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KR101350923B1 - Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same - Google Patents

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KR101350923B1
KR101350923B1 KR1020120062401A KR20120062401A KR101350923B1 KR 101350923 B1 KR101350923 B1 KR 101350923B1 KR 1020120062401 A KR1020120062401 A KR 1020120062401A KR 20120062401 A KR20120062401 A KR 20120062401A KR 101350923 B1 KR101350923 B1 KR 101350923B1
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type semiconductor
semiconductor layer
light emitting
resistance
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곽준섭
박민주
황성주
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순천대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 이온 주입 또는 플라즈마 도핑 방법을 통해 p형 반도체층, 활성층 및 n형 반도체층의 노출된 표면 상에 표면개질층을 형성하여 누설전류 현상을 방지할 수 있는 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention provides a semiconductor light emitting device capable of preventing a leakage current phenomenon by forming a surface modification layer on the exposed surface of the p-type semiconductor layer, the active layer and the n-type semiconductor layer by ion implantation or plasma doping method and a method of manufacturing the same. It is about.

Description

반도체 발광 소자 및 그 제조 방법{Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same}Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same {Semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same}

본 발명은 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 반도체 발광 소자의 누설전류를 최대한 감소시켜 소자의 발광 효율을 개선시킬 수 있는 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a semiconductor light emitting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a semiconductor light emitting device and a method of manufacturing the same that can improve the luminous efficiency of the device by reducing the leakage current of the semiconductor light emitting device as much as possible.

발광다이오드(Light Emitting Diode, LED)는 전기에너지를 빛에너지로 변환시켜주는 반도체 발광 소자로써, 화합물 반도체 단자에 전류를 흘려서 p-n접합 부근 또는 활성층에서 전자와 홀의 결합에 의해 빛을 방출하는 소자이다.A light emitting diode (LED) is a semiconductor light emitting device that converts electrical energy into light energy, and emits light by flowing current through a compound semiconductor terminal and combining light with electrons and holes in a p-n junction or in an active layer.

상기 발광다이오드는 화합물 반도체의 조성비를 조절함으로써 다양한 색상 구현이 가능하며, 광 변환효율이 높아 소비전력이 낮고, 수명이 1만 내지 5만 시간에 이르며 점등 및 소등시 응답속도가 빠르다. 또한, 점광원으로 다양한 형태로 집적화시킬 수 있고, 작은 사이즈로 만들 수 있어 정교한 디자인이 가능하며 환경친화적이라는 특성이 있어차세대 조명용 광원으로 평가받고 있다. 현재 발광다이오드는 대형 옥외 전광판, 액정 디스플레이의 백라이트 등으로 응용 범위를 넓혀가고 있는 실정이다.The light emitting diode can realize various colors by adjusting the composition ratio of the compound semiconductor, and has high light conversion efficiency, low power consumption, lifetime of 10,000 to 50,000 hours, and fast response time when turned on and off. In addition, it can be integrated in various forms as a point light source, and can be made in a small size, so that it is possible to design sophisticated and environmentally friendly. Currently, light emitting diodes are expanding their application range to large outdoor billboards and backlights of liquid crystal displays.

상기 발광 다이오드는 현재 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체를 이용한 것이 주류를 이루고 있다. 질화갈륨계 화합물 반도체(GaN)는 높은 열정 안정성과 폭 넓은 밴드갭을 가지고 있어, 발광다이오드를 포함한 반도체 발광 소자 및 고출력 전자부품 소자 개발 분야에서 많은 주목을 받아왔다.The light emitting diodes are mainly made of III-V compound semiconductors. Since gallium nitride compound semiconductors (GaN) have high enthusiasm stability and a wide band gap, they have attracted much attention in the development of semiconductor light emitting devices and high output electronic components including light emitting diodes.

도 1에는 종래의 반도체 발광 소자의 일반적인 구조가 도시되어 있다. 1 shows a general structure of a conventional semiconductor light emitting device.

도 1을 참조하면, 종래의 반도체 발광 소자는 금속 또는 실리콘 기판(100) 상에 n형 반도체층(110), 활성층(120) 및 p형 반도체층(130)이 순차적으로 적층되어 있고, 상기 p형 반도체층(130) 및 n형 반도체층(110)의 표면에 각각 p형 전극(140) 및 n형 전극(150)이 전기적으로 접촉되어 있는 구조를 가진다. 도면 부호 ITO는 투명전극층이다. Referring to FIG. 1, in the conventional semiconductor light emitting device, an n-type semiconductor layer 110, an active layer 120, and a p-type semiconductor layer 130 are sequentially stacked on a metal or silicon substrate 100. The p-type electrode 140 and the n-type electrode 150 are in electrical contact with the surfaces of the type semiconductor layer 130 and the n-type semiconductor layer 110, respectively. ITO is a transparent electrode layer.

종래 공정에서는 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 순차적으로 적층한 후, 포토리소그라피 공정을 이용하여 적층된 반도체층들을 식각하여 상기 n형 반도체층의 일부를 노출시키는 공정을 제안하고 있다. 그런데, 상기의 종래 기술에 따르면 상기 포토리소그라피 공정에 의한 식각 공정시, 상기 p형 반도체층에서 n형 반도체층까지 약 1㎛ 가량 건식 식각을 진행하게 되는데, 이때, 상기 반도체 발광 소자에서 발생된 GaxCl1 -x 이 식각면 표면에 달라붙게 되는 현상이 나타나게 된다. 이와 같이 식각 공정시 발생된 GaxCl1-x 이, 특히, p형 반도체층 및 활성층 상에 달라붙게 되면 이러한 이유로 발광 다이오드의 동작을 위한 전류주입 중에 상당한 누설전류가 발생하게 되고, 이에 따른 소자의 수명 단축, 광학적 및 전기적 특성의 저하로 고품질의 발광다이오드를 제작하는데 많은 어려움이 있다. In the conventional process, an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer are sequentially stacked, and a process of exposing a portion of the n-type semiconductor layer by etching the stacked semiconductor layers using a photolithography process is proposed. However, according to the conventional technique, during the etching process by the photolithography process, dry etching is performed by about 1 μm from the p-type semiconductor layer to the n-type semiconductor layer, wherein the Ga generated in the semiconductor light emitting device x Cl 1 -x will stick to the etch surface. As such, when Ga x Cl 1-x generated during the etching process adheres to the p-type semiconductor layer and the active layer, a significant leakage current is generated during the current injection for the operation of the light emitting diode. There is a lot of difficulty in manufacturing a high quality light emitting diode due to shortening the lifespan and deterioration of optical and electrical properties.

이러한, 누설전류는 전극단자에 전압을 인가할 경우 소자의 표면 및 계면을 통해 흐르게 되는 것으로서, 소자의 성능에 중대한 영향을 미치며 경우에 따라 소자의 파괴를 유발할 수 있으므로, 소자의 광학적 및 전기적 특성을 향상시키기 위해서 누설전류를 감소하기 위한 연구는 반드시 필요한 실정이다. The leakage current flows through the surface and the interface of the device when a voltage is applied to the electrode terminal, which significantly affects the performance of the device and may cause the device to be destroyed in some cases, thereby reducing the optical and electrical characteristics of the device. In order to improve the research to reduce the leakage current is absolutely necessary.

이에, 종래 기술에서는 발광다이오드의 누설전류를 효율적으로 억제하기 위해서 한국등록특허 제10-0988194호와 같이 반도체 표면에 패시베이션층(passivation layer)을 형성하는 방법을 사용하여 발광다이오드의 누설전류를 줄일 수 있는 방법을 제시하고 있다. Therefore, in the related art, in order to efficiently suppress the leakage current of the light emitting diode, a leakage current of the light emitting diode may be reduced by using a method of forming a passivation layer on the semiconductor surface as in Korean Patent No. 10-0988194. It is presenting a way.

한편, 상기의 한국등록특허 제10-0988194호와 같이 반도체 표면에 Si02, Si3N4와 같은 패시베이션층을 형성하는 기술은 공정 특성상 플라즈마로 인한 데미지가 유발되기 때문에 여전히 발광 소자의 누설전류 감소 현상을 방지하기가 어려운 실정이다. On the other hand, the technology of forming a passivation layer such as Si02, Si3N4 on the surface of the semiconductor, such as Korea Patent Registration No. 10-0988194, because the damage caused by the plasma due to the process characteristics still prevents the leakage current reduction phenomenon of the light emitting device Is difficult.

따라서, 당 기술 분야에서는 상기와 같이 반도체 표면에 Si02, Si3N4와 같은 보호막을 형성하는 기술과는 달리, 반도체 소자의 표면처리를 통해 소자의 표면 및 계면을 통해 흐르는 누설전류를 방지할 수 있는 새로운 방안이 요구되고 있다.
Therefore, in the art, unlike the technique of forming a protective film such as Si02 and Si3N4 on the surface of the semiconductor as described above, a novel method that can prevent the leakage current flowing through the surface and interface of the device through the surface treatment of the semiconductor device This is required.

본 발명은 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 표면 상에 이온 주입 또는 플라즈마 도핑 방법에 의해 표면개질층이 형성된 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device in which a surface modification layer is formed by an ion implantation or plasma doping method on a surface of a gallium nitride based semiconductor stacked structure, and a method of manufacturing the same.

또한, 본 발명은 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 p형 반도체층 및 활성층의 표면 상에 절연 역할의 저항증가층이 형성되고, n형 반도체층의 표면 상에 오믹 콘택 역할의 저항감소층이 형성된 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 다른 목적이 있다.
In addition, the present invention is a semiconductor in which a resistance increasing layer having an insulating role is formed on a surface of a p-type semiconductor layer and an active layer of a gallium nitride based semiconductor stacked structure, and a resistance reducing layer having a ohmic contact role is formed on a surface of an n-type semiconductor layer. Another object is to provide a light emitting device and a method of manufacturing the same.

본 발명은 n형 반도체층과 활성층 및 p형 반도체층이 적층된 질화갈륨계 반도체 적층 구조; 상기 p형 반도체층 및 상기 n형 반도체층에 각각 접속되는 p형 전극 및 n형 전극; 및 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 노출된 표면 상에 형성된 표면개질층;을 포함하고, 상기 표면개질층은 저항증가층 및 저항감소층으로 이루어진 반도체 발광 소자를 제공한다.The present invention provides a gallium nitride based semiconductor stacked structure in which an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer are stacked; A p-type electrode and an n-type electrode connected to the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer, respectively; And a surface modification layer formed on the exposed surface of the gallium nitride based semiconductor stacked structure, wherein the surface modification layer comprises a resistance increase layer and a resistance decrease layer.

상기 저항증가층은 상기 활성층 및 상기 p형 반도체층의 노출된 표면 상에 형성되고, 상기 저항감소층은 상기 n형 반도체층의 노출된 표면 상에 형성되며, The resistance increasing layer is formed on the exposed surface of the active layer and the p-type semiconductor layer, the resistance reducing layer is formed on the exposed surface of the n-type semiconductor layer,

상기 저항증가층 및 저항감소층은 동시에 형성되고, The resistance increasing layer and the resistance reducing layer are formed at the same time,

상기 표면개질층은 이온 주입 또는 플라즈마 도핑 방법으로 표면 처리되어 형성되고, The surface modification layer is formed by surface treatment by ion implantation or plasma doping method,

상기 표면개질층은 Si, C, Ge, Sn, Pb, O, S, Se, Te, N, P, As, Sb, Bi, Zn, Ca, Ar, Be, Ti, H, He, Al, In 및 B 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 이온으로 표면 처리하여 형성된다. The surface modification layer is Si, C, Ge, Sn, Pb, O, S, Se, Te, N, P, As, Sb, Bi, Zn, Ca, Ar, Be, Ti, H, He, Al, In And it is formed by surface treatment with ions containing any one selected from B.

또한, 본 발명은 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층의 적층으로 이루어진 질화갈륨계 반도체 적층 구조를 형성하는 단계; 상기 반도체 적층 구조의 p형 반도체층 및 상기 n형 반도체층과 각각 컨택하는 p형 전극 및 n형 전극을 형성하는 단계; 및 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 노출된 표면 상에 저항증가층 및 저항감소층으로 이루어진 표면개질층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 반도체 발광 소자 제조 방법을 제공한다. In addition, the present invention comprises the steps of forming a gallium nitride-based semiconductor laminated structure consisting of a stack of n-type semiconductor layer, active layer and p-type semiconductor layer; Forming a p-type electrode and an n-type electrode in contact with the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer, respectively, of the semiconductor stacked structure; And forming a surface modification layer including a resistance increase layer and a resistance decrease layer on the exposed surface of the gallium nitride based semiconductor stacked structure.

상기 저항증가층은 상기 활성층 및 상기 p형 반도체층의 노출된 표면 상에 형성하고, 상기 저항감소층은 상기 n형 반도체층의 노출된 표면 상에 형성하고, The resistance increasing layer is formed on the exposed surface of the active layer and the p-type semiconductor layer, the resistance reducing layer is formed on the exposed surface of the n-type semiconductor layer,

상기 저항증가층 및 저항감소층은 동시에 형성하고, The resistance increasing layer and the resistance reducing layer are formed at the same time,

상기 표면개질층은 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조에 대해 이온 주입 또는 플라즈마 도핑 방법으로 표면 처리하여 형성하고, The surface modification layer is formed by surface treatment of the gallium nitride based semiconductor stacked structure by ion implantation or plasma doping method,

상기 표면개질층은 Si, C, Ge, Sn, Pb, O, S, Se, Te, N, P, As, Sb, Bi, Zn, Ca, Ar, Be, Ti, H, He, Al, In 및 B 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 이온으로 표면 처리하여 형성한다.
The surface modification layer is Si, C, Ge, Sn, Pb, O, S, Se, Te, N, P, As, Sb, Bi, Zn, Ca, Ar, Be, Ti, H, He, Al, In And it is formed by surface treatment with ions containing any one selected from B.

본 발명은 p형 반도체층 및 활성층의 표면에 표면개질층으로 절연 특성의 저항증가층을 형성함으로써, 상기 저항증가층에 의하여 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 표면에서의 누설전류 경로를 차단하여 표면 누설전류를 감소시킬 수 있어 소자의 발광 효율 향상을 기대할 수 있다.The present invention forms a resistance increasing layer having an insulating property on a surface of a p-type semiconductor layer and an active layer as a surface modification layer, thereby preventing a leakage current path on the surface of the gallium nitride based semiconductor laminated structure by the resistance increasing layer to prevent surface leakage. Since the current can be reduced, the luminous efficiency of the device can be improved.

또한, 본 발명은 n형 반도체층의 표면에 표면개질층으로 오믹 콘택 특성 및 전류 확산 특성을 더욱 향상시킬 수 있는 저항감소층을 형성함으로써, 상기 저항감소층에 의하여 상기 n형 반도체층의 저항 감소가 이루어지게 되어 이로 인해 n형 반도체층의 전기적 특성을 높일 수 있는 효과를 가지게 된다.
In addition, the present invention forms a resistance reducing layer on the surface of the n-type semiconductor layer to further improve the ohmic contact characteristics and current diffusion characteristics as a surface modification layer, thereby reducing the resistance of the n-type semiconductor layer by the resistance reduction layer This is made to have an effect that can increase the electrical properties of the n-type semiconductor layer.

도 1은 종래의 반도체 발광 소자를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 나타낸 도면.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광 소자의 이온 주입을 통한 표면처리시 p형 반도체층과 n형 반도체층의 전기적 특성 및 절연 특성을 나타낸 그래프.
1 is a view showing a conventional semiconductor light emitting device.
2 is a view showing a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention.
3A to 3D are views for explaining a method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the electrical and insulating properties of the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer during the surface treatment by ion implantation of the semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법에 대한 바람직한 실시의 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a semiconductor light emitting device and a method of manufacturing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 n형 반도체층과 활성층 및 p형 반도체층이 적층된 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 노출된 표면 상에 저항증가층 및 저항감소층으로 이루어진 표면개질층이 형성된 반도체 발광 소자에 관한 것이다. The present invention relates to a semiconductor light emitting device in which a surface modification layer including a resistance increase layer and a resistance decrease layer is formed on an exposed surface of a gallium nitride based semiconductor stacked structure in which an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer are stacked.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수평 구조를 갖는 반도체 발광 소자를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a semiconductor light emitting device having a horizontal structure according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 수평 구조를 갖는 반도체 발광 소자는 기판(200) 상에 n형 반도체층(210)과 활성층(220) 및 p형 반도체층(230)이 적층된 질화갈륨계 반도체 적층 구조(230S)가 형성되고, 상기 p형 반도체층(230) 및 상기 n형 반도체층(210)에 각각 접속되는 p형 전극(240) 및 n형 전극(250)이 형성되며, 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조(230S)의 노출된 표면 상에 저항증가층(261) 및 저항감소층(262)으로 이루어진 표면개질층(260)이 형성된 구조를 갖는다.2, in a semiconductor light emitting device having a horizontal structure according to an exemplary embodiment of the present invention, an n-type semiconductor layer 210, an active layer 220, and a p-type semiconductor layer 230 are stacked on a substrate 200. A gallium nitride based semiconductor stacked structure 230S is formed, and a p-type electrode 240 and an n-type electrode 250 connected to the p-type semiconductor layer 230 and the n-type semiconductor layer 210 are formed, respectively. The surface modification layer 260 including the resistance increase layer 261 and the resistance decrease layer 262 is formed on the exposed surface of the gallium nitride based semiconductor stacked structure 230S.

상기 기판(200)은 질화물 반도체 단결정을 성장시키기에 적합한 기판으로 형성되며, 바람직하게, 사파이어를 포함하는 투명한 재료를 이용하거나 징크 옥사이드(zinc oxide, ZnO), 갈륨 나이트라이트(gallium nitride, GaN), 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 및 알루미늄 나이트라이드(AlN) 중 어느 하나를 이용하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 기판 상에 사파이어와 같은 물질로 형성된 기판과의 격자정합을 향상시키기 위한 층으로, 일반적으로 AlN/GaN층 또는 GaN층으로 이루어진 버퍼층이 형성될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 상기 버퍼층을 생략하기로 한다. The substrate 200 is formed of a substrate suitable for growing a nitride semiconductor single crystal, preferably, using a transparent material including sapphire or zinc oxide (ZnO), gallium nitride (GaN), It may be formed using any one of silicon carbide (SiC) and aluminum nitride (AlN). On the other hand, as a layer for improving the lattice matching with the substrate formed of a material such as sapphire on the substrate, generally a buffer layer consisting of an AlN / GaN layer or GaN layer can be formed, in the embodiment of the present invention Will be omitted.

상기 n형 반도체층(210)과 활성층(220) 및 p형 반도체층(230)은 각 도전형 불순물이 도핑된 InxAlyGa1 -x- yN 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 반도체 물질로 형성될 수 있다. 상기 n형 반도체층(210)은 n형 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 형성될 수 있으며, 상기 n형 도전형 불순물로는 예를 들어, Si, Ge, Sn 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 Si를 주로 사용한다.The n-type semiconductor layer 210, the active layer 220, and the p-type semiconductor layer 230 may have an In x Al y Ga 1 -x- y N composition formula doped with each conductive dopant (where 0 x 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1). The n-type semiconductor layer 210 may be formed of a GaN layer or a GaN / AlGaN layer doped with n-type conductive impurities. For example, Si, Ge, Sn, or the like may be used as the n-type conductive impurities. And preferably Si is mainly used.

상기 활성층(220)은 하나의 양자우물층 또는 더블헤테로(double heterostructure) 구조 또는 InGaN/GaN층으로 구성된 다중양자우물층(Multi-Quantum-Well)으로 형성될 수 있다. The active layer 220 may be formed of one quantum well layer, a double heterostructure, or a multi-quantum well layer composed of an InGaN / GaN layer.

상기 p형 반도체층(230)은 p형 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 형성될 수 있으며, 상기 p형 도전형 불순물 도핑으로는 예를 들어, Mg, Zn, Be 등을 사용하고, 바람직하게는 Mg를 주로 사용한다. 상기 p형 반도체층과 상기 활성층의 일부는 메사 식각(mesa etching)으로 제거되어, 저면에 n형 반도체층의 일부를 노출시키게 된다. The p-type semiconductor layer 230 may be formed of a GaN layer or a GaN / AlGaN layer doped with a p-type conductive impurity, and the p-type conductive impurity doping may include, for example, Mg, Zn, Be, or the like. It is used, Preferably Mg is mainly used. A portion of the p-type semiconductor layer and the active layer is removed by mesa etching to expose a portion of the n-type semiconductor layer on the bottom.

상기 p형 전극(240)은 투명전극(241)과 본딩전극(242)의 적층 구조로 형성될 수 있다. 상기 p형 전극(240)의 투명전극(241)은 산화인듐에 Sn, Zn, Mg, Cu, Ag 및 Al으로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 이상의 원소를 첨가하여 형성된 혼합물로 이루어진 것이 바람직하며, 상기 첨가 원소는 전체 혼합물의 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%의 양을 첨가되는 것이 바람직하다. 상기 본딩전극(242)은 골드와이어 본딩을 위한 전극으로서, p형 전극(240)의 전기 전도도를 높이기 위하여 추가적으로 마련할 수 있는 전극이다. The p-type electrode 240 may be formed in a stacked structure of the transparent electrode 241 and the bonding electrode 242. The transparent electrode 241 of the p-type electrode 240 is preferably made of a mixture formed by adding one or more elements selected from the group consisting of Sn, Zn, Mg, Cu, Ag, and Al to indium oxide. The element is preferably added in an amount of 1 to 30% by weight based on the weight of the entire mixture. The bonding electrode 242 is an electrode for gold wire bonding, and may be additionally provided to increase electrical conductivity of the p-type electrode 240.

상기 표면개질층(260)은 이온 주입 또는 플라즈마 도핑 방법을 사용하며, Si, C, Ge, Sn, Pb, O, S, Se, Te, N, P, As, Sb, Bi, Zn, Ca, Ar, Be, Ti, H, He, Al, In 및 B 중에서 선택된 어느 하나의 이온을 이용하여 표면처리하는 방법으로 형성되고, 바람직하게는 해당 반도체층에 대해 H(Hydrogen) 등의 이온을 이온 주입하여 표면처리하는 방법으로 형성될 수 있다. 그러나, 상기 주입되는 이온의 종류에 특별히 한정되는 것이 아니다.The surface modification layer 260 uses an ion implantation or plasma doping method, Si, C, Ge, Sn, Pb, O, S, Se, Te, N, P, As, Sb, Bi, Zn, Ca, It is formed by a method of surface treatment using any one of Ar, Be, Ti, H, He, Al, In and B ions, preferably ion implantation of ions such as H (Hydrogen) to the semiconductor layer It can be formed by the method of surface treatment. However, it is not specifically limited to the kind of ion implanted.

그리고, 상기 표면개질층(260)은 해당 반도체층의 물질에 따라 그 특징이 다르게 이루어질 수 있게 되는데, 바람직하게는, 상기 활성층(220) 및 상기 p형 반도체층(230)의 노출된 표면 상에 형성되는 표면개질층은 절연 특성의 저항증가층(261)으로 이루어지게 되고, 상기 n형 반도체층의 노출된 표면 상에 형성되는 표면개질층(260)은 오믹 콘택 특성과 전류 확산 특성을 더욱 향상시키는 저항감소층(262)으로 이루어지게 된다. The surface modification layer 260 may have different characteristics depending on the material of the semiconductor layer. Preferably, the surface modification layer 260 is disposed on the exposed surfaces of the active layer 220 and the p-type semiconductor layer 230. The surface modification layer to be formed is made of an increase resistance layer 261 of insulating properties, the surface modification layer 260 formed on the exposed surface of the n-type semiconductor layer further improves ohmic contact characteristics and current diffusion characteristics The resistive reduction layer 262 is made.

여기서, 본 발명의 실시예에 따른 수평 구조를 갖는 반도체 발광 소자의 중요한 특징은 질화갈륨계 반도체 적층 구조(230S)의 노출된 표면에 이온 주입 또는 플라즈마 도핑 방법에 의한 표면처리에 의해 표면개질층(260)이 형성된 것이고, 바람직하게는, 상기 p형 반도체층(230) 및 활성층(220)의 노출된 표면 상에는 표면개질층으로서 저항증가층(261)이 형성되고, 한 번의 표면처리 공정으로 동시에 상기 n형 반도체층(210)의 노출된 표면 상에는 표면개질층으로서 저항감소층(262)이 형성된 것이다.Here, an important feature of the semiconductor light emitting device having a horizontal structure according to an embodiment of the present invention is that the surface modification layer (I) by surface implantation by ion implantation or plasma doping method on the exposed surface of the gallium nitride-based semiconductor stacked structure 230S 260 is formed, and preferably, on the exposed surfaces of the p-type semiconductor layer 230 and the active layer 220, a resistance increasing layer 261 is formed as a surface modification layer, and simultaneously On the exposed surface of the n-type semiconductor layer 210, a resistance reduction layer 262 is formed as a surface modification layer.

이처럼, 본 발명은 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조(230S)의 표면 상에 이온 주입 또는 플라즈마 도핑 방법에 의해 저항증가층(261) 및 저항감소층(262)으로 이루어진 표면개질층(260)을 형성함으로써, 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조(230S)에서 발생하게 되는 누설전류를 방지할 수 있게 되고, 더불어 상기 저항감소층(262)의 형성으로 인하여 상기 n형 반도체층(210) 부분에서는 이온 주입을 수행하기 전에 비하여 전기적 특성이 더 향상하게 된다. As such, the present invention forms the surface modification layer 260 including the resistance increase layer 261 and the resistance decrease layer 262 by ion implantation or plasma doping on the surface of the gallium nitride based semiconductor stacked structure 230S. As a result, leakage current generated in the gallium nitride based semiconductor stacked structure 230S can be prevented, and ion implantation is performed in the n-type semiconductor layer 210 due to the formation of the resistance reduction layer 262. The electrical properties are further improved as compared to before.

구체적으로 설명하면, 이온 주입 또는 플라즈마 도핑 방법을 통해 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 표면에 표면개질층(260)이 형성되는 경우, 상기 p형 반도체층(230) 또는 활성층(220)의 표면 부분에서는 전자(electron)와 홀 딥-레벨 트랩(hole deep-level trap) 작용으로 매우 높은 저항 성분의 절연 영역인 저항증가층(261)이 형성하게 되고, 반면, 상기 n형 반도체층(210)의 표면 부분에서는 자유전자의 농도가 증가되어 전기전도도가 향상되는 오믹 콘택 영역인 저항감소층(262)이 형성하게 된다.Specifically, when the surface modification layer 260 is formed on the surface of the gallium nitride-based semiconductor stacked structure by ion implantation or plasma doping, the surface portion of the p-type semiconductor layer 230 or the active layer 220 In the electron and hole deep-level trap, the resistance increasing layer 261, which is an insulating region of a very high resistance component, is formed, whereas the n-type semiconductor layer 210 In the surface portion, the concentration of free electrons is increased to form a resistance reduction layer 262 which is an ohmic contact region in which electrical conductivity is improved.

종래의 반도체 발광 소자에서는 상기 p형 반도체층과 활성층의 식각을 위한 포토리소그라피 공정시, 이때, 상기 반도체 발광 소자에서 발생된 GaxCl1 -x 이 식각면 표면에 달라붙게 되는 현상이 나타나게 되는데, 특히, 상기 p형 반도체층 및 활성층의 표면에 식각 공정시 발생된 GaxCl1 -x 이 달라붙게 되면 이러한 이유로 발광 다이오드의 동작을 위한 전류주입 중에 상당한 누설전류가 발생하는 현상이 나타나게 된다.In the conventional semiconductor light emitting device, during the photolithography process for etching the p-type semiconductor layer and the active layer, a phenomenon in which Ga x Cl 1 -x generated in the semiconductor light emitting device adheres to the surface of an etched surface appears. in particular, a phenomenon that when the p-type semiconductor layer and generated during the etching process on the surface of the active layer is Ga x Cl 1 -x adhere substantial leakage current in the current injection for the operation of the light emitting diodes for this reason has occurred is displayed.

하지만, 본 발명에서와 같이, 상기 p형 반도체층(230), 활성층(220)의 표면에 표면개질층으로 저항증가층(261)이 형성하는 경우 저항이 높아 전류가 잘 흐르지 않게 된다. 따라서, 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 표면에서의 누설전류 경로를 차단하여 표면 누설전류를 감소시킬 수 있다. 사실상 누설전류는 발광 소자의 벌크(bulk) 영역 보단 표면과 옆면으로 더 흐르기 때문에 소자의 성능에 중대한 영향을 미치게 된다. 이에, 본 발명에서는 상기 p형 반도체층(230), 활성층(220)의 노출된 표면에 저항증가층(261)으로 이루어진 표면개질층을 형성하여 표면과 옆면으로 흐르는 누설전류를 차단하도록 하였다. However, as in the present invention, when the resistance increasing layer 261 is formed as a surface modification layer on the surfaces of the p-type semiconductor layer 230 and the active layer 220, the resistance is high so that current does not flow well. Accordingly, the surface leakage current can be reduced by blocking the leakage current path on the surface of the gallium nitride based semiconductor laminate. In fact, the leakage current flows further to the surface and the side than the bulk region of the light emitting device, which has a significant effect on the performance of the device. Accordingly, in the present invention, a surface modification layer including a resistance increasing layer 261 is formed on the exposed surfaces of the p-type semiconductor layer 230 and the active layer 220 to block leakage current flowing to the surface and side surfaces.

또한, 본 발명은 상기 n형 반도체층(210)의 표면에 저항감소층(262)이 형성됨으로써, 상기 저항감소층(262)으로 인하여 상기 n형 반도체층(210)의 저항 감소가 이루어지게 되어 이로 인해 n형 반도체층의 전기적 특성을 효과적으로 높일 수 있게 된다.
In addition, according to the present invention, the resistance reduction layer 262 is formed on the surface of the n-type semiconductor layer 210, thereby reducing the resistance of the n-type semiconductor layer 210 due to the resistance reduction layer 262. As a result, the electrical characteristics of the n-type semiconductor layer can be effectively increased.

도 3a 내지 도 3d를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 수평 구조를 갖는 반도체 발광 소자의 제조 방법을 설명하도록 한다. A method of manufacturing a semiconductor light emitting device having a horizontal structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3D.

도 3a를 참조하면, 기판(200) 상에 n형 반도체층(210), 활성층(220) 및 p형 반도체층(230)의 적층으로 이루어진 질화갈륨계 반도체 적층 구조(230S)를 형성한 후, 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조(230S)의 p형 반도체층(230) 상에 p형 전극으로 투명전극(241)을 형성한다.Referring to FIG. 3A, after the n-type semiconductor layer 210, the active layer 220, and the p-type semiconductor layer 230 are formed on the substrate 200, a gallium nitride based semiconductor stacked structure 230S is formed. The transparent electrode 241 is formed as a p-type electrode on the p-type semiconductor layer 230 of the gallium nitride based semiconductor stacked structure 230S.

여기서, 상기 기판(200) 상에 사파이어와 같은 물질로 형성된 기판과의 격자정합을 향상시키기 위한 층으로, 일반적으로 AlN/GaN층 또는 GaN층으로 이루어진 버퍼층을 더 형성할 수 있다. Here, as a layer for improving lattice matching with a substrate formed of a sapphire-like material on the substrate 200, a buffer layer generally made of an AlN / GaN layer or a GaN layer may be further formed.

상기 기판(200)은 질화물 반도체 단결정을 성장시키기에 적합한 기판으로 형성하며, 바람직하게, 사파이어를 포함하는 투명한 재료를 이용하여 형성하거나 ZnO, GaN, SiC 및 AlN 중에서 선택되는 어느 하나로 형성할 수 있다. The substrate 200 may be formed of a substrate suitable for growing a nitride semiconductor single crystal. Preferably, the substrate 200 may be formed using a transparent material including sapphire, or may be formed of any one selected from ZnO, GaN, SiC, and AlN.

상기 n형 반도체층(210)과 활성층(220) 및 p형 반도체층(230)은 각 도전형 불순물이 도핑된 InxAlyGa1 -x- yN 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)을 갖는 반도체 물질로 형성할 수 있다. 바람직하게, 상기 n형 반도체층(210)은 n형 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 형성할 수 있으며, 상기 n형 도전형 불순물로는 예를 들어, Si, Ge, Sn 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 Si를 주로 사용한다.The n-type semiconductor layer 210, the active layer 220, and the p-type semiconductor layer 230 may have an In x Al y Ga 1 -x- y N composition formula doped with each conductive dopant (where 0 x 1, It can be formed from a semiconductor material having 0 ≦ y ≦ 1 and 0 ≦ x + y ≦ 1). Preferably, the n-type semiconductor layer 210 may be formed of a GaN layer or a GaN / AlGaN layer doped with n-type conductive impurities, for example, Si, Ge, Sn Etc. can be used, Preferably Si is mainly used.

상기 활성층(220)은 하나의 양자우물층 또는 더블헤테로(double heterostructure) 구조 또는 InGaN/GaN층으로 구성된 다중양자우물층(Multi-Quantum-Well)으로 형성할 수 있다. The active layer 220 may be formed of one quantum well layer, a double heterostructure, or a multi-quantum well layer composed of an InGaN / GaN layer.

상기 p형 반도체층(230)은 p형 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 형성할 수 있으며, 상기 p형 도전형 불순물 도핑으로는 예를 들어, Mg, Zn, Be 등을 사용하고, 바람직하게는 Mg를 주로 사용한다. The p-type semiconductor layer 230 may be formed of a GaN layer or a GaN / AlGaN layer doped with a p-type conductive impurity, and the p-type conductive impurity doping may include, for example, Mg, Zn, Be, or the like. It is used, Preferably Mg is mainly used.

상기 투명전극(241)은 산화인듐(In2O3)에 Sn, Zn, Mg, Cu, Ag 및 Al으로 이루어진 그룹에서 선택되는 하나 이상의 원소를 첨가하여 형성된 혼합물로 형성하도록 한다.
The transparent electrode 241 is formed of a mixture formed by adding one or more elements selected from the group consisting of Sn, Zn, Mg, Cu, Ag, and Al to indium oxide (In 2 O 3 ).

도 3b를 참조하면, 상기 투명전극(241)과 상기 p형 반도체층(230) 및 활성층(220)의 일부를 식각하여 상기 n형 반도체층(210)의 일부를 노출시키도록 한다.
Referring to FIG. 3B, a portion of the transparent electrode 241, the p-type semiconductor layer 230, and the active layer 220 are etched to expose a portion of the n-type semiconductor layer 210.

도 3c를 참조하면, 상기 식각 공정에 의해 일부가 노출된 질화갈륨계 반도체 적층 구조(230S) 및 투명전극(241) 상에 증착 공정 및 패터닝 공정을 수행해서 상기 투명전극(241) 상에 본딩전극(242)을 형성하여, 이로써, 상기 투명전극(241)과 본딩전극(242)으로 구성된 p형 전극(240)을 형성한 후, 이어서, 상기 식각 공정에 의해 노출된 n형 반도체층(210) 상에 n형 전극(250)을 형성한다. Referring to FIG. 3C, a bonding electrode and a patterning process are performed on the gallium nitride-based semiconductor stacked structure 230S and the transparent electrode 241 partially exposed by the etching process, thereby bonding a bonding electrode on the transparent electrode 241. 242 to form a p-type electrode 240 including the transparent electrode 241 and the bonding electrode 242, and then n-type semiconductor layer 210 exposed by the etching process. An n-type electrode 250 is formed on the substrate.

상기 p형 전극을 이루는 본딩전극(242)은 후속의 회로기판 또는 리드 프레임 등과의 전기적 연결을 해주는 패드이다. 그리고, 상기 n형 반도체층(210) 상에 형성하는 n형 전극(250)은 후속의 회로기판 또는 리드 프레임 등과의 전기적 연결을 해주는 패드로서, Cr, Cu 등과 같은 금속을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
The bonding electrode 242 constituting the p-type electrode is a pad for electrical connection with a subsequent circuit board or lead frame. The n-type electrode 250 formed on the n-type semiconductor layer 210 is a pad for electrical connection to a subsequent circuit board or lead frame, and is preferably formed using a metal such as Cr or Cu. Do.

도 3d를 참조하면, 상기 식각 공정에 의해 노출된 질화갈륨계 반도체 적층 구조(230S)에 대해 이온 주입 또는 플라즈마 도핑 방법으로 표면처리하여 상기 노출된 p형 반도체층(230), 활성층(220) 및 상기 n형 반도체층(210)의 표면 상에 표면개질층(260)을 형성한다.Referring to FIG. 3D, the exposed p-type semiconductor layer 230, the active layer 220, and the surface-treated gallium nitride based semiconductor stacked structure 230S by the ion implantation or plasma doping method are exposed. The surface modification layer 260 is formed on the surface of the n-type semiconductor layer 210.

상기 표면개질층(260)은 이온 주입 방법 또는 플라즈마 도핑 방법을 1회에 걸쳐서 Si, C, Ge, Sn, Pb, O, S, Se, Te, N, P, As, Sb, Bi, Zn, Ca, Ar, Be, Ti, H, He, Al, In 및 B 중에서 선택된 어느 하나의 이온을 이용하여 상기 질화갈륨계 적층 구조(230S)의 노출된 부분에 표면처리 하는 방법으로 형성할 수 있다. 바람직하게는, 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 적어도 일부 표면에 H(hydrogen) 등의 이온을 이온 주입하여 형성할 수 있다. 그러나, 상기 주입되는 이온의 종류에 특별히 한정되는 것이 아니다.The surface modification layer 260 may be Si, C, Ge, Sn, Pb, O, S, Se, Te, N, P, As, Sb, Bi, Zn, Using any one of Ca, Ar, Be, Ti, H, He, Al, In and B ions can be formed by a surface treatment on the exposed portion of the gallium nitride-based laminate (230S). Preferably, it may be formed by ion implantation of ions such as H (hydrogen) on at least part of the surface of the gallium nitride based semiconductor laminate. However, it is not specifically limited to the kind of ion implanted.

여기서, 상기 이온 주입을 통한 표면처리에 의해 형성하는 표면개질층(260)은 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 각각 층에 따라 그 특징이 달라지게 되는데, 먼저, InGaN/GaN층으로 성장된 활성층(220)의 경우, 그 노출된 표면 상에는 절연 특성의 저항증가층(261)으로 형성하게 되고, 이와 마찬가지로 p형 반도체층(230) 또한 그 노출된 표면 상에 절연 영역의 저항증가층(261)으로 형성하게 된다. 반면, 상기 n형 반도체층(210)에는 그 노출된 표면 상에 오믹 콘택 특성 및 전류 확산 특성을 더욱 향상시킬 수 있는 저항감소층(262)으로 형성하게 된다. Herein, the surface modification layer 260 formed by the surface treatment through ion implantation may have different characteristics depending on each layer of the gallium nitride based semiconductor stacked structure. First, an active layer grown as an InGaN / GaN layer ( In the case of 220, the resistive increase layer 261 having an insulating property is formed on the exposed surface. Similarly, the p-type semiconductor layer 230 is also formed as the resistive increase layer 261 of the insulating region on the exposed surface. To form. On the other hand, the n-type semiconductor layer 210 is formed as a resistance reduction layer 262 that can further improve ohmic contact characteristics and current diffusion characteristics on the exposed surface.

일반적인 메카니즘에 의하면, 이온 주입 또는 플라즈마 도핑 방법을 통해 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 표면에 표면개질층(260)을 형성하는 경우, 상기 p형 반도체층(230)의 표면 부분에는 적은 양의 이온 주입으로도 전자(electron)와 홀 딥-레벨 트랩(hole deep-level trap) 작용으로 매우 높은 저항 성분의 절연 영역이 생성되는 특징이 있고, 이와 마찬가지로 상기 활성층(220)의 표면 부분에서도 높은 저항 성분의 절연 영역이 생성되는 특징이 있다. According to a general mechanism, when the surface modification layer 260 is formed on the surface of the gallium nitride based semiconductor stacked structure by ion implantation or plasma doping, a small amount of ions is formed on the surface portion of the p-type semiconductor layer 230. The injection and electron hole and hole deep-level traps also produce a very high resistance region, which in turn generates high resistance components. Similarly, the surface of the active layer 220 has a high resistance component. Is characterized in that an insulating region of is produced.

상기 p형 반도체층(230)을 형성하는 공정시 열처리 공정에서 Activation 방법에 의하여 Mg와 H의 본딩이 끊어지게 되는데, 이때 p형 반도체층에 홀(hole)이 생기게 되고, p형 반도체층이 형성하게 된다. 이러한 홀이 생성된 p형 반도체층에 상기와 같은 방법으로 이온 주입을 수행하게 되면 p형 반도체층 내에 생성된 홀 내에 이온들이 주입하게 되어 상기 p형 반도체층의 표면에 저항 성분이 증가하는 현상이 나타나게 된다. 또한, 상기 활성층에서도 같은 원리에 의하여 저항 성분이 증가하는 현상이 나타나게 된다. In the process of forming the p-type semiconductor layer 230, the bonding of Mg and H is cut off by an activation method in the heat treatment process, in which a hole is formed in the p-type semiconductor layer and a p-type semiconductor layer is formed. Done. When ion implantation is performed to the p-type semiconductor layer in which such a hole is formed in the same manner as described above, ions are implanted into the holes formed in the p-type semiconductor layer, thereby increasing the resistance component on the surface of the p-type semiconductor layer. Will appear. In addition, the phenomenon that the resistance component increases by the same principle also appears in the active layer.

반면, 상기 n형 반도체층(210)의 경우에서는 상기 n형 반도체층의 형성 공정시 불순물인 Si을 도핑하게 되면서 자유 전자들이 형성하게 되는데, 이러한 자유 전자들이 형성된 n형 반도체층에 대해 상기와 같은 방법으로 이온 주입을 수행하게 되면 자유 전자의 하이 도핑(high doping)이 이루어지게 되면서 n형 반도체층의 표면에는 저항이 감소하는 현상이 나타나게 된다. On the other hand, in the case of the n-type semiconductor layer 210, free electrons are formed by doping Si, which is an impurity, in the formation process of the n-type semiconductor layer. When ion implantation is performed by the method, high doping of free electrons is performed, and a resistance decreases on the surface of the n-type semiconductor layer.

이처럼, 본 발명은 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조에 대해 이온 주입 방법을 수행하여 표면처리하는 것으로, 상기 p형 반도체층(230) 및 활성층(220)의 노출된 표면 상에는 표면개질층으로 저항증가층(261)을 형성하고, 한 번의 표면처리 공정으로 상기 n형 반도체층(210)의 노출된 표면 상에는 표면개질층으로 저항감소층(262)을 동시에 형성함으로써, 상기 저항증가층(261)에 의하여 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 표면에서의 누설전류 경로를 차단하여 표면 누설전류를 감소시킬 수 있고, 더불어, 상기 저항감소층(262)에 의하여 상기 n형 반도체층 부분에서는 이온 주입을 수행하기 전에 비하여 전기적 특성이 더 향상하게 된다. 결과적으로 본 발명은 소자의 외부양자효율 향상을 기대할 수 있게 된다. As such, the present invention is a surface treatment by performing an ion implantation method for the gallium nitride-based semiconductor stacked structure, the resistance increasing layer as a surface modification layer on the exposed surface of the p-type semiconductor layer 230 and the active layer 220 By forming a resistance reduction layer 262 on the exposed surface of the n-type semiconductor layer 210 in a single surface treatment process by using a surface modification layer. The leakage current path at the surface of the gallium nitride based semiconductor stacked structure may be blocked to reduce surface leakage current, and before the ion implantation is performed in the n-type semiconductor layer part by the resistance reduction layer 262. Compared with this, the electrical characteristics are further improved. As a result, the present invention can be expected to improve the external quantum efficiency of the device.

사실상 누설전류는 발광 소자의 벌크(bulk) 영역 보단 표면과 옆면으로 더 흐르기 때문에 소자의 성능에 중대한 영향을 미치게 된다. 이에, 본 발명에서는 상기 식각 공정에 의해 노출된 p형 반도체층, 활성층의 표면에 저항증가층으로 이루어진 표면개질층을 형성하는 방법을 제공함으로써, 표면과 옆면으로 흐르는 누설전류를 차단하도록 하여 소자의 성능 향상을 기대하도록 하였다.
In fact, the leakage current flows further to the surface and the side than the bulk region of the light emitting device, which has a significant effect on the performance of the device. Accordingly, the present invention provides a method of forming a surface modification layer consisting of a resistance increasing layer on the surface of the p-type semiconductor layer and the active layer exposed by the etching process, so as to block the leakage current flowing to the surface and the side surface of the device It was expected to improve performance.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반도체 발광 소자의 이온 주입을 통한 표면처리시 p형 반도체층(230)과 n형 반도체층(210)의 전기적 특성 및 절연 특성을 나타낸 그래프이다.4 is a graph showing electrical and insulating properties of the p-type semiconductor layer 230 and the n-type semiconductor layer 210 during surface treatment by ion implantation of the semiconductor light emitting device according to the embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 우선, 본 발명에 따른 이온 주입이 진행된 p형 반도체층에서는 이온 주입이 진행되지 않은 p형 반도체층에 비해 절연 특성이 우수한 것을 볼 수 있고, 그 다음, 상기 n형 반도체층 부분을 살펴 보면, 본 발명에 따른 이온 주입이 진행된 n형 반도체층에서는 이온 주입이 진행되지 않은 n형 반도체층에 비해 전기적 특성이 우수한 것을 볼 수 있다. 이를 통해, 본 발명에 따른 반도체 발광 소자의 누설 전류 특성이 개선됨과 동시에 전기적 특성이 좋아짐을 알 수 있다.
Referring to FIG. 4, first, in the p-type semiconductor layer subjected to ion implantation according to the present invention, it can be seen that the insulating property is superior to that of the p-type semiconductor layer not undergoing ion implantation, and then, the n-type semiconductor layer Looking at the part, it can be seen that the n-type semiconductor layer in which the ion implantation is performed according to the present invention is superior to the n-type semiconductor layer in which the ion implantation is not advanced. Through this, it can be seen that the leakage current characteristics of the semiconductor light emitting device according to the present invention are improved and the electrical characteristics are improved.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. The scope of which is set forth in the appended claims.

200: 기판 210: n형 반도체층
220: 활성층 230: p형 반도체층
230S: 질화갈륨계 반도체 적층 구조
240: p형 전극 241: 투명전극
242: 본딩전극 250: n형 전극
260: 표면개질층 261: 저항증가층
262: 저항감소층
200: substrate 210: n-type semiconductor layer
220: active layer 230: p-type semiconductor layer
230S: gallium nitride based semiconductor laminated structure
240: p-type electrode 241: transparent electrode
242: bonding electrode 250: n-type electrode
260: surface modification layer 261: resistance increasing layer
262: resistance reduction layer

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층의 적층으로 이루어진 질화갈륨계 반도체 적층 구조를 형성하는 단계;
상기 반도체 적층 구조의 p형 반도체층 및 상기 n형 반도체층과 각각 컨택하는 p형 전극 및 n형 전극을 형성하는 단계; 및
상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조의 노출된 표면 상에 저항증가층 및 저항감소층으로 이루어진 표면개질층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 저항증가층 및 저항감소층은 동시에 형성되는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자 제조 방법.
forming a gallium nitride based semiconductor laminate structure consisting of a stack of an n-type semiconductor layer, an active layer and a p-type semiconductor layer;
Forming a p-type electrode and an n-type electrode in contact with the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer, respectively, of the semiconductor stacked structure; And
And forming a surface modification layer including a resistance increase layer and a resistance decrease layer on the exposed surface of the gallium nitride based semiconductor stacked structure.
The resistance increasing layer and the resistance reduction layer is a semiconductor light emitting device manufacturing method comprising the step of forming at the same time.
제 6 항에 있어서,
상기 저항증가층은 상기 활성층 및 상기 p형 반도체층의 노출된 표면 상에 형성하고, 상기 저항감소층은 상기 n형 반도체층의 노출된 표면 상에 형성하는 반도체 발광 소자 제조 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the resistance increasing layer is formed on an exposed surface of the active layer and the p-type semiconductor layer, and the resistance reducing layer is formed on an exposed surface of the n-type semiconductor layer.
삭제delete 제 6 항에 있어서,
상기 표면개질층은 상기 질화갈륨계 반도체 적층 구조에 이온 주입 또는 플라즈마 도핑 방법을 표면 처리하여 형성하는 반도체 발광 소자 제조 방법.
The method according to claim 6,
The surface modification layer is a semiconductor light emitting device manufacturing method is formed by the surface treatment of the ion implantation or plasma doping method on the gallium nitride based semiconductor stacked structure.
제 9 항에 있어서,
상기 표면개질층은 Si, C, Ge, Sn, Pb, O, S, Se, Te, N, P, As, Sb, Bi, Zn, Ca, Ar, Be, Ti, H, He, Al, In 및 B 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 이온으로 표면처리하여 형성하는 반도체 발광 소자 제조 방법.
The method of claim 9,
The surface modification layer is Si, C, Ge, Sn, Pb, O, S, Se, Te, N, P, As, Sb, Bi, Zn, Ca, Ar, Be, Ti, H, He, Al, In And B surface treatment with ions comprising any one selected from B.
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