KR20080089859A - 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 질화물 반도체 발광소자는 n측 전극이 형성된 n형 반도체층; 상기 n형 반도체층 위에 형성된 활성층; 상기 활성층 위에 형성되고, p측 전극이 형성된 p형 반도체층; 상기 p형 반도체층 위의 일부 영역에 형성되는 접촉층; 및 절연물질로 이루어지고, 상기 p형 반도체층으로부터 상기 n형 반도체층까지의 일부 영역에 수직구조로 형성되며, 상기 p측 전극 및 상기 접촉층 옆에 형성되어 전기적으로 분리시키는 격벽층을 포함한다. 또한, 본 발명에 의한 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법은 기판 위에 n형 반도체층이 형성되는 단계; 상기 n형 반도체층 위에 활성층이 형성되는 단계; 상기 활성층 위에 p형 반도체층이 형성되는 단계; 상기 상기 p형 반도체층 위의 일부 영역에 접촉층이 형성되는 단계; 및 상기 p형 반도체층으로부터 상기 n형 반도체층까지의 일부 영역 및 상기 접촉층 옆의 영역에, 격벽층이 수직구조로 형성되는 단계를 포함한다.
본 발명에 의하면, 제너 다이오드칩이 실장된 패키지 일체형 발광소자 또는 제너 다이오드 내장형 더블칩 발광소자와 비교하여 공정을 단순화하고, 발광소자 패키지 제품의 사이즈를 감소시킬 수 있으며, 광효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
도 1은 일반적인 질화물 반도체 발광소자의 구성요소를 개략적으로 도시한 측단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 구성요소를 개략적으로 도시한 측단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 터널층이 형성된 형태를 도시한 공정상태도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제1마스크층이 형성된 형태를 도시한 공정상태도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 접촉층이 형성된 형태를 도시한 공정상태도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제1마스크층이 제거된 형태를 도시한 공정상태도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제2마스크층이 형성된 형태를 도시한 공정상태도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자가 식각처리된 후의 형태를 도시한 공정상태도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 제2마스크층이 제거된 형태를 도시한 공정상태도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 격벽층이 형성된 형태를 도시한 공정상태도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 투명전극층이 형성된 형태를 도시한 공정상태도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자의 전극이 형성된 형태를 도시한 공정상태도.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자에 정방향 전류가 인가된 경우의 전류 흐름을 예시적으로 도시한 도면.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자에 역방향 전류가 인가된 경우의 전류 흐름을 예시적으로 도시한 도면.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
100: 본 발명에 의한 질화물 반도체 발광소자
110: 기판 112: 버퍼층
120: n형 반도체층 130: 활성층
140: p형 반도체층 150: 터널층
152: 접촉층 160: 격벽층
170: 투명전극층 180: p측 전극
190: n측 전극
본 발명은 질화물 반도체 발광소자 및 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 반도체 발광소자로는 LED(Light Emitting Diode; 발광 다이오드)를 꼽을 수 있는데, LED는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 빛의 형태로 변환시켜 신호를 보내고 받는 데 사용되는 소자이다.
보통, 소형화된 LED는 PCB(Printed Circuit Board) 기판에 직접 장착하기 위해서 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있고, 이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 표면실장소자 형으로 개발되고 있다. 이러한 표면실장소자는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.
상기와 같이 LED의 사용 영역이 넓어지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전등 등 요구되는 휘도도 갈수록 높아져서, 최근에는 고출력 발광 다이오드에 대한 개발이 활발히 진행 중이다.
특히, GaN(질화 갈륨), AlN(질화 알루미늄), InN(질화 인듐) 등의 3족 및 5족 화합물을 이용한 반도체광소자에 대해서 많은 연구와 투자가 이루어지고 있다. 이는 질화물 반도체 발광소자가 1.9 eV ~ 6.2 ev에 이르는 매우 넓은 영역의 밴드 갭을 가지므로 하나의 반도체상에서 빛의 삼원색을 구현할 수 있기 때문이다.
최근, 질화물 반도체를 이용한 청색 및 녹색 발광소자의 개발은 광디스플레이 시장에 일대 혁명을 몰고 왔으며, 앞으로도 고부가가치를 창출할 수 있는 유망 산업의 한 분야로 여겨지고 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 이러한 질화물 반도체광소자에 있어서 보다 많은 산업상의 이용을 추구하려면 역시 광도를 증가시키는 것이 선결되어야 할 과제이다.
도 1은 일반적인 질화물 반도체 발광소자(20)의 구성요소를 개략적으로 도시한 측단면도인데, 패키지 공정 상에서 제너 다이오드칩(10)이 실장된 패키지 일체형 발광소자를 도시한 것이다.
일반적인 발광소자는 기본적으로, 사파이어 또는 SiC로 이루어지는 기판(21), 저온의 성장 온도에서 가령, AlyGa1-yN층의 다결정 박막 구조로 성장되는 버퍼층(22), Si(실리콘)이 도핑된 n형 반도체층(23), 양자우물(MQW; Multiple Quantum Well) 구조로서 정공과 전자가 결합됨으로써 광을 발생시키는 활성층(24), Mg(마그네슘)이 도핑된 p형 반도체층(25), 투명전극층(26), p측 전극(27) 및 n측 전극(28)을 포함하여 이루어진다.
상기 발광소자는 단일 패키지 안에 제너 다이오드칩(10)이 함께 실장되는데, 상기 제너 다이오드칩(10)은 소자에 역방향 바이어스가 걸리거나 ESD(Electro-Static Discharge) 전류가 발생하는 등의 경우에 소자가 손상(결정결함이 증가되고, 층간 분리 현상이 일어나는 등)되는 현상을 방지한다.
상기 제너 다이오드칩(10)은 기판(11)위에 두개의 다른 극성을 가지는 전 극(12, 15)과, 상기 전극(12, 15) 사이에 형성되는 p형 반도체층(14) 및 n형 반도체층(13)(PN 다이오드 형태임)으로 구성되는데, 현재 패키지 타입이 초박형으로 변화함에 따라 패키지 공정 상에서 상기 제너 다이오드(10)를 실장하는 것이 어려워지고 패키징시 사용되는 재료 및 공정 증가에 따른 비용이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 반도체 발광소자에 이상전압 보호소자를 구비함에 있어서, 패키지 공정시 개별칩 형태의 제너 다이오드를 실장/본딩하는 공정을 추가할 필요가 없고, 발광소자 패키지의 사이즈를 최소화할 수 있는 질화물 반도체 발광소자를 제공한다.
본 발명은 발광소자 및 보호소자를 하나의 반도체 소자에 구현함에 있어서, 그 구조를 개선함으로써 식각 공정 및 적층 공정이 최소화되고, 적층 재료가 절감되며, 발광 특성 및 전류 흐름 특성이 향상되는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 의한 질화물 반도체 발광소자는 n측 전극이 형성된 n형 반도체층; 상기 n형 반도체층 위에 형성된 활성층; 상기 활성층 위에 형성되고, p측 전극이 형성된 p형 반도체층; 상기 p형 반도체층 위의 일부 영역에 형성되는 접촉층; 및 절연물질로 이루어지고, 상기 p형 반도체층으로부터 상기 n형 반도체층까지의 일부 영역에 수직구조로 형성되며, 상기 p측 전극 및 상기 접촉층 옆에 형성되어 전기적 으로 분리시키는 격벽층을 포함한다.
본 발명에 의한 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법은 기판 위에 n형 반도체층이 형성되는 단계; 상기 n형 반도체층 위에 활성층이 형성되는 단계; 상기 활성층 위에 p형 반도체층이 형성되는 단계; 상기 상기 p형 반도체층 위의 일부 영역에 접촉층이 형성되는 단계; 및 상기 p형 반도체층으로부터 상기 n형 반도체층까지의 일부 영역 및 상기 접촉층 옆의 영역에, 격벽층이 수직구조로 형성되는 단계를 포함한다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자 및 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법에 대하여 설명하는데, 이해의 편의를 위하여 질화물 반도체 발광소자의 구조와 함께 그 제조 방법을 함께 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)의 구성요소를 개략적으로 도시한 측단면도이다.
도 2에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)는 기판(110), 버퍼층(112), n형 반도체층(120), 활성층(130), p형 반도체층(140), 터널층(150), 투명전극층(170), 접촉층(152), 격벽층(160), p측 전극(180) 및 n측 전극(190)을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 의한 질화물 반도체 발광소자(100)는 GaN(질화 갈륨), AlN(질화 알루미늄), InN(질화 인듐) 등의 3족 및 5족 화합물을 이용한 질화물 반도체로 구현될 수 있으며, 그 중에서 질화 갈륨이 적용된 것으로 한다.
상기 기판(110)은 사파이어, Si(실리콘), SiC(실리콘 카바이트), GaAs(갈륨 비소), ZnO(산화 아연) 또는 MgO(산화 마그네슘) 등의 원소 혹은 화합물로 제작될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 사파이어 기판이 이용된 것으로 한다.
상기 기판(110)이 위치된 반응관 내부로, 분당 3×105 몰의 트리메틸 갈륨(TMGa)과 트리메틸 인듐(TMIn), 그리고 분당 3×106 몰의 트리메틸 알루미늄(TMAl)을 수소 가스 및 암모니아 가스와 함께 주입시킴으로써 버퍼층(112)을 성장시킨다.
상기 버퍼층(112)은, 가령 AlInN/GaN 적층 구조, InxGa1-xN/GaN 적층 구조, AlxInyGa1-x-yN/InxGa1-xN/GaN의 적층 구조 등의 멀티버퍼층으로 형성될 수 있다.
이어서, 사일렌(SiH4) 가스를 분당 7×109 몰로 상기 반응관 내부로 유입하여 n형 반도체층(120)을 형성시키는데, 상기 n형 반도체층(120)은 구동전압을 낮추기 위하여 실리콘 도핑된 n-GaN층으로 형성될 수 있으며, 가령, NH3(3.7×10-2 몰/분), TMGa(1.2×10-4 몰/분) 및 Si와 같은 n형 도펀트를 포함한 사일렌 가스를 공급하여 형성될 수 있다.
상기 n형 반도체층(120)이 성장되면, 트리메틸 갈륨 및 트리메틸 인듐을 주입하면서 질소 분위기에서 상기 활성층(130)을 성장시킨다.
상기 활성층(130)은 가령 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) 공법을 이용하여 InGaN/GaN으로 구성된 다중양자우물(Multi-Quantum Well : MQW) 구조로 형성될 수 있다.
상기 활성층(130)이 형성되면, 그 위로 p형 반도체층(140)이 형성된다.
상기 p형 반도체층(140)은 수소를 캐리어 가스로 하여 1000℃로 분위기 온도를 높여 TMGa(7×10-6 몰/분), 트리메틸알루미늄(TMAl)(2.6×10-5 몰/분), 비세틸 사이클로 펜타디에닐 마그네슘(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}(5.2×10-7 몰/분), 및 NH3(2.2×10-1 몰/분)을 공급하여 성장된다.
이어서, 약 1000℃의 온도에서 열처리를 하여 p형 반도체층(140)의 정공 농도가 최대가 되도록 조정하고 p형 반도체층(140) 위에 터널층(150)을 형성한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)의 터널층(150)이 형성된 형태를 도시한 공정상태도이다.
상기 터널층(150)은 일정 에너지를 가지는 장벽층을 형성하고 있으며, 소정 전압 수치 이상의 전류가 인가되는 경우 전자 터널링 현상으로 전류가 흐르게 된다.
상기 터널층(150)은 InGaN 층을 포함하여 이루어질 수 있으며, 접촉층(152)보다 얇은 두께로 형성되는데, 가령 수십 Å의 두께로 형성될 수 있다.
이어서, 접촉층(152)을 형성하기 위하여 제1마스크층(A)이 형성된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)의 제1마스크 층(A)이 형성된 형태를 도시한 공정상태도이다.
도 4를 참조하면, 상기 제1마스크층(A)은 상기 터널층(150)의 일부 영역을 제외하고 형성되는데, 상기 제외된 일부 영역은 접촉층(152)이 형성되는 영역이다.
상기 제1마스크층(A)은 SiO2 박막 증착 기술을 이용하여 형성될 수 있으며, SiH4(실레인 가스)와 O2를 사용하여 도핑되지 않은 SiO2 박막을 형성한다. 이때, APCVD 연속형 반응장치, LPCVD 분산 주입 장치, PECVD 장치 등을 사용하거나 LPCVD 장치를 이용한 TEOS(Tetraethyl orthosilicate; Tetraethosiloxane Si(C2H5O)4)의 열분해에 의하여 실리콘 산화층(제1마스크층; A)을 형성할 수 있다.
또한, 고온 영역에서 LPCVD 공법을 이용하여, 이염화 실레인(Dichlorosilane) 및 산화질소(Nitrous oxide)에 의하여 실리콘 질화막(A)을 형성할 수 있다.
상기 제1마스크층(A)이 형성되면, 접촉층(152)이 형성된다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)의 접촉층(152)이 형성된 형태를 도시한 공정상태도이다.
상기 접촉층(152)은 n형 InGaN 층을 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 터널층(150)보다 두꺼운 두께, 가령 수천 Å의 두께로 형성될 수 있다.
상기 제1마스크층(A)이 형성되지 않은 영역에 InGaN이 증착됨으로써 상측으로 돌출된 접촉층(152)을 형성할 수 있는데, 화학 기상 증착(CVD)기술, 스퍼터링(Sputtering) 기술, 진공 증착(Vacuum evaporation) 기술과 같은 물리 기상 증 착(PVD)기술, 원자층 화학 증착(ALCVD)기술, 에피택시(Epitaxy) 증착기술 등에 의하여 형성가능하다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)의 제1마스크층(A)이 제거된 형태를 도시한 공정상태도이다.
이어서, 제1마스크층(A)이 제거되고 보호소자 기능을 수행하는 층구조과 발광소자 기능을 수행하는 층구조를 분리하기 위하여 격벽층(160)이 형성된다.
상기 격벽층(160)을 형성하기 위하여 식각 공정이 처리된다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)의 제2마스크층(B)이 형성된 형태를 도시한 공정상태도이다.
처음으로, 제2마스크층(B)이 왼측으로부터 접촉층(152)에 이르기 전까지의 터널층(150) 위에 형성되는데, 제2마스크층(B)이 형성되지 않은 접촉층(152)의 왼측 일부 영역은 격벽층(160)이 형성되기 위한 식각 영역이다.
그리고, 제2마스크층(B)이 (152)의 일부 영역 위로 형성되는데, 제2마스크층(B)이 형성되지 않은 접촉층(152)의 나머지 영역은 n측 전극(190)이 연장 형성되기 위한 식각 영역이다.
상기 제2마스크층(B)은 X-선 노광기술, 전자빔 노광기술, 이온빔 노광기술과 같은 방사 노광(Radiation lithography)기술, Dip-pen 나노노광기술, 나노각인 노광기술(NIL)과 같은 비광노광(Nonoptical lithography)기술 등의 노광 공정을 통하여 형성된 감광제(Photoresist) 패턴으로 구현될 수 있다.
상기 제2마스크층(B)이 형성되면, 식각 공정이 처리되는데, 식각 용액을 이 용한 습식 식각(Wet etching) 및 이온 식각(이온빔 식각, RF 스파터 식각 등), 반응 건식 식각 등의 건식 식각(Dry etching) 기술 등이 모두 사용가능하다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)가 식각처리된 후의 형태를 도시한 공정상태도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)의 제2마스크층(B)이 제거된 형태를 도시한 공정상태도이다.
도 8에 의하면, 상기 접촉층(152)의 왼측 식각 영역은 격벽층(160)이 형성되기 위한 영역이고, 오른측의 식각 영역은 n측 전극(190)이 형성되기 위한 영역이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)의 격벽층(160)이 형성된 형태를 도시한 공정상태도이다.
상기 격벽층(160)은 접촉층(152)의 왼측 식각 영역에 절연물질이 도포되어 형성되는데, 상기 식각 영역의 형태에 대응되게, 터널층(150)으로부터 n형 반도체층(120)까지의 일부 영역, 그리고 접촉층(152) 옆의 영역에 수직구조로 형성된다.
상기 격벽층(160)은 n형 반도체층(120)의 저면까지 다다르지 않도록 소정 깊이로 형성되는데, 이는 n측 전극(190)으로부터의 전류가 n형 반도체층(120) 전체에 골고루 전달되도록 하기 위함이다.
상기 격벽층(160)은 p형 반도체층(140), 활성층(130)을 두 부분으로 분리하여 절연시키는 기능을 수행하며, 상기 격벽층(160)의 왼측은 발광소자 기능이 수행되는 영역이고, 오른측은 보호소자 기능이 수행되는 영역이다.
따라서, 본 발명에 의한 질화물 반도체 발광소자(100)는 하나의 적층 구조 상에서 발광소자의 기능과 보호소자의 기능을 동시에 구현할 수 있다.
이어서, 터널층(150) 위로 투명전극층(170)이 형성된다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)의 투명전극층(170)이 형성된 형태를 도시한 공정상태도이다.
도 11에 도시된 것처럼, 상기 투명전극층(170)은 터널층(150), 격벽층(160) 위와 접촉층(152) 상면 에 증착되며, p측 전극(180), 터널층(150)과 활성층(140) 사이의 전류 확산을 원활하게 하는데, 예를 들어 ITO, ZnO, RuOx, TiOx, IrOx 등의 재질로 이루어진 투명전극층으로 구비될 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)의 전극(180, 190)이 형성된 형태를 도시한 공정상태도이다.
도 12를 참조하면, n형 반도체층(120) 위로 티탄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au) 등으로 이루어진 n측 전극(190)이 증착되고, 접촉층(170) 위로 티탄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au) 등으로 이루어진 p측 전극(180)이 증착된다.
이때, 상기 n측 전극(190)은 n형 반도체층(120)의 상면 뿐만 아니라 활성층(130), p형 반도체층(140)의 측면 그리고 p형 반도체층(140)의 상면 일부까지 연장 형성된다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)에 정방향 전류가 인가된 경우의 전류 흐름(i1)을 예시적으로 도시한 도면이고, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체 발광소자(100)에 역방향 전류가 인가된 경우의 전류 흐름(i2)을 예시적으로 도시한 도면이다.
위에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 의하면 터널층(150) 및 격벽층(160)에 의하여 구분되는 일부 영역(L2)에 npn형의 보호소자 구조를 배치함으로써, 전극(180, 190)에 정방향 전류가 인가되는 경우, 도 14에서와 같이 전류(i1)는 터널층(150)을 통하여 흐르게 되고 발광소자의 영역(L1)인 활성층(130)에서 빛이 발광된다.
전술한 대로, 접촉층(152)의 두께가 충분히 두껍게 형성되므로, 전극(180, 190)에 정방향 전류가 인가되어도 접촉층(152)과 p형 반도체층(140) 사이에 터널링 현상이 발생되지 않고, 보호소자 영역(L2)에는 역방향 바이어스가 걸리게 되므로 두 층(140, 152) 사이에 전류가 흐르지 않는다.
반면, 전극(180, 190)에 역방향 전류가 인가되는 경우에는 도 15에서와 같이, 전류(i2)가 발광소자의 영역(L1))으로 흐르지 않고 보호소자 영역(L2)에 순방향 바이어스가 걸리므로 보호소자 영역(L2)으로 흐르게 된다.
이와 같이, 본 발명에 의한 질화물 반도체 발광소자(100)에 역방향 바이어스가 인가되더라도 소자 내부에는 전류가 흐르지 않으므로 ESD 현상으로 인하여 소자가 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다(즉, 상기 보호소자 영역(L2)는 제너 다이오드를 실장한 것과 동일한 특성을 보이는 것임).
또한, 종래 패키지 공정에서 제너 다이오드칩을 실장하는 경우 혹은 제너 다이오드 내장형 더블칩 발광소자의 경우보다 사이즈를 줄일 수 있고, 발광면적이 넓어져 휘도를 증가시킬 수 있게 된다.
이상에서 본 발명에 대하여 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에 의한 질화물 반도체 발광소자에 의하면, 패키지 공정에서 제너 다이오드칩이 실장된 패키지 일체형 발광소자 또는 제너 다이오드 내장형 더블칩 발광소자와 비교하여 발광소자 패키지 제품의 사이즈를 감소시킬 수 있으며, 발광 면적을 넓게 형성하여 광효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법에 의하면, 보호소자 기능이 구비된 반도체 발광소자를 생산함에 있어서, 생산 공정을 단순화할 수 있고, 적은 양의 반도체 재료를 이용하여 발광 기능 및 소자보호 기능을 구현할 수 있으므로 생산 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
Claims (16)
- n측 전극이 형성된 n형 반도체층;상기 n형 반도체층 위에 형성된 활성층;상기 활성층 위에 형성되고, p측 전극이 형성된 p형 반도체층;상기 p형 반도체층 위의 일부 영역에 형성되는 접촉층; 및절연물질로 이루어지고, 상기 p형 반도체층으로부터 상기 n형 반도체층까지의 일부 영역에 수직구조로 형성되며, 상기 p측 전극 및 상기 접촉층 옆에 형성되어 전기적으로 분리시키는 격벽층을 포함하는 질화물 반도체 발광소자.
- 제 1항에 있어서,상기 p형 반도체층 위에 형성되는 터널층을 포함하는 질화물 반도체 발광소자.
- 제 2항에 있어서,상기 터널층 위에 형성되는 투명전극층을 포함하는 질화물 반도체 발광소자.
- 제 2항에 있어서, 상기 터널층은수십 Å의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 접촉층은수천 Å의 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
- 제 2항에 있어서, 상기 터널층은상기 접촉층보다 얇은 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 격벽층은상기 n형 반도체층의 저면까지 다다르지 않고 일부 깊이까지 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 n측 전극은상기 n형 반도체층, 상기 활성층 및 상기 p형 반도체층의 식각 영역에 걸쳐 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
- 제 1항에 있어서, 상기 접촉층은n형 InGaN 층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
- 제 2항에 있어서, 상기 터널층은InGaN 층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자.
- 기판 위에 n형 반도체층이 형성되는 단계;상기 n형 반도체층 위에 활성층이 형성되는 단계;상기 활성층 위에 p형 반도체층이 형성되는 단계;상기 상기 p형 반도체층 위의 일부 영역에 접촉층이 형성되는 단계; 및상기 p형 반도체층으로부터 상기 n형 반도체층까지의 일부 영역 및 상기 접촉층 옆의 영역에, 격벽층이 수직구조로 형성되는 단계를 포함하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서, 상기 p형 반도체층이 형성되는 단계는상기 p형 반도체층 위에 터널층이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서, 상기 격벽층이 형성되는 단계는상기 p형 반도체층 위에 투명전극층이 형성되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
- 제 11항에 있어서, 상기 격벽층이 형성되는 단계는상기 p형 반도체층 위에 p측 전극이 형성되고, 상기 격벽층의 옆으로 식각된 n형 반도체층 위에 n측 전극이 형성되는 단계를 포함하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
- 제 12항에 있어서, 상기 터널층이 형성되는 단계는상기 터널층이 상기 접촉층보다 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
- 제 14항에 있어서, 상기 n측 전극이 형성되는 단계는상기 n측 전극이 상기 n형 반도체층, 상기 활성층, 상기 p형 반도체층의 식각 영역을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물 반도체 발광소자의 제조 방법.
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