting efficiency.

도 6a 내지 도 6f는 본 발명의 질화물 발광 다이오드의 제 1실시예의 제조방법을 나타낸 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 먼저 기판(400) 상에 버퍼층(410), n형 질화물 반도체층(420), 활성층(430), p형 질화물 반도체층(440)을 순차적으로 적층한다(도 6a).6A to 6F are sectional views showing the manufacturing method of the first embodiment of the nitride light emitting diode of the present invention. As shown in the figure, first, the buffer layer 410, the n-type nitride semiconductor layer 420, the active layer 430, and the p-type nitride semiconductor layer 440 are sequentially stacked on the substrate 400 (FIG. 6A).

다음으로, 상기 p형 질화물 반도체층(440)에서 상기 n형 질화물 반도체층(420)의 일부분까지 메사(Mesa)식각하여 상기 n형 질화물 반도체층(420)의 일부를 노출시킨다(도 6b).Next, a portion of the n-type nitride semiconductor layer 420 is exposed by mesa etching from the p-type nitride semiconductor layer 440 to a portion of the n-type nitride semiconductor layer 420 (FIG. 6B).

이어서, 상기 p형 질화물 반도체층(440) 상부에 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층(450)을 상호 이격하여 형성한다(도 6c).Subsequently, an oxide layer 450 including a plurality of islands is formed on the p-type nitride semiconductor layer 440 so as to be spaced apart from each other (FIG. 6C).

여기서, 상기 섬의 형상은 스트라이프(stripe)형, 메사(mesa)형, 육각형, 사각형, 볼록 렌즈형 등 다양하게 형성할 수 있으며, 상기 산화물층(450)은 ITO(Indium Tin Oxide), ZnO, TCO(Transparent Conducting Oxide) 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어진다.Here, the islands may be formed in various shapes such as a stripe type, a mesa type, a hexagonal shape, a square shape, a convex lens type, and the oxide layer 450 may be formed of indium tin oxide (ITO), ZnO, It is made of any one material selected from transparent conducting oxides (TCO).

그 후, 상기 산화물층(450)의 상부와 상기 산화물층(450)이 형성되지 않은 상기 p형 질화물 반도체층(440)의 상부에 접합층(460)을 형성한다(도 6d). Thereafter, a bonding layer 460 is formed on the oxide layer 450 and on the p-type nitride semiconductor layer 440 where the oxide layer 450 is not formed (FIG. 6D).

여기서, 상기 접합층(460)은 Ti, W, Ni 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어지며, 상기 접합층(460)은 10 ~ 30 Å의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.Here, the bonding layer 460 is made of any one material selected from Ti, W, Ni, the bonding layer 460 is preferably formed to a thickness of 10 ~ 30 Å.

다음으로, 상기 접합층(460) 상부에 반사막(470)을 형성한다(도 6e). 상기 반사막(470)은 Ag, Al, Au, Ni, Ti 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 또는 상기 금속 중에서 선택된 2 이상의 금속들의 합금으로 이루어진다. Next, a reflective film 470 is formed on the bonding layer 460 (FIG. 6E). The reflective film 470 is made of one metal selected from Ag, Al, Au, Ni, Ti, or an alloy of two or more metals selected from the metals.

이어서, 상기 반사막(470) 상부에 p-전극(480)을 형성하고, 상기 메사 식각되어 노출된 상기 n형 질화물 반도체층(420)의 상부에 n-전극(490)을 형성한다(도 6f).Subsequently, a p-electrode 480 is formed on the reflective film 470, and an n-electrode 490 is formed on the n-type nitride semiconductor layer 420 exposed by the mesa etching process (FIG. 6F). .

도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제2 실시예의 제조방법을 나타낸 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 먼저 기판(500) 상에 버퍼층(510), n형 질화물 반도체층(520), 활성층(530), p형 질화물 반도체층(540)을 순차적으로 적층한다(도 7a).7A to 7E are sectional views showing the manufacturing method of the second embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention. As shown in the drawing, first, the buffer layer 510, the n-type nitride semiconductor layer 520, the active layer 530, and the p-type nitride semiconductor layer 540 are sequentially stacked on the substrate 500 (FIG. 7A).

다음으로, 상기 p형 질화물 반도체층(540)에서 상기 n형 질화물 반도체층(520)의 일부분까지 메사(Mesa)식각하여 상기 n형 질화물 반도체층(520)의 일부를 노출시킨다(도 7b).Next, a portion of the n-type nitride semiconductor layer 520 is exposed by mesa etching from the p-type nitride semiconductor layer 540 to a portion of the n-type nitride semiconductor layer 520 (FIG. 7B).

이어서, 상기 p형 질화물 반도체층(540) 상부에 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층(550)을 상호 이격하여 형성한다(도 7c). 여기서, 상기 섬의 형상은 스트라이프(stripe)형, 메사(mesa)형, 육각형, 사각형, 볼록 렌즈형 등 다양하게 형성할 수 있다.Subsequently, an oxide layer 550 formed of a plurality of islands is formed on the p-type nitride semiconductor layer 540 to be spaced apart from each other (FIG. 7C). Here, the shape of the island may be variously formed, such as a stripe type, a mesa type, a hexagonal shape, a square shape, a convex lens type, and the like.

그 후, 상기 산화물층(550)이 형성되지 않은 상기 p형 질화물 반도체층(540) 상부에 투명 전극(560)을 형성한다(도 7d). 여기서, 상기 투명 전극(560)은 Ni/Au 의 이중층으로 이루어지는 것이 바람직하다.Thereafter, a transparent electrode 560 is formed on the p-type nitride semiconductor layer 540 on which the oxide layer 550 is not formed (FIG. 7D). Here, the transparent electrode 560 is preferably made of a double layer of Ni / Au.

다음으로, 상기 투명 전극(560)과 상기 산화물층(550) 상부의 일정 영역에 p-전극(570)을 형성하고, 상기 메사 식각되어 노출된 상기 n형 질화물 반도체층(520)의 상부에 n-전극(580)을 형성한다(도 7e).Next, a p-electrode 570 is formed in a predetermined region on the transparent electrode 560 and the oxide layer 550, and n is formed on the n-type nitride semiconductor layer 520 exposed through the mesa etching. An electrode 580 is formed (FIG. 7E).

도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 질화물계 발광 다이오드의 제3 실시예의 제조방법을 나타낸 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 먼저 기판(600) 상에 n형 질화물 반도체층(610), 활성층(620), p형 질화물 반도체층(630)을 순차적으로 형성한다(도 8a).8A to 8F are sectional views showing the manufacturing method of the third embodiment of the nitride-based light emitting diode of the present invention. As shown in the drawing, first, an n-type nitride semiconductor layer 610, an active layer 620, and a p-type nitride semiconductor layer 630 are sequentially formed on the substrate 600 (FIG. 8A).

다음으로, 상기 p형 질화물 반도체층(630) 상부에 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층(640)을 상호 이격하여 형성한다(도 8b).Next, an oxide layer 640 including a plurality of islands is formed on the p-type nitride semiconductor layer 630 so as to be spaced apart from each other (FIG. 8B).

그 후, 상기 산화물층(640)의 상부와 상기 산화물층(640)이 형성되지 않은 상기 p형 질화물 반도체층(630) 상부에 접합층(650)을 형성한다(도 8c). 여기서, 상기 접합층(650)은 Ti(티타늄), W(텅스텐), Ni(니켈) 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어지며, 1 ~ 10 ㎚의 두께로 형성하는 것이 바람직하다.Thereafter, a bonding layer 650 is formed over the oxide layer 640 and over the p-type nitride semiconductor layer 630 in which the oxide layer 640 is not formed (FIG. 8C). Here, the bonding layer 650 is made of any one material selected from Ti (titanium), W (tungsten), Ni (nickel), and preferably formed with a thickness of 1 to 10 nm.

이어서, 상기 접합층(650) 상부에 반사막(660)을 형성하고, 상기 반사막(660) 상부에 도전성 지지기판(670)을 형성한다(도 8d).Subsequently, a reflective film 660 is formed on the bonding layer 650, and a conductive support substrate 670 is formed on the reflective film 660 (FIG. 8D).

여기서, 상기 반사막(660)은 Ag, Al, Au, Ni, Ti 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 또는 상기 금속 중에서 선택된 2 이상의 금속들의 합금으로 이루어진다.Here, the reflective film 660 is made of any one metal selected from Ag, Al, Au, Ni, Ti, or an alloy of two or more metals selected from the metals.

그리고, 상기 도전성 지지기판(670)은 여기서, p-전극의 역할을 하게 되므로, 전기 전도도가 우수한 금속을 사용하며, 소자 작동시 발생하는 열을 충분히 발 산시킬 수 있어야 하므로 열 전도도가 높은 금속을 사용한다.In addition, since the conductive support substrate 670 serves as a p-electrode, a metal having excellent electrical conductivity is used, and a metal having high thermal conductivity is used because it must be able to sufficiently dissipate heat generated during operation of the device. use.

따라서, 상기 도전성 지지막(670)으로는 금(Au), 구리(Cu), 은(Ag) 및 알루미늄(Al) 중에서 선택된 어느 하나의 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.Accordingly, the conductive support film 670 is preferably made of any one metal selected from gold (Au), copper (Cu), silver (Ag), and aluminum (Al).

다음으로, 상기 기판(600)을 상기 n형 질화물 반도체층(610)으로부터 분리시킨다(도 8e). 여기서, 상기 기판(600)의 제거는 엑시머 레이저 등을 이용한 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off : LLO)의 방법으로 할 수도 있으며, 건식 및 습식 식각의 방법으로 할 수도 있다.Next, the substrate 600 is separated from the n-type nitride semiconductor layer 610 (FIG. 8E). Here, the substrate 600 may be removed by a laser lift off (LLO) method using an excimer laser or the like, or may be a dry or wet etching method.

특히, 상기 기판(600)의 제거는 레이저 리프트 오프 방법으로 수행하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 기판(600)에 일정 영역의 파장을 가지는 엑시머 레이저 광을 포커싱(focusing)하여 조사하면, 상기 기판(600)과 상기 n형 질화물 반도체층(610)의 경계면에 열 에너지가 집중되어 상기 n형 질화물 반도체층(610)의 계면이 갈륨과 질소 분자로 분리되면서 레이저 광이 지나가는 부분에서 순간적으로 기판(600)의 분리가 일어난다.In particular, the substrate 600 may be removed by a laser lift-off method. That is, when focusing and irradiating an excimer laser light having a predetermined wavelength to the substrate 600, thermal energy is concentrated on the interface between the substrate 600 and the n-type nitride semiconductor layer 610. As the interface of the n-type nitride semiconductor layer 610 is separated into gallium and nitrogen molecules, the substrate 600 is instantaneously separated at the portion where the laser light passes.

상기 레이저 리프트 오프 공정을 수행한 후, 상기 n형 질화물 반도체층(610)의 거칠어진 표면을 ICP/RIE(Inductively Coupled Plasma/Reactive Ion Etching) 방식으로 연마하는 공정을 수행할 수 있다.After performing the laser lift-off process, the roughened surface of the n-type nitride semiconductor layer 610 may be polished by an ICP / RIE (Inductively Coupled Plasma / Reactive Ion Etching) method.

그 후, 상기 n형 질화물 반도체층(610) 하부에 n-전극(680)을 형성한다(도 8f).Thereafter, an n-electrode 680 is formed under the n-type nitride semiconductor layer 610 (FIG. 8F).

한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.On the other hand, while the present invention has been shown and described with respect to specific preferred embodiments, various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit or field of the invention provided by the claims below It will be readily apparent to one of ordinary skill in the art that it can be used.

본 발명에 의하면, p형 질화물 반도체층 복수개의 섬으로 이루어진 산화물층을 상호 이격하여 형성한 후, 상기 산화물층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상에 접합층을 형성함으로써, 상기 산화물층이 투명 전극으로서 역할을 하게 되어 소자의 발광 효율을 높일 수 있고, p-전극으로부터 금속 물질인 반사막과 접합층을 통하여 전류가 흐르게 되어 접촉 저항이 낮아지므로 오믹 컨택을 형성할 수 있게 되며, 동작 전압을 낮추게 되는 효과가 있다.According to the present invention, the oxide layer is transparent by forming an oxide layer composed of a plurality of islands spaced apart from each other, and then forming a bonding layer on the p-type nitride semiconductor layer on which the oxide layer is not formed. It acts as an electrode to increase the luminous efficiency of the device, the current flows from the p-electrode through the reflective film and the bonding layer of the metal material to form a ohmic contact because the contact resistance is lowered, lowering the operating voltage It is effective.

그리고, p-전극을 통해 유입된 전류가 상기 p형 질화물 반도체층 상부에 전체적으로 퍼져서 형성되어 있는 상기 접합층을 통해서 활성층에 균일하게 주입되므로 전류 확산 효과를 증가시키게 되어 소자의 발광 효율을 향상시키는 효과가 있다.In addition, since the current flowing through the p-electrode is uniformly injected into the active layer through the bonding layer formed on the p-type nitride semiconductor layer as a whole, the current diffusion effect is increased, thereby improving the luminous efficiency of the device. There is.

또한, 상기 산화물층을 복수개의 섬이 상호 이격되어 형성되게 함으로써, 표면 텍스처링(Surface Texturing)의 역할을 하게 되어 광 적출 효율을 향상시키는 효과가 있다.In addition, by forming a plurality of islands spaced apart from each other, the oxide layer serves as surface texturing, thereby improving light extraction efficiency.

Claims (12)

기판 상부에 버퍼층, n형 질화물 반도체층, 활성층, p형 질화물 반도체층이 순차적으로 적층되어 있고,A buffer layer, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer are sequentially stacked on the substrate, 상기 p형 질화물 반도체층에서 상기 n형 질화물 반도체층의 일부분까지 메사(Mesa) 식각 되어 있고, 상기 p형 질화물 반도체층 상부에는 복수개의 섬으로 이루어진 전도성 산화물층이 상호 이격되어 형성되어 있고,Mesa is etched from the p-type nitride semiconductor layer to a portion of the n-type nitride semiconductor layer, the conductive oxide layer consisting of a plurality of islands are formed spaced apart from each other on the p-type nitride semiconductor layer, 상기 전도성 산화물층의 상부와 상기 전도성 산화물층이 형성되어 있지 않은 p형 질화물 반도체층 상부에 접합층이 형성되어 있고, 상기 접합층 상부에 반사막이 접합되어 있고,A bonding layer is formed on top of the conductive oxide layer and on a p-type nitride semiconductor layer on which the conductive oxide layer is not formed, and a reflective film is bonded on the bonding layer. 상기 반사막 상부의 일정 영역에는 p-전극이 형성되어 있고, 상기 메사 식각 되어 노출된 n형 질화물 반도체층 상부에는 n-전극이 형성되어 이루어지는 질화물계 발광 다이오드.A p-electrode is formed in a predetermined region above the reflective film, and an n-electrode is formed on the n-type nitride semiconductor layer exposed by the mesa etching. 기판 상부에 버퍼층, n형 질화물 반도체층, 활성층, p형 질화물 반도체층이 순차적으로 적층되어 있고,A buffer layer, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer are sequentially stacked on the substrate, 상기 p형 질화물 반도체층에서 상기 n형 질화물 반도체층의 일부분까지 메사(mesa) 식각 되어 있고, 상기 p형 질화물 반도체층 상부에는 복수개의 섬으로 이루어진 전도성 산화물층이 상호 이격되어 형성되어 있고,Mesa is etched from the p-type nitride semiconductor layer to a portion of the n-type nitride semiconductor layer, the conductive oxide layer consisting of a plurality of islands are formed spaced apart from each other on the p-type nitride semiconductor layer, 상기 전도성 산화물층이 형성되어 있지 않은 상기 p형 질화물 반도체층 상부에는 투명 전극이 형성되어 있고, 상기 투명 전극과 상기 전도성 산화물층 상부의 일정 영역에는 p-전극이 형성되어 있고, 상기 메사 식각되어 노출된 n형 질화물 반도체층 상부에는 n-전극이 형성되어 이루어지는 질화물계 발광 다이오드.A transparent electrode is formed on the p-type nitride semiconductor layer on which the conductive oxide layer is not formed, and a p-electrode is formed on a portion of the transparent electrode and the conductive oxide layer, and the mesa is etched and exposed. A nitride based light emitting diode in which an n-electrode is formed on the n-type nitride semiconductor layer. n형 질화물 반도체층 하부에 활성층, p형 질화물 반도체층이 순차적으로 형성되어 있고,an active layer and a p-type nitride semiconductor layer are sequentially formed below the n-type nitride semiconductor layer, 상기 p형 질화물 반도체층 하부에 복수개의 섬으로 이루어진 전도성 산화물층이 상호 이격되어 형성되어 있고, 상기 전도성 산화물층의 하부와 상기 전도성 산화물층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 하부에는 접합층이 형성되어 있으며,Conductive oxide layers composed of a plurality of islands are formed below the p-type nitride semiconductor layer, and a bonding layer is formed below the conductive oxide layer and the p-type nitride semiconductor layer in which the conductive oxide layer is not formed. It is 상기 접합층 하부에 반사막이 접합되어 있고, 상기 반사막 하부에는 도전성 지지기판이 형성되어 있고, 상기 n형 질화물 반도체층 상부에는 n-전극이 형성되어 이루어지는 질화물계 발광 다이오드.A reflective film is bonded below the bonding layer, a conductive support substrate is formed below the reflective film, and an n-electrode is formed above the n-type nitride semiconductor layer. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 전도성 산화물층은 TCO(Transparent Conducting Oxide)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 질화물계 발광 다이오드.The nitride-based light emitting diode of any one of claims 1 to 3, wherein the conductive oxide layer is made of transparent conducting oxide (TCO). 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 섬의 형상은 스트라이프(stripe)형, 메사(mesa)형, 육각형, 사각형, 볼록 렌즈형 중에서 선택된 어느 하 나의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 질화물계 발광 다이오드.The shape of the island according to any one of claims 1 to 3, wherein the island has a shape selected from a stripe type, a mesa type, a hexagonal shape, a square shape, and a convex lens type. Nitride-based light emitting diode. 제2항에 있어서, 상기 투명 전극은 Ni/Au의 이중층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 질화물계 발광 다이오드.The nitride-based light emitting diode of claim 2, wherein the transparent electrode comprises a double layer of Ni / Au. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 접합층은 Ti, W, Ni 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어지며, 1 ~ 10㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 질화물계 발광 다이오드.The nitride-based light emitting diode of claim 1 or 3, wherein the bonding layer is made of any one material selected from Ti, W, and Ni, and has a thickness of 1 to 10 nm. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 반사막은 Ag, Al, Au, Ni, Ti 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 또는 상기 금속 중에서 선택된 2 이상의 금속들의 합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 질화물계 발광 다이오드.The nitride-based light emitting diode of claim 1 or 3, wherein the reflective film is made of one metal selected from Ag, Al, Au, Ni, Ti, or an alloy of two or more metals selected from the metals. 제3항에 있어서, 상기 도전성 지지기판은 Au, Cu, Ag, Al 중에서 선택된 어느 하나의 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 질화물계 발광 다이오드.The nitride-based light emitting diode of claim 3, wherein the conductive support substrate is made of any one metal selected from Au, Cu, Ag, and Al. 기판 상에 버퍼층, n형 질화물 반도체층, 활성층, p형 질화물 반도체층을 순차적으로 형성하는 단계;Sequentially forming a buffer layer, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer on the substrate; 상기 p형 질화물 반도체층에서 상기 n형 질화물 반도체층의 일부분까지 메사(Mesa)식각하는 단계;Mesa etching from the p-type nitride semiconductor layer to a portion of the n-type nitride semiconductor layer; 상기 p형 질화물 반도체층 상부에 복수개의 섬으로 이루어진 전도성 산화물층을 상호 이격하여 형성하는 단계;Forming a conductive oxide layer formed of a plurality of islands spaced apart from each other on the p-type nitride semiconductor layer; 상기 전도성 산화물층 상부와 상기 전도성 산화물층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상부에 접합층을 형성하는 단계;Forming a junction layer on the conductive oxide layer and on the p-type nitride semiconductor layer on which the conductive oxide layer is not formed; 상기 접합층 상부에 반사막을 형성하는 단계; 및Forming a reflective film on the bonding layer; And 상기 반사막 상부에 p-전극을 형성하고, 상기 메사 식각되어 노출된 n형 질화물 반도체층의 상부에 n-전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 질화물계 발광 다이오드의 제조방법.Forming a p-electrode on the reflective film and forming an n-electrode on the mesa-etched and exposed n-type nitride semiconductor layer. 기판 상에 버퍼층, n형 질화물 반도체층, 활성층, p형 질화물 반도체층을 순차적으로 형성하는 단계;Sequentially forming a buffer layer, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer on the substrate; 상기 p형 질화물 반도체층에서 상기 n형 질화물 반도체층의 일부분까지 메사(Mesa)식각하는 단계;Mesa etching from the p-type nitride semiconductor layer to a portion of the n-type nitride semiconductor layer; 상기 p형 질화물 반도체층 상부에 복수개의 섬으로 이루어진 전도성 산화물층을 상호 이격하여 형성하는 단계;Forming a conductive oxide layer formed of a plurality of islands spaced apart from each other on the p-type nitride semiconductor layer; 상기 전도성 산화물층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상부에 투명 전극을 형성하는 단계; 및Forming a transparent electrode on the p-type nitride semiconductor layer on which the conductive oxide layer is not formed; And 상기 전도성 산화물층과 상기 투명 전극 상부의 일정 영역에 p-전극을 형성하고, 상기 메사 식각되어 노출된 n형 질화물 반도체층 상부에 n-전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 질화물계 발광 다이오드의 제조방법.Forming a p-electrode in a predetermined region on the conductive oxide layer and the transparent electrode, and forming an n-electrode on the n-type nitride semiconductor layer exposed by the mesa etching Way. 기판 상부에 n형 질화물 반도체층, 활성층, p형 질화물 반도체층을 순차적으로 형성하는 단계;Sequentially forming an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer on the substrate; 상기 p형 질화물 반도체층 상부에 복수개의 섬으로 이루어진 전도성 산화물층을 상호 이격하여 형성하는 단계;Forming a conductive oxide layer formed of a plurality of islands spaced apart from each other on the p-type nitride semiconductor layer; 상기 전도성 산화물층 상부와 상기 전도성 산화물층이 형성되지 않은 p형 질화물 반도체층 상부에 접합층을 형성하는 단계;Forming a junction layer on the conductive oxide layer and on the p-type nitride semiconductor layer on which the conductive oxide layer is not formed; 상기 접합층 상부에 반사막을 형성하고, 상기 반사막 상부에 도전성 지지기판을 형성하는 단계;Forming a reflective film on the bonding layer and forming a conductive support substrate on the reflective film; 상기 기판을 상기 n형 질화물 반도체층으로부터 분리시키는 단계; 및Separating the substrate from the n-type nitride semiconductor layer; And 상기 n형 질화물 반도체층 하부에 n-전극을 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 질화물계 발광 다이오드의 제조방법.And forming an n-electrode under the n-type nitride semiconductor layer.
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