[go: up one dir, main page]

KR100882112B1 - 반도체 발광소자 및 그의 제조방법 - Google Patents

반도체 발광소자 및 그의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100882112B1
KR100882112B1 KR1020070098105A KR20070098105A KR100882112B1 KR 100882112 B1 KR100882112 B1 KR 100882112B1 KR 1020070098105 A KR1020070098105 A KR 1020070098105A KR 20070098105 A KR20070098105 A KR 20070098105A KR 100882112 B1 KR100882112 B1 KR 100882112B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
type
semiconductor layer
gan
substrate
light emitting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020070098105A
Other languages
English (en)
Inventor
송상엽
이진현
김유승
최광기
최번재
김현수
이상범
Original Assignee
삼성전기주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전기주식회사 filed Critical 삼성전기주식회사
Priority to KR1020070098105A priority Critical patent/KR100882112B1/ko
Priority to JP2008229635A priority patent/JP5165508B2/ja
Priority to US12/210,472 priority patent/US7968893B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100882112B1 publication Critical patent/KR100882112B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/83—Electrodes
    • H10H20/832—Electrodes characterised by their material
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10H—INORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00—Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80—Constructional details
    • H10H20/81—Bodies
    • H10H20/822—Materials of the light-emitting regions
    • H10H20/824—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP
    • H10H20/825—Materials of the light-emitting regions comprising only Group III-V materials, e.g. GaP containing nitrogen, e.g. GaN

Landscapes

  • Led Devices (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Abstract

순방향 전압 특성 및 턴온 전압 특성과 같은 발광소자 자체의 특성을 향상시키고, 입력전압을 감소시켜 발광소자 효율을 증가시키면서, 저전압 동작으로 발광소자의 신뢰성이 증가되는 반도체 발광소자 및 그 제조방법이 제안된다. 본 발명에 따르는 반도체 발광소자는 n형 GaN 반도체층, n형 GaN 반도체층의 갈륨표면에 형성된 활성층, 활성층 상에 형성된 p형 반도체층과 함께, n형 GaN 반도체층의 질소표면에 형성된, 란탄(La)-니켈(Ni) 합금을 포함하는 n형 전극을 포함한다.
질소표면, 란탄, 니켈

Description

반도체 발광소자 및 그의 제조방법{Semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof}
본 발명은 반도체 발광소자 및 그의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 순방향 전압 특성 및 턴온 전압 특성과 같은 발광소자 자체의 특성을 향상시키고, 입력전압을 감소시켜 발광소자 효율을 증가시키면서, 저전압 동작으로발광소자의 신뢰성이 증가되는 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
반도체 발광소자는 소자 내에 포함되어 있는 반도체 물질이 빛을 발광하는 소자로서, 예를 들면, LED와 같이 다이오드를 이용하여 반도체를 접합한 형태로 전자/정공 재결합에 따른 에너지를 광으로 변환하여 방출하는 종류의 소자가 있다.
이러한 반도체 발광소자는 현재 조명, 표시장치 및 광원으로서 널리 이용되며, 적은 전력으로 원하는 파장의 빛을 발광하고, 수은과 같은 환경유해물질 방출을 억제할 수 있어서 에너지 절약 및 환경보호 측면을 고려하여 그 개발이 가속화되고 있는 추세이다.
특히, 최근 그 개발 및 사용이 활성화된 질화갈륨(GaN)계 LED를 이용한 휴대폰 키패드, 사이드 뷰어, 카메라 플래쉬 등의 상용화에 힘입어, 최근 발광다이오드를 이용한 일반 조명 개발이 활기를 띠고 있다. 대형 TV의 백라이트 유닛 및 자동차 전조등, 일반 조명 등 그의 응용제품이 소형 휴대제품에서 대형화, 고출력화, 고효율화, 높은 신뢰성을 갖는 제품으로 진행하여 해당 제품에 요구되는 특성을 나타내는 광원을 요구하게 되었다.
GaN계 LED제조시 각 반도체층 상에 형성되는 전극의 접촉저항과 같은 특성의 제어가 중요하다. 특히 n형 GaN계 반도체층에 접촉하면서 형성되는 n형 오믹(ohmic) 전극은 낮은 순방향 전압(forward voltage, Vf)를 나타낼 것이 요구된다. 따라서, n형 GaN계 반도체층에 접촉하는 n형 오믹 전극은 접촉저항이 낮은 재료를 포함할 필요가 있다.
n형 GaN 반도체층상에 형성될 n형 전극에는 Ti, Cr, Ta, Al, Au 및 이들의 합금이 사용된다. 그러나, 현재 사용되는 n형 전극 재료들을 이용하여 n형 전극이 형성된 반도체 발광소자는 여전히 접촉저항이 높고, 그에 따라 순방향 전압치가 원하는 수준보다 높은 값을 나타내는 문제가 잔존하였다.
따라서, 반도체 발광소자의 특성을 원하는 수준으로 제어하여 소자발광효율을 보다 높이면서 제품의 신뢰성은 유지할 수 있는 n형 전극 재료물질의 개발이 요 청되었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 순방향 전압 특성 및 턴온 전압 특성과 같은 발광소자 자체의 특성을 향상시키고, 입력전압을 감소시켜 발광소자 효율을 증가시키면서, 저전압 동작으로 발광소자의 신뢰성이 증가되는 반도체 발광소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 반도체 발광소자는 n형 GaN 반도체층; n형 GaN 반도체층의 갈륨표면에 형성된 활성층; 활성층 상에 형성된 p형 반도체층; 및 n형 GaN 반도체층의 질소표면에 형성된, 란탄(La)-니켈(Ni) 합금을 포함하는 n형 전극;을 포함한다.
n형 전극은, 란탄-니켈 합금 중, LaNi5를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판 상에 n형 GaN 반도체층을 형성하는 단계; n형 GaN 반도체층의 갈륨표면 상에 활성층을 형성하는 단계; 활성층 상에 p형 반도체층을 형성하는 단계; 기판을 제거하는 단계; 및 n형 GaN 반도체층의 질소표면 상에, 란탄-니켈 합금을 포함하는 n형 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 반 도체 발광소자 제조방법이 제공된다.
n형 전극은, 란탄-니켈 합금 중, LaNi5를 포함할 수 있다. 기판은, 사파이어 기판일 수 있다.
바람직하게는, n형 전극 형성 전에, n형 GaN 반도체층의 질소표면을 레이저 처리하여 질소표면의 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, GaN 기판; GaN 기판의 갈륨표면에 형성된 n형 반도체층; n형 반도체층 상에 형성된 활성층; 활성층 상에 형성된 p형 반도체층; 및 GaN 기판의 질소표면에 형성된, 란탄-니켈 합금을 포함하는 n형 전극;을 포함하는 반도체 발광소자가 제공된다. GaN 기판은 성장기판 또는 지지기판일 수 있다.
n형 전극은, 란탄-니켈 합금 중, LaNi5를 포함할 수 있다.
본 발명의 또다른 실시예에 따르면, GaN 기판의 갈륨표면 상에 n형 반도체층을 형성하는 단계; n형 반도체층 상에 활성층을 형성하는 단계; 활성층 상에 p형 반도체층을 형성하는 단계; 및 GaN 기판의 질소표면 상에, 란탄-니켈 합금을 포함 하는 n형 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법이 제공된다.
n형 전극은, 란탄-니켈 합금 중, LaNi5를 포함할 수 있다.
바람직하게는, n형 전극 형성 전에, n형 GaN 반도체층의 질소표면을 레이저 처리하여 질소표면의 특성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 반도체 발광소자는 n형 전극의 오믹특성이 향상되어, 순방향 전압 특성이 향상되고, 턴온 전압이 감소되어 발광소자 자체 특성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 반도체 발광소자는 입력전압을 감소시켜 입력전압과 발광된 광량의 비율이 높아져 발광소자 효율(lm/W)을 증가시킬 수 있고, 입력전압이 낮으므로 저전압에서 동작하게 되어 신뢰성이 증가되는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 발광소자의 단면도이다. 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 발광소자(100)는 n형 GaN 반도체층(110); n형 GaN 반도체층(110)의 갈륨표면에 형성된 활성층(120); 활성층(120) 상에 형성된 p형 반도체층(130); 및 n형 GaN 반도체층(110)의 질소표면에 형성된, 란탄(La)-니켈(Ni) 합금을 포함하는 n형 전극(150);을 포함한다.
반도체 발광소자(100)는 n형 GaN 반도체층(110), 활성층(120) 및 p형 반도체층(130)이 순차적으로 적층된 형태인데, 그 중, n형 반도체층은 특히 GaN계 화합물 반도체를 포함한다. n형 GaN 반도체층(110)은 GaN계 화합물 반도체층에 불순물로서 예를 들어, Si, Ge, 및 Sn 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.
활성층(120)은 n형 GaN 반도체층(110)의 갈륨표면에 형성된다. 활성층(120)은 발광을 활성화시키는 층으로서, n형 GaN 반도체층(110) 및 p형 반도체층(130)의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 물질을 이용하여 형성된다.
활성층(120)은 예를 들어 n형 GaN 반도체층(110)이 GaN계 화합물 반도체이므로, GaN계 화합물 반도체의 에너지 밴드 갭보다 작은 에너지 밴드 갭을 갖는 InGaN계 화합물 반도체를 이용하여 형성될 수 있다. 이 때, 활성층(120)의 특성상, 불순물은 도핑되지 않는 것이 바람직하며, 장벽의 높이나 우물층의 두께, 조성, 우물의 개수를 조정하여 파장이나 양자효율을 조절할 수 있다.
활성층(120) 상에는 p형 반도체층(130)이 적층된다. p형 반도체층(130)은 예를 들면, GaN계반도체, ZnO계반도체, GaAs계반도체, GaP계반도체, 및 GaAsP계반도체와 같은 반도체로 구성될 수 있다. 이외에도, 반도체층들은 III-V 족 반도체, II-VI 족 반도체, 및 Si로 구성된 군으로부터 적절히 선택되어 구현될 수 있다.
p형 반도체층(130)이 GaN계 화합물 반도체를 포함하는 경우, 불순물로는 Mg, Zn, 및 Be 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.
n형 전극(150)은 n형 GaN 반도체층(110)의 질소표면에 형성된다. n형 GaN 반도체층(110)의 질소표면(nitrogen-face)은 상대적으로 질소가 더 풍부하게 존재하는 표면을 의미한다. 이와 반대로, 갈륨표면(gallium-face)은 상대적으로 갈륨이 더 풍부하게 존재하는 표면을 의미한다. GaN계 반도체층의 질소표면 및 갈륨표면에 대하여는 이하, 도2a 내지 도2d를 참조하여 더 설명하기로 한다.
따라서, 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 발광소자(100)에서, n형 전극(150)은 n형 GaN 반도체층(110)의 표면 중, 상대적으로 질소가 더 풍부한 표면에 형성된다. n형 GaN 반도체층(110)의 질소표면은 그 위에 n형 전극을 형성한 경우, 압전효과에 의하여 오믹 접촉 형성이 나쁜 경우가 있다. 이러한 질소표면 상에 안정한 오믹 접촉 형성을 위하여 란탄(La)-니켈(Ni) 합금을 포함하는 n형 전극(150)을 형성한다. 특히, n형 전극은, 란탄-니켈 합금 중, LaNi5를 포함할 수 있다.
n형 전극(150)은 란탄-니켈 합금을 포함하는데, 특히 란탄은 질소와 일함수(work function)값이 유사하여 안정한 오믹 접촉을 형성하는데 기여할 수 있다.
p형 전극(140)은 p형 반도체층(130)과의 오믹 접촉 특성 등을 고려하여, Ag, Zn, 또는 Mg와 같은 금속을 사용할 수 있다.
도2a 내지 도2d는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 발광소자의 제조방법에 제공되는 도면들이다. 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 발광소자 제조방법에 따르면, 먼저 도2a를 참조하면, 기판(160) 상에 n형 GaN 반도체층(110)을 형성한다.
기판(160)은 그 위에 n형 GaN 반도체층(110)을 성막하기 위한 성장기판으로서, GaN계 반도체층과 결정격자 상수가 유사하여 성막특성이 우수한 사파이어 기판 또는 스피넬(MgAl2O4) 기판이 사용될 수 있다.
이 때, 기판(160) 상에 성막되는 n형 GaN 반도체층(110)이 기판(160)과 접하는 표면은 질소표면이다. 도2a에는 n형 GaN 반도체층(110)의 성장방향이 화살표로 나타나 있다. 성장방향은 성막방법에 따라 달라질 수 있고, 동일한 성막방법에 의한 경우라도 조건을 제어하여 성장방향을 다르게 할 수 있다. 본 실시예에서는 기판(160)과 n형 GaN 반도체층(110)의 경계면은 질소표면이고, n형 GaN 반도체층(110) 및 활성층(120)의 경계면은 갈륨표면으로 성장된 경우를 상정하여 설명하기로 한다.
n형 GaN 반도체층(110)의 성막이 완료되면, n형 GaN 반도체층(110)의 갈륨표면 상에 활성층(120)을 형성한다. 활성층(120) 상에는 p형 반도체층(130)을 형성한다.
n형 GaN 반도체층(110), 활성층(120) 및 p형 반도체층(130)의 형성은 공지의 성막방법을 이용하여 수행될 수 있다. 예를 들면, 분자선 에피택시(Molecular beam epitaxy, MBE)방법을 이용하여 수행될 수 있다.
반도체층(110, 130) 및 활성층(120)이 적층되면, 성장기판으로서 사용된 기판(160)은 공지의 방법, 예를 들면, 레이저 등을 이용하여 제거된다(도2b 참조). 전술한 바와 같이, 기판(160) 및 n형 GaN 반도체층(110)의 경계면은 질소표면이므로 기판(160)을 제거하면(도2c), n형 GaN 반도체층(110)의 표면은 질소가 상대적으로 풍부한 질소표면이다.
기판(160)의 제거로 노출된 n형 GaN 반도체층(110)의 질소표면 상에는 n형 전극(150)이, p형 반도체층(130)상에는 p형 전극(140)이 형성된다(도2d). n형 전극(150) 및 p형 전극(140)은 통상의 전극형성방법에 의하여 형성될 수 있는데, 예를 들면, 전자빔 증발기(e-beam evaporator)를 이용하여 형성할 수 있다.
n형 전극(150)은 란탄-니켈 합금을 포함한다. 특히, n형 전극(150)은 LaNi5를 포함하는 것이 바람직하다.
도2c에서, n형 GaN 반도체층(110)은 그 위에 n형 전극(150)을 형성하기 전에, 질소표면을 레이저 처리하여 질소표면의 특성을 향상시킬 수 있다. 레이저 전처리로 인하여 질소표면은 n형 전극(150)과의 접촉특성이 더욱 향상될 수 있다.
도3은 도2c에서 n형 GaN 반도체층의 질소표면 및 갈륨표면을 나타낸 도면이 다. A는 n형 GaN 반도체층(110) 및 활성층(120)의 경계면을 확대하여 나타내고 있고, B는 n형 GaN 반도체층(110) 및 기판(160)의 경계면이었으나, 기판(160)의 제거로 인하여 외부로 노출된 표면을 확대하여 나타내고 있다. 전술한 바와 같이, n형 GaN 반도체층(110)의 성장방향은 화살표로 나타내었다.
A에는 n형 GaN 반도체층(110)이 활성층(120)과의 경계면에 갈륨(Ga)이 풍부하게 존재하는 것이 나타나있다. B에는 n형 GaN 반도체층(110)이 외부에 노출된 표면에 질소가 풍부하게 존재하는 것이 나타나 있다. n형 GaN 반도체층(110)은 기판(미도시)상에서, 기판 측에 질소가 풍부하고, 반대편측에는 갈륨이 풍부하도록 성장하는 것이 일반적이다. 이와 반대로 기판 측에 갈륨이 풍부하도록 성장시키려면, 통상의 성막방법을 변형 또는 제어하는 특별한 공정 및 조건이 추가될 필요가 있으므로 도3과 같이 성장시킨다.
그에 따라, 란탄-니켈 합금을 포함하는 n형 전극(150)은 도2d에서와 같이 n형 GaN 반도체층(110)의 질소표면에 형성되고, 전술한 바와 같이 질소가 풍부한 표면에서도 우수한 오믹접촉특성을 나타낼 수 있다.
도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 반도체 발광소자의 단면도이다. 본 실시예에 따른 반도체 발광소자(200)는 GaN 기판(260); GaN 기판(260)의 갈륨표면에 형성된 n형 반도체층; n형 반도체층 상에 형성된 활성층; 활성층 상에 형성된 p형 반도체층; 및 GaN 기판의 질소표면에 형성된, 란탄-니켈 합금을 포함하는 n형 전극;을 포함하는 반도체 발광소자가 제공된다. 본 실시예에 따른 반도체 발광소자(200)에서 활성층(220) 및 p형 반도체층(230)은 도1의 반도체 발광소자(100)의 활성층(120) 및 p형 반도체층(130)과 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에 따른 반도체 발광소자(200)는 n형 반도체층(210), 활성층(220) 및 p형 반도체층(230)을 GaN 기판(260)상에 순차적으로 적층한다. GaN 기판(260)은 도전성 기판으로서, 반도체층(210, 230)에 사용되는 GaN계 반도체로 구성된다.
GaN 기판(260)은 성장기판 또는 지지기판일 수 있다. GaN 기판(260)이 성장기판인 경우, GaN계 반도체층과는 결정격자상수가 동일 또는 유사할 것이므로 성장시 결함억제가 가능하여 성막특성이 우수하다.
GaN 기판(260)이 지지기판인 경우에는 별도의 성장기판을 사용하여 n형 반도체층(210), 활성층(220), 및 p형 반도체층(230)을 형성하고, 성장기판을 제거한 후, 다시 적층체(210, 220, 230)를 지지하기 위한 기판으로서 GaN 기판(260)을 형성하여 사용할 수 있다. 지지기판은 통상 사용되는 방법에 의하여 형성될 수 있는데, 예를 들어, 접합층을 이용하여 접합되거나 또는 n형 반도체층(210)상에 도금방법을 이용하여 형성될 수 있다.
본 실시예에서 n형 반도체층(210)은 GaN계반도체, ZnO계반도체, GaAs계반도체, GaP계반도체, 및 GaAsP계반도체와 같은 반도체로 구성될 수 있다. 이외에도, III-V 족 반도체, II-VI 족 반도체, 및 Si로 구성된 군으로부터 적절히 선택되어 구현될 수 있다. 다만, GaN 기판(260)이 GaN계 반도체를 포함하고 있으므로 결정격자상수 등의 성장조건을 고려하여 GaN계 반도체층인 것이 바람직하다.
본 실시예에 따른 n형 전극(250)은 GaN 기판(260)의 질소표면 상에 형성된다. 따라서, GaN 기판(260)의 갈륨표면 상에는 n형 반도체층(210)이 형성된다. n형 전극(250)은 란탄-니켈 합금을 포함하고, 특히, LaNi5를 포함할 수 있다.
바람직하게는, n형 전극(250) 형성 전에, GaN 기판(260)의 질소표면을 레이저 처리하여 질소표면의 특성을 향상시킬 수 있다. 레이저 전처리로 인하여 GaN 기판(260)의 질소표면은 n형 전극(250)과의 접촉특성이 더욱 향상될 수 있다.
도5는 도4에서 GaN 기판의 질소표면 및 갈륨표면을 나타낸 도면이다. 도5에서 n형 반도체층(210)은 특히, GaN계 반도체층인 경우를 상정하여 설명하기로 한다. C는 GaN 기판(260) 및 n형 반도체층(210)의 경계면을 확대하여 나타내고 있고, D는 GaN 기판(260)의 외부표면을 확대하여 나타내고 있다. 전술한 바와 같이, n형 GaN 반도체층(110)의 성장방향은 화살표로 나타내었다.
GaN 기판(260)의 질소표면 및 갈륨표면은 선택적으로 n형 반도체층(210)에 형성할 수 있는데, 본 실시예에서는 GaN 기판(260)의 갈륨표면과 n형 반도체층(210)이 접촉할 수 있도록 형성한다. 그에 따라 GaN 기판(260)의 외부표면은 질소표면이고, 이 질소표면 상에 n형 전극(250)을 형성한다(D 확대도 참조). GaN 기판(260)의 갈륨표면 상에 n형 반도체층(210)이 형성되면, 성장특성상 n형 반도체층(210)의 질소표면과 접촉하게 된다.
그에 따라, 란탄-니켈 합금을 포함하는 n형 전극(250)은 도4에서와 같이 GaN 기판(260)의 질소표면에 형성되고, 전술한 바와 같이 질소가 풍부한 표면에서도 우수한 오믹접촉특성을 나타낼 수 있다.
도6은 본 발명에 따른 반도체 발광소자의 n형 전극, Ti/Al n형 전극, 및 Cr n형 전극의 350 mA에서의 순방향 전압을 각각 나타낸 그래프이다. 여기서, n형 전극은 n형 GaN 반도체층 상에 형성하여 순방향 전압을 측정하였다. Ti/Al 및 Cr n형 전극도 n형 GaN계 반도체층 상에 형성하여 순방향 전압을 측정하였다.
도6을 참조하면, LaNi5를 사용하여 n형 전극을 구현한 경우, 약 3.45 V로서, Ti/Al n형 전극(약 3.77 V) 및 Cr n형 전극(약 3.72 V)보다 낮은 순방향 전압특성을 나타내었다. 따라서, 본 발명에 따른 란탄-니켈 n형 전극의 순방향 전압특성은 종래의 n형 전극보다 우수한 것을 확인할 수 있었다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의해 해석되어야 한다. 또한, 본 발명에 대하여 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 발광소자의 단면도이다.
도2a 내지 도2d는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 발광소자의 제조방법에 제공되는 도면들이다.
도 3은 도2c에서 n형 GaN 반도체층의 질소표면 및 갈륨표면을 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 반도체 발광소자의 단면도이다.
도5는 도4에서 GaN 기판의 질소표면 및 갈륨표면을 나타낸 도면이다.
도6은 본 발명에 따른 반도체 발광소자의 n형 전극, Ti/Al n형 전극, 및 Cr n형 전극의 순방향 전압을 나타낸 그래프이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 반도체 발광소자 110 n형 GaN 반도체층
120 활성층 130 p형 반도체층
140 p형 전극 150 n형 전극
160 기판

Claims (12)

  1. n형 GaN 반도체층;
    상기 n형 GaN 반도체층의 갈륨표면에 형성된 활성층;
    상기 활성층 상에 형성된 p형 반도체층; 및
    상기 n형 GaN 반도체층의 질소표면에 형성된, 란탄(La)-니켈(Ni) 합금을 포함하는 n형 전극;을 포함하는 반도체 발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 n형 전극은, LaNi5를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  3. 기판 상에 n형 GaN 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 n형 GaN 반도체층의 갈륨표면 상에 활성층을 형성하는 단계;
    상기 활성층 상에 p형 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 기판을 제거하는 단계; 및
    상기 n형 GaN 반도체층의 질소표면 상에, 란탄-니켈 합금을 포함하는 n형 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 n형 전극은, LaNi5를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 기판은, 사파이어 기판인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 n형 전극 형성 전에, 상기 n형 GaN 반도체층의 질소표면을 레이저 처리하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
  7. GaN 기판;
    상기 GaN 기판의 갈륨표면에 형성된 n형 반도체층;
    상기 n형 반도체층 상에 형성된 활성층;
    상기 활성층 상에 형성된 p형 반도체층; 및
    상기 GaN 기판의 질소표면에 형성된, 란탄-니켈 합금을 포함하는 n형 전극;을 포함하는 반도체 발광소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 GaN 기판은, 성장기판 또는 지지기판인 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 n형 전극은, LaNi5를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  10. GaN 기판의 갈륨표면 상에 n형 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 n형 반도체층 상에 활성층을 형성하는 단계;
    상기 활성층 상에 p형 반도체층을 형성하는 단계; 및
    상기 GaN 기판의 질소표면 상에, 란탄-니켈 합금을 포함하는 n형 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 n형 전극은, LaNi5를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 n형 전극 형성 전에, 상기 GaN 기판의 질소표면을 레이저 처리하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
KR1020070098105A 2007-09-28 2007-09-28 반도체 발광소자 및 그의 제조방법 Expired - Fee Related KR100882112B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070098105A KR100882112B1 (ko) 2007-09-28 2007-09-28 반도체 발광소자 및 그의 제조방법
JP2008229635A JP5165508B2 (ja) 2007-09-28 2008-09-08 半導体発光素子及びその製造方法
US12/210,472 US7968893B2 (en) 2007-09-28 2008-09-15 Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070098105A KR100882112B1 (ko) 2007-09-28 2007-09-28 반도체 발광소자 및 그의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100882112B1 true KR100882112B1 (ko) 2009-02-06

Family

ID=40507148

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070098105A Expired - Fee Related KR100882112B1 (ko) 2007-09-28 2007-09-28 반도체 발광소자 및 그의 제조방법

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7968893B2 (ko)
JP (1) JP5165508B2 (ko)
KR (1) KR100882112B1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007081719A2 (en) 2006-01-05 2007-07-19 Illumitex, Inc. Separate optical device for directing light from an led
US20090275157A1 (en) * 2006-10-02 2009-11-05 Illumitex, Inc. Optical device shaping
KR20090064474A (ko) 2006-10-02 2009-06-18 일루미텍스, 인크. Ｌｅｄ 시스템 및 방법
WO2009100358A1 (en) 2008-02-08 2009-08-13 Illumitex, Inc. System and method for emitter layer shaping
KR100982993B1 (ko) * 2008-10-14 2010-09-17 삼성엘이디 주식회사 Ⅲ족 질화물 반도체의 표면 처리 방법, ⅲ족 질화물 반도체및 그의 제조 방법 및 ⅲ족 질화물 반도체 구조물
TW201034256A (en) 2008-12-11 2010-09-16 Illumitex Inc Systems and methods for packaging light-emitting diode devices
EP2418696A4 (en) * 2009-04-09 2014-02-19 Panasonic Corp NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT ELEMENT, LIGHTING DEVICE, LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE, METHOD FOR PRODUCING A NITRIDE SEMICONDUCTOR LIGHT ELEMENT AND METHOD FOR PRODUCING A LIGHTING DEVICE
US8585253B2 (en) 2009-08-20 2013-11-19 Illumitex, Inc. System and method for color mixing lens array
US8449128B2 (en) 2009-08-20 2013-05-28 Illumitex, Inc. System and method for a lens and phosphor layer
JP2011103400A (ja) * 2009-11-11 2011-05-26 Sumitomo Electric Ind Ltd 化合物半導体素子
WO2011070770A1 (ja) * 2009-12-09 2011-06-16 パナソニック株式会社 窒化物系半導体発光素子、照明装置、液晶表示装置および照明装置の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6555256B1 (en) 1998-09-30 2003-04-29 Ut-Battelle, Llc Method of depositing an electrically conductive oxide film on a textured metallic substrate and articles formed therefrom
KR100561840B1 (ko) 2003-07-09 2006-03-16 삼성전자주식회사 전극층, 이를 구비하는 발광소자 및 전극층 제조방법
KR100631408B1 (ko) 2005-04-08 2006-10-04 삼성전기주식회사 ｐ형 질화갈륨층과 투명전극박막 간의 오믹접촉 형성방법및 그를 위한 열처리장치

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06152072A (ja) * 1992-11-16 1994-05-31 Asahi Chem Ind Co Ltd 半導体レーザ
JPH10247747A (ja) * 1997-03-05 1998-09-14 Toshiba Corp 半導体発光素子およびその製造方法
JP2000058919A (ja) * 1998-08-13 2000-02-25 Toshiba Corp 半導体素子及びその製造方法
JP4148976B2 (ja) * 2002-03-26 2008-09-10 三洋電機株式会社 窒化物系半導体素子の製造方法
JP4325232B2 (ja) * 2003-03-18 2009-09-02 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
US7538361B2 (en) * 2003-03-24 2009-05-26 Showa Denko K.K. Ohmic electrode structure, compound semiconductor light emitting device having the same, and LED lamp
KR100736674B1 (ko) 2003-07-16 2007-07-06 쇼와 덴코 가부시키가이샤 ｎ형 Ⅲ족 질화물 반도체용 ｎ형 오믹전극, 이 전극을구비한 반도체 발광소자 및 ｎ형 오믹전극의 형성방법
KR100506736B1 (ko) * 2003-10-10 2005-08-08 삼성전기주식회사 질화갈륨계 반도체 발광 소자 및 그 제조방법
KR100631898B1 (ko) * 2005-01-19 2006-10-11 삼성전기주식회사 Ｅｓｄ보호 능력을 갖는 질화갈륨계 발광 소자 및 그 제조방법
KR100638732B1 (ko) * 2005-04-15 2006-10-30 삼성전기주식회사 수직구조 질화물 반도체 발광소자의 제조방법
CN100375303C (zh) * 2005-10-27 2008-03-12 晶能光电（江西）有限公司 含有金锗镍的欧姆电极、铟镓铝氮半导体发光元件及制造方法
US8021904B2 (en) * 2007-02-01 2011-09-20 Cree, Inc. Ohmic contacts to nitrogen polarity GaN

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6555256B1 (en) 1998-09-30 2003-04-29 Ut-Battelle, Llc Method of depositing an electrically conductive oxide film on a textured metallic substrate and articles formed therefrom
KR100561840B1 (ko) 2003-07-09 2006-03-16 삼성전자주식회사 전극층, 이를 구비하는 발광소자 및 전극층 제조방법
KR100631408B1 (ko) 2005-04-08 2006-10-04 삼성전기주식회사 ｐ형 질화갈륨층과 투명전극박막 간의 오믹접촉 형성방법및 그를 위한 열처리장치

Also Published As

Publication number Publication date
US7968893B2 (en) 2011-06-28
JP5165508B2 (ja) 2013-03-21
JP2009088495A (ja) 2009-04-23
US20090085043A1 (en) 2009-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100882112B1 (ko) 반도체 발광소자 및 그의 제조방법
JP5048497B2 (ja) 窒化物半導体発光素子及びその製造方法
JP5229566B2 (ja) 窒化物半導体発光素子
EP2053668A2 (en) Group III nitride semiconductor light-emitting device
KR100961109B1 (ko) ＧａＮ계 반도체 발광소자
US20100200877A1 (en) Nitride semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same
US20180138367A1 (en) Nitride Light Emitting Diode and Growth Method
KR20110057541A (ko) 질화물 반도체 발광소자
JP2002134786A (ja) 窒化物半導体発光素子
US11393948B2 (en) Group III nitride LED structures with improved electrical performance
WO2016002419A1 (ja) 窒化物半導体発光素子
US8735919B2 (en) Group III-nitride based semiconductor LED
US8053794B2 (en) Nitride semiconductor light emitting device and fabrication method thereof
JPH08130327A (ja) Ｉｉｉ−ｖ族窒化物半導体発光素子
KR100982981B1 (ko) ＧａＮ계 반도체 발광소자
JP4864435B2 (ja) 化合物半導体積層構造体、化合物半導体素子およびランプ
KR20250047171A (ko) 질화물 반도체 발광 소자
KR20100085008A (ko) ＧａＮ계 반도체 발광소자
KR102425850B1 (ko) 발광소자
JP2002329886A (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
KR20120047073A (ko) 질화갈륨계 반도체 발광소자
JP2009218312A (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
JP2013197512A (ja) 半導体発光素子
JP2009010429A (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子
JP2005294876A (ja) 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20070928

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20080714

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20090114

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20090129

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20090129

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20120116

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130102

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20130102

Start annual number: 5

End annual number: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140103

Year of fee payment: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20140103

Start annual number: 6

End annual number: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee
PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20151209