KR20090103855A

KR20090103855A - 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20090103855A
Application number: KR1020090079370A
Authority: KR
Inventors: 이정욱; 전헌수; 윤석호; 김주성
Original assignee: 삼성전기주식회사; 재단법인서울대학교산학협력재단
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2009-10-01

Abstract

질화물계 반도체 발광소자의 제조방법은, 기판 위에 순차로 n-클래드층, 활성층 및 p-클래드층 형성하는 단계와,상기 n-클래드층 및 상기 p-클래드층에 각각 접속되도록 n측 전극 및 p측 전극을 형성하는 단계를 구비한다. 상기 n-클래드층을 형성하는 단계는, 상기 기판 위에 n형 불순물이 도프된 제1 클래드층을 형성하는 단계와, 상기 제1 클래드층 위에 광투과성 물질층을 형성하는 단계와, 상기 광투과성 물질층을 패터닝하여 상기 활성층 내에서 발생되는 광이 회절되거나 산란되도록 다수의 나노-포스트들 어레이로 이루어진 광추출층을 형성하는 단계와, 상기 광추출층이 매립되도록 상기 제1 클래드층 위에 n형 불순물로 도프된 제2 클래드층을 형성하는 단계;를 포함한다.

Description

질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법{Nitride-based semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same}

본 발명은 반도체 발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광추출 효율이 향상될 수 있도록 그 구조가 개선된 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.

발광소자(Light Emitting Device), 즉 발광다이오드(Light Emitting Diode, 이하 'LED'라 함)는 기본적으로 반도체 PN 접합 다이오드이다. 실리콘 PN 접합이 전자정보 혁명의 주역이었다면 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체의 PN 접합은 빛 혁명의 주역이다. Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체는 원소 주기율표 상에서 Ⅲ족과 Ⅴ족의 원소가 화합하여 만들어진 것으로, 발광효율이 거의 100%에 가깝다는 장점이 있다. 이는 실리콘보다 약 1만 배 정도 높은 효율이며, 따라서 물질개발 초기부터 LED가 다이오드 레이저 등 발광소자에 널리 응용되어 광 혁명의 주역이 되었다. 또한, LED는 전자의 이동속도가 높고 고온 동작이 가능하여 고속·고전력 전자소자에도 널리 사용되고 있다. 특히, Ⅲ족과 Ⅴ족의 여러 원소가 혼합함으로써 매우 다양한 물질 조성과 특성의 반도체를 만들어 낼 수 있다는 장점을 갖는다.

발광다이오드의 기본적인 특성으로 가시광선 영역의 발광다이오드에서는 광도[단위: 칸델라(Candela, cd)]가 사용되며, 비가시광선 영역에서는 방사속[단위: 와트(Waat)]로 표시된다. 광도는 단위 입체각당의 광속으로 표시되며, 휘도는 단위 면적당의 광도로서 표시되는데 이런 광도를 측정하기 위해서는 광도계가 사용된다. 방사속은 LED에서 모든 파장에 대해 방사되는 전출력을 나타내며, 단위 시간당 방사되는 에너지로 표시된다.

가시광선 LED 성능을 판별하는 주된 평가요소는 바로 발광효율(Luminous Efficiency)로서, 와트 당 루멘(lm/W)으로 표시된다. 이는 사람의 눈의 시감도를 고려한 Wall-Plug 효율(광출력/입력 전기 파워양)에 해당한다. 그리고, 이러한 LED의 발광효율은 내부 양자 효율(Internal Quantum Efficiency), 추출 효율(Extraction Efficiency), 동작 전압(Operating Voltage) 등의 세 가지 요소에 의해 주로 결정될 수 있으며, 이러한 발광효율의 개선을 위한 연구개발이 현재도 계속 수행되고 있다.

종래 LED는, 사파이어/n-GaN/MQW/p-GaN의 구조로 형성되는 것이 일반적이었으며, 종래의 이와 같은 구조의 LED에서는 첫째, MQW층의 내부양자 효율 향상, 둘째, 고출력의 LED 제조라는 기술과제들을 해결하는데 있어서 그 구조상의 한계가 있었다. 따라서, 이러한 한계를 극복하여 광의 외부추출 효율이 증가될 수 있도록 LED의 구조를 개선할 필요가 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 광추출 효율이 향상될 수 있도록 그 구조가 개선된 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자는,

기판 위에 순차로 적층된 n-클래드층, 활성층 및 p-클래드층;을 구비하고,

상기 n-클래드층은 제1 클래드층과 제2 클래드층 및 이들 사이에 개재되어 상기 활성층 내에서 발생되는 광을 회절 또는/및 산란시키는 것으로 다수의 나노-포스트들 어레이로 이루어진 광추출층을 포함한다.

여기에서, 상기 나노-포스트들은 상기 제1 클래드층 및 제2 클래드층의 형성물질과 굴절률이 다른 물질로 형성된다. 바람직하게, 상기 나노-포스트들은 굴절률이 2.5 이하인 광투과성 물질로 형성될 수 있다. 구체적으로 이와 같은 상기 나노-포스트들은 200㎚ 내지 780㎚의 범위의 파장에 대하여 투명한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 나노-포스트들은 SiO₂, SiN_x, Al₂O₃, HfO, TiO₂, ZrO 및 ZnO 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질로 형성되거나, 인듐산화물에 Mg, Ag, Zn, Sc, Hf, Zr, Te, Se, Ta, W, Nb, Cu, Si, Ni, Co, Mo, Cr, Mn, Hg, Pr 및 La 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 어느 한 물질이 첨가되어 형성될 수 있다. 그리고, 상기 제1 클래드층과 제2 클래드층은 AlInGaN계 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체 물질로 형성되며, 여기에서 상기 제1 클래드층과 제2 클래드층은 실질적으로 동일한 물질로 형성될 수 있다.

바람직하게, 상기 나노-포스트들의 배열주기는 100㎚ 내지 2000㎚으로 형성되며, 더욱 바람직하게는 700㎚으로 형성된다. 그리고, 상기 나노-포스트들 각각의 높이는 100㎚ 내지 1000㎚으로 형성되며, 더욱 바람직하게는 300㎚으로 형성된다. 그리고, 상기 나노-포스트들 각각의 직경은 100㎚ 내지 1000㎚으로 형성된다.

본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법은,

기판 위에 순차로 n-클래드층, 활성층 및 p-클래드층 형성하는 단계;를 구비하고,

상기 n-클래드층을 형성하는 단계는,

상기 기판 위에 제1 클래드층을 형성하는 단계;

상기 제1 클래드층 위에 광투과성 물질층을 형성하는 단계;

상기 광투과성 물질층을 패터닝하여 상기 활성층 내에서 발생되는 광을 회절 또는/및 산란시키는 것으로 다수의 나노-포스트들 어레이로 이루어진 광추출층을 형성하는 단계; 및

상기 제1 클래드층 위에 상기 광추출층을 매립하는 제2 클래드층을 형성하는 단계;를 포함한다.

여기에서, 상기 광투과성 물질층의 패터닝은 홀로그램 리소그래피 방법에 의해 수행될 수 있다.

상기 광투과성 물질층은 상기 제1 클래드층 및 제2 클래드층의 형성물질과 굴절률이 다른 물질로 형성된다. 바람직하게, 상기 광투과성 물질층은 굴절률이 2.5 이하인 광투과성 물질로 형성될 수 있다. 구체적으로, 이와 같은 광투과성 물질층은 200㎚ 내지 780㎚의 범위의 파장에 대하여 투명한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 광투과성 물질층은 SiO₂, SiN_x, Al₂O₃, HfO, TiO₂, ZrO 및 ZnO 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질로 형성되거나, 인듐산화물에 Mg, Ag, Zn, Sc, Hf, Zr, Te, Se, Ta, W, Nb, Cu, Si, Ni, Co, Mo, Cr, Mn, Hg, Pr 및 La 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 어느 한 물질이 첨가되어 형성된다. 그리고, 상기 제1 클래드층과 제2 클래드층은 AlInGaN계 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체 물질로 형성되며, 여기에서 상기 제1 클래드층과 제2 클래드층은 실질적으로 동일한 물질로 형성될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 광추출 효율이 향상될 수 있도록 그 구조가 개선된 질화물계 반도체 발광소자를 얻을 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명에 따르면, 광추출 효율이 향상될 수 있도록 그 구조가 개선된 질화물계 반도체 발광소자를 얻을 수 있다. 본 발명에 따르면, 다수의 나노-포스트들 어레이로 이루어진 광추출층이 n-클래드층 내부에 매립되어 있으며, 이러한 광추출층이 활성층 내에서 발생되는 광을 회절 또는/및 산란시켜 광의 외부추출 효율을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자에서 종래 보다 광추출 효율이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 광추출 향상을 보여주는 시뮬레이션 결과 그래프이다.

도 3a 내지 도 3g는 본 발명의 실시예에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 보여주는 공정흐름도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10: 기판 12: 제1 클래드층

14: 제2 클래드층 20: n-클래드층

30: 광투과성 물질층 30a: 광추출층

40: 활성층 50: p-클래드층

100: n-전극 120: p-전극

이하에서는, 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 층이나 영역들의 두께는 명세서의 명확성을 위하여 과장되게 도시된 것이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자는, 기판(10) 상에 순차로 적층된 n-클래드층(20), 활성층(40) 및 p-클래드층(50)을 구비하고, 여기에서 특히, 상기 n-클래드층(20)은 제1 클래드층(12)과 제2 클래드층(14) 및 이들 사이에 개재된 다수의 나노-포스트들 어레이로 이루어진 광추출층(30a)을 포함한다. 그리고, n-전극(100)과 p-전극(120) 각각은 상기 n-클래드층(20)의 식각면과 상기 p-클래드층(50) 상에 형성되었다.

상기 기판(10)은 Si, GaAs, SiC, GaN, 사파이어 기판 중의 어느 하나인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 n-클래드층(20)은 AlInGaN계 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체 물질로 형성하되, 특히 n-GaN층으로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 p-클래드층(50)은 p-GaN 계열의 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체층으로 형성하되, 특히 p-GaN층 또는 p-GaN/AlGaN층으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 활성층(40)은 In_xAl_yGa₁ _-x- _yN(0≤x≤1, 0≤y≤1 그리고 0≤x+y≤1)인 GaN계열의 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체층으로 형성하되, 특히 InGaN층 또는 AlGaN층으로 형성하는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 활성층(40)은 다중양자우물(multi-quantum well, 이하 'MQW'라 함) 또는 단일양자우물 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으며, 이러한 활성층의 구조는 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다. 예를 들어, 상기 활성층(40)은 GaN/InGaN/GaN MQW 또는 GaN/AlGaN/GaN MQW 구조로 형성되는 것이 가장 바람직할 수 있다.

이와 같은 구조의 질화물계 반도체 발광소자에서, 상기 n-전극(100)과 p-전극(120) 사이에 소정의 전압이 인가되면, 상기 n-클래드층(20)과 p-클래드층(50)으로부터 각각 전자들(electrons)과 정공들(holes)이 상기 활성층(40)으로 주입되어, 이들이 활성층(40) 내에서 결합함으로써 활성층(40)으로부터 광이 출력될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 n-클래드층(20)은 제1 클래드층(12)과 제2 클래드층(14) 및 이들 사이에 개재된 다수의 나노-포스트들 어레이로 이루어진 광추출층(30a)을 포함한다. 여기에서, 상기 광추출층(30a)은 상기 활성층(40) 내에서 발생되는 광을 회절 또는/및 산란시켜 광의 외부추출 효율을 증가시키는 기능을 할 수 있다. 여기에서, 상기 나노-포스트들의 배열주기는 100㎚ 내지 2000㎚으로 형성되며, 바람직하게는 700㎚으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 나노-포스트들 각각의 높이는 100㎚ 내지 1000㎚으로 형성되며, 바람직하게는 300㎚으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 나노-포스트들 각각의 직경은 100㎚ 내지 1000㎚으로 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제1 클래드층(12)과 제2 클래드층(14)은 AlInGaN계 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체 물질로 형성되며, 여기에서 상기 제1 클래드층(12)과 제2 클래드층(14)은 실질적으로 동일한 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어 이들은 n-GaN 물질로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 나노-포스트들은 제1 클래드층(12) 및 제2 클래드층(14)의 형성물질과 굴절률이 다른 물질이면 어떤 물질로도 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 나노-포스트들은 굴절률이 2.5 이하인 광투과성 물질로 형성되며, 바람직하게 이러한 상기 나노-포스트들은 200㎚ 내지 780㎚의 범위의 파장에 대하여 투명한 물질로 형성된다. 여기에서 예시된 파장범위는 UV 및 전 가시광영역의 파장범위를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 나노-포스트들은 SiO₂, SiN_x, Al₂O₃, HfO, TiO₂, ZrO 및 ZnO 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질로 형성되거나, 인듐산화물에 Mg, Ag, Zn, Sc, Hf, Zr, Te, Se, Ta, W, Nb, Cu, Si, Ni, Co, Mo, Cr, Mn, Hg, Pr 및 La 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 어느 한 물질이 첨가되어 형성된다. 여기에서, 상기 첨가물질이 첨가된 인듐산화물의 예로써, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ClO(Copper-doped Indium Oxide) 물질이 있다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 다수의 나노-포스트들 어레이로 이루어진 광추출층(30a)이 n-클래드층(20) 내부에 매립되어 있으며, 이러한 광추출층(30a)이 활성층(40) 내에서 발생되는 광을 회절 또는/및 산란시켜 광의 외부추출 효율을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자에서 종래 보다 광추출 효율이 향상될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 광추출 향상을 보여주는 시뮬레이션 결과 그래프이다. 여기에서, 그래프 1(점선)은 종래 사파이어/n-GaN/MQW/p-GaN의 구조의 LED에 대한 광출력을 보여주며, 그래프 2(가는 실선)는 종래 ELOG(Epitaxial Lateral Overgrowth) 패턴의 LED에 대한 광출력을 보여준다. ELOG 패턴의 LED 구조에 대하여는 미국특허 6,051,849가 참조될 수 있다. 그리고, 그래프 3(굵은 실선)은 본 발명에 따른 질화물계 발광소자의 광출력을 보여준다.

도 3a를 참조하면, 미리 준비된 기판(10), 예를 들어 Si, GaAs, SiC, GaN 또는 사파이어 기판 상에 동종(예를 들어 GaN 기판 상에 GaN계열의 결정층 성장) 또는 이종 적층(예를 들어 사파이어 기판 상에 GaN계열의 결정층 성장) 방법에 의해 제1 클래드층(12)을 형성한다. 상기 제1 클래드층(12)은 AlInGaN계 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체 물질로 형성하되, 특히 n-GaN층으로 형성하는 것이 바람직하다. 그리고나서, 상기 제1 클래드층(12) 상에 상기 제1 클래드층(12)의 형성물질과 굴절률이 다른 물질로 광투과성 물질층(30)을 형성한다. 구체적으로, 상기 광투과성 물질층(30)은 굴절률이 2.5 이하인 광투과성 물질로 형성될 수 있으며, 바람직하게 이와 같은 광투과성 물질층(30)은 200㎚ 내지 780㎚의 범위의 파장에 대하여 투명한 물질로 형성될 수 있다. 여기에서 예시된 파장범위는 UV 및 전 가시광영역의 파장범위를 모두 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광투과성 물질층(30)은 SiO₂, SiN_x, Al₂O₃, HfO, TiO₂, ZrO 및 ZnO 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 한 물질로 형성되거나, 인듐산화물에 Mg, Ag, Zn, Sc, Hf, Zr, Te, Se, Ta, W, Nb, Cu, Si, Ni, Co, Mo, Cr, Mn, Hg, Pr 및 La 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 어느 한 물질이 첨가되어 형성된다. 여기에서, 상기 첨가물질이 첨가된 인듐산화물의 예로써, ITO(Indium Tin Oxide) 또는 ClO(Copper-doped Indium Oxide) 물질이 있다.

여기에서, 상기 n-클래드층(20) 및 광투과성 물질층(30)은 HVPE(Halide or Hydride vapor phase epitaxy), MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), MBE(Molecular Beam Epitaxy), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 스퍼터링(sputtering) 또는 증발법(evaporation)과 같은 기상증착법(vapor deposition)으로 형성될 수 있으며, 이들 방법은 널리 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 3b 및 도 3c를 참조하면, 상기 광투과성 물질층(30)을 패터닝하여 다수의 나노-포스트들 어레이로 이루어진 광추출층(30a)을 형성한다. 여기에서, 상기 광투과성 물질층(30)의 패터닝은 홀로그램 리소그래피 방법에 의해 수행될 수 있다. 상기 광추출층(30a)은 차후에 형성되는 활성층(40) 내에서 발생되는 광을 회절 또는/및 산란시켜 광의 외부추출 효율을 증가시키는 기능을 할 수 있다.

여기에서, 상기 나노-포스트들의 배열주기는 100㎚ 내지 2000㎚으로 형성되며, 바람직하게는 700㎚으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 나노-포스트들 각각의 높이는 100㎚ 내지 1000㎚으로 형성되며, 바람직하게는 300㎚으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 나노-포스트들 각각의 직경은 100㎚ 내지 1000㎚으로 형성될 수 있다.

도 3d 및 도 3e를 참조하면, 상기 제1 클래드층(12) 위에 상기 광추출층(30a)을 매립하는 제2 클래드층(14)을 형성한다. 상기 제2 클래드층(14)은 제1 클래드층(12)과 함께 n-클래드층(20)을 구성한다. 여기에서, 상기 제2 클래드층(14)은 AlInGaN계 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체 물질로 형성되며, 바람직하게 상기 제2 클래드층(14)은 상기 제1 클래드층(12)과 실질적으로 동일한 물질로 형성된다. 예를 들어, 상기 제2 클래드층(14)은 n-GaN층으로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 제2 클래드층(14)는 제1 클래드층(12)의 형성방법과 동일한 방법, 예를 들어 HVPE, MOCVD, MBE, PECVD, 스퍼터링 또는 증발법과 같은 기상증착법에 의해 형성될 수 있다.

그리고나서, 상기 제2 클래드층(14) 위에 활성층(40) 및 p-클래드층(50)을 순차로 형성한다. 여기에서, 상기 활성층(40)과 p-클래드층(50)은 HVPE, MOCVD 또는 MBE와 같은 기상증착법에 의해 형성될 수 있다.

상기 활성층(40)은 In_xAl_yGa₁ _-x- _yN(0≤x≤1, 0≤y≤1 그리고 0≤x+y≤1)인 GaN계열의 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체층으로 형성하되, 특히 InGaN층 또는 AlGaN층으로 형성하는 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 활성층(40)은 다중양자우물(multi-quantum well, 이하 'MQW'라 함) 또는 단일양자우물 중 어느 하나의 구조로 형성될 수 있으며, 이러한 활성층의 구조는 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다. 예를 들어, 상기 활성층(40)은 GaN/InGaN/GaN MQW 또는 GaN/AlGaN/GaN MQW 구조로 형성되는 것이 가장 바람직할 수 있다.

그리고, 상기 p-클래드층(50)은 p-GaN 계열의 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체층으로 형성하되, 특히 p-GaN층 또는 p-GaN/AlGaN층으로 형성하는 것이 바람직하다.

도 3f 및 도 3g를 참조하면, 먼저, 상기 p-클래드층(50)의 상면의 소정영역으로부터 n-클래드층(20)의 소정 깊이까지를 식각하여, 상기 n-클래드층(20)에 식각면을 형성한다. 그리고나서, 상기 n-클래드층(20)의 식각면과 상기 p-클래드층(50) 상에 Ag, Au 또는 ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 도전성 물질로 각각 n-전극(100)과 p-전극(120)을 형성한다. 상기와 같은 공정과정을 통하여 본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자가 제조될 수 있다.

이상에서, 이러한 본원 발명의 이해를 돕기 위하여 몇몇의 모범적인 실시예가 설명되고 첨부된 도면에 도시되었으나, 이러한 실시예들은 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 상기 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점이 이해되어야 할 것이다. 따라서, 본 발명은 도시되고 설명된 구조와 공정순서에만 국한되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 발명의 기술사상을 중심으로 보호되어야 할 것이다.

Claims

기판 위에 순차로 n-클래드층, 활성층 및 p-클래드층 형성하는 단계와,

상기 n-클래드층 및 상기 p-클래드층에 각각 접속되도록 n측 전극 및 p측 전극을 형성하는 단계를 구비하고,

상기 n-클래드층을 형성하는 단계는,

상기 기판 위에 n형 불순물이 도프된 제1 클래드층을 형성하는 단계;

상기 제1 클래드층 위에 광투과성 물질층을 형성하는 단계;

상기 광투과성 물질층을 패터닝하여 상기 활성층 내에서 발생되는 광이 회절되거나 산란되도록 다수의 나노-포스트들 어레이로 이루어진 광추출층을 형성하는 단계; 및

상기 광추출층이 매립되도록 상기 제1 클래드층 위에 n형 불순물로 도프된 제2 클래드층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 n측 전극은 상기 p-클래드층의 일부영역으로부터 제거되어 얻어진 상기 제1 클래드층의 노출영역 상에 형성되어, 상기 광추출층보다 높은 레벨에 위치하는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
제 1 항에 있어서,

상기 광투과성 물질층은 상기 제1 및 제2 클래드층의 형성물질과 다른 굴절률을 갖는 물질로 형성되며, 상기 광투과성 물질층은 인듐산화물에 Mg, Ag, Zn, Sc, Hf, Zr, Te, Se, Ta, W, Nb, Cu, Si, Ni, Co, Mo, Cr, Mn, Hg, Pr 및 La 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 적어도 어느 한 물질이 첨가되어 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 광투과성 물질층의 패터닝은 홀로그램 리소그래피 방법에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 광투과성 물질층은 굴절률이 2.5 이하인 광투과성 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
제1항에 있어서,

상기 제1 클래드층과 제2 클래드층은 AlInGaN계 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
제6항에 있어서,

상기 제1 클래드층과 제2 클래드층은 동일한 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법.
기판 위에 순차로 적층된 n-클래드층, 활성층 및 p-클래드층과,

상기 p형 클래드층과 상기 n형 클래드층에 각각 접속된 p측 전극과 n측 전극을 구비하고,

상기 n-클래드층은, n형 불순물로 도프된 제1 클래드층과 n형 불순물로 도프된 제2 클래드층 및 이들 사이에 개재되어 상기 활성층 내에서 발생되는 광이 회절 되거나 산란되도록 상기 제1 및 제2 클래드층의 형성물질의 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 물질로 형성된 다수의 나노-포스트들 어레이로 이루어진 광추출층을 포함하며,

상기 광추출층은 상기 활성층으로부터 상기 n측 전극으로 향하여 흡수되는 광이 감소되도록 상기 n측 전극보다 낮은 레벨에 위치하는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자.