KR100682878B1

KR100682878B1 - 플립칩형 발광소자

Info

Publication number: KR100682878B1
Application number: KR1020060012601A
Authority: KR
Inventors: 김현수; 조제희
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2006-02-09
Filing date: 2006-02-09
Publication date: 2007-02-15
Also published as: CN101017868A; JP2007214569A; JP5165254B2; US20070181888A1

Abstract

플립칩형 발광소자가 개시되어 있다. 이 개시된 플립칩형 발광소자는 기판의 상면에 n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층 및 p형 전극이 순차적으로 형성되고, n형 반도체층의 노출된 상면에 n형 전극이 형성된 플립칩형 발광소자로서, p형 전극은 상기 p형 반도체층의 상면 중 전류편중이 발생되며 상기 n형 전극과 가까운 가장자리에 소정 폭으로 형성된 오믹콘택트층;과 상기 오믹콘택트층 및 상기 오믹콘택트층에 의해 덮이지 않은 상기 p형 반도체층의 상면을 덮는 반사층;을 포함한다.

이 구조에 의하여 p형 전극은 낮은 접촉저항을 유지하면서도 높은 광추출효율을 가질 수 있다.

Description

플립칩형 발광소자{Flip-chip light emitting device}

도 1은 p형 전극의 반사도 변화에 따른 광추출효율의 변화를 보여주는 그래프이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플립칩형 발광소자의 개략적인 상면도이다.

도 3은 도 2의 플립칩형 발광소자의 중앙부에 위치한 셀(A)의 개략적인 단면도이다.

도 4는 본 실시예에 따른 플립칩형 발광소자의 저항구조를 나타내는 등가회로를 도시하는 도면이다.

도 5는 오믹콘택트층의 폭(l)에 대하여 플립칩형 발광소자의 저항의 변화를 보여는 그래프이다.

도 6은 오믹콘택트층의 폭(l)에 대하여 플립칩형 발광소자에 20mA의 전류가 흐르도록 가해지는 순방향 전압의 변화를 보여주는 그래프이다.

도 7은 오믹콘택트층의 폭(l)에 대하여 플립칩형 발광소자의 정규화된 광출력을 보여주는 그래프이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플립칩형 발광소자의 개략적인 단면도이다.

<도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명>

10...기판 11...n형 반도체층

12...활성층 13...p형 반도체층

14...오믹콘택트층 15,25...반사층

16,26...p형 전극 19...n형 전극

본 발명은 플립칩형 발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오믹콘택트층에 의한 광흡수를 줄여 반사도를 향상시킨 p형 전극을 갖는 플립칩형 발광소자에 관한 것이다.

반도체의 특성을 이용하여 전기적 신호를 빛으로 변화시키는 반도체 발광소자, 예를 들어 LED(Light Emitting Diode)는 디스플레이 장치, 조명기기 등 다양한 분야에서 현재 응용되고 있다.

이러한 반도체 발광소자는 광의 출사방향에 따라 탑-에미트형 발광소자(top-emitting light emitting device)와 플립칩형 발광소자(flip-chip light emitting device)로 분류된다.

탑에미트형 발광소자는 p형 반도체층과 오믹콘택을 형성하는 p형 전극을 통해 광이 출사되는 구조를 가진다. 상기 p형 전극은 주로 p형 반도체층 위에 니켈(Ni)층과 금(Au)층이 순차적으로 적층된 구조를 가진다. 그러나, 니켈층/금층으로 형성된 p형 전극은 반투명성을 가지며, 상기 p형 전극이 적용된 탑에미트형 발광소자는 낮은 광이용효율 및 낮은 휘도 특성을 가진다.

플립칩형 발광소자는 p형 반도체층 위에 형성된 p형 전극이 반사전극으로 되어 있어서 활성층에서 발생된 광이 반사전극에서 반사되며, 상기 반사광이 기판을 통하여 출사되는 구조를 가진다. 도 1은 p형 전극의 반사도 변화에 따른 광추출효율의 변화를 보여주는 그래프이다. 도면에서 볼 수 있듯이 p형 전극의 반사도는 플립칩형 발광소자의 광추출효율에 매우 큰 영향을 줌을 알 수 있다. 따라서, 상기 반사전극은 은(Ag), 알루미늄(Al) 및 로듐(Rh) 등과 같은 광반사 특성이 우수한 물질로 형성된다. 이러한 반사전극이 적용된 플립칩 발광소자는 높은 광이용효율 및 높은 휘도 특성을 가질 수 있다. 그러나, 상기 반사전극은 상기 p형 반도체층 위에서 큰 접촉저항을 가지기 때문에, 상기 반사전극이 적용된 발광소자의 동작전압이 높아지고 발광소자의 특성이 안정적이지 못하다는 문제점을 가진다.

이러한 문제점을 해결하고자 낮은 접촉저항과 높은 반사율을 가지는 전극물질 및 전극구조에 관한 연구가 진행되고 있다.

국제 공개 번호 WO 01/47038 A1은 반사전극이 적용된 반도체 발광소자에 관한 기술을 개시한다. 여기에서, 반사전극과 p형 반도체층 사이에 Ti 또는 Ni/Au 등의 물질로 형성된 오믹콘택트층이 개재되어 있으나, 상기 오믹콘택트층에서 광흡수율이 높기 때문에 광손실이 일어난다. 따라서, 상기와 같은 종래 반도체 발광소자에서 광이용효율 및 휘도 특성이 낮아질 수 있다. 따라서, 이러한 점을 해결하기 위하여 반도체 발광소자에서 전극구조의 개선이 필요하다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, p형 반도체층과 반사전극 사이의 접촉저항을 줄이면서, 광이용효율을 높인 플립칩형 발광소자를 제공함을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플립칩형 발광소자는, 기판의 상면에 n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층 및 p형 전극이 순차적으로 형성되고, 상기 n형 반도체층의 일부가 노출되어 그 노출된 부분에 n형 전극이 형성된 플립칩형 발광소자로서, 상기 p형 전극은 상기 p형 반도체층의 상면 중 전류편중이 발생되며 상기 n형 전극과 가까운 가장자리에 소정 폭으로 형성된 오믹콘택트층;과 상기 오믹콘택트층 및 상기 오믹콘택트층에 의해 덮이지 않은 상기 p형 반도체층의 상면을 덮는 반사층;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 플립칩형 발광소자를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 각 구성요소의 크기나 두께는 설명의 명료성을 위하여 과장되어 있을 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플립칩형 발광소자의 개략적인 상면도이다. 도면을 참조하면, 본 실시예의 플립칩형 발광소자는 실질적으로 동일한 구조를 가진 셀이 3×3 어레이로 이루어져 있다. 상기 기판(도 3의 10)과 n형 반도체층(11) 및 n형 전극(19)은 공통으로 사용되고, 상기 n형 반도체층(11) 위에 활성층 (12), p형 반도체층(도 3의 13), p형 전극(16)이 3×3 어레이로 정렬된다.

도 2와 도 3을 참조하면, 플립칩형 발광소자는 기판(10)의 상면에 n형 반도체층(11), 활성층(12), p형 반도체층(13) 및 p형 전극(16)이 순차적으로 형성되고, 상기 n형 반도체층(11)의 노출된 상면에 n형 전극(19)이 형성되어 있다. 여기서, 본 발명의 주된 특징인 p형 전극(16)은 상기 p형 반도체층(13)의 상면 중 전류편중이 발생되며 상기 n형 전극(19)과 가까운 가장자리에 소정 폭(l)으로 형성된 오믹콘택트층(14)과, 상기 오믹콘택트층(14) 및 상기 오믹콘택트층(14)에 의해 덮이지 않은 상기 p형 반도체층(13)의 상면을 덮는 반사층(15)을 포함한다. 이와 같은 구조는 종래의 마스크 설계를 변경하는 것 만으로도 쉽게 구현이 가능하다.

상기 기판(10)은 투명기판으로 사파이어(Al₂O₃), 질화갈륨(GaN), 실리콘카바이드(SiC), 실리콘(Si), 갈륨비소(GaAs) 중 어느 하나로 형성된 것이 바람직하다. 상기 n형 반도체층(11)은, 기판(10)의 상면에 적층되며 n-GaN 계열의 Ⅲ-Ⅴ족 질화물계 반도체로 형성될 수 있다. 상기 활성층(12)은 n형 반도체층(11)의 상면에 적층되며, Al이 소정 비율 함유된 In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x≤1, 0≤y≤1 그리고 x+y≤1)인 GaN계열의 III-V족 질화물계 화합물 반도체로 형성될 수 있다. 상기 활성층(12)은 다중양자우물 또는 단일양자우물 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으며 이러한 활성층의 구조는 본 발명의 기술적 범위를 제한하지 않는다. p형 반도체층(13)은 상 기 활성층(12)의 상면에 적층되며, p-GaN 계열의 Ⅲ-Ⅴ족 질화물 화합물 반도체층으로 형성될 수 있다.

각 층의 형성방법은 전자빔 증착기, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition), PLD(plasma laser deposition), 이중형의 열증착기(dual-type thermal evaporator) 스퍼터링(sputtering) 등에 의해 형성하면 된다.

상기 n형 반도체층(11)의 일부는 활성층(12) 및 p형 반도체층(13)이 적층되지 않고 노출되며, 그 노출된 부분에는 n형 전극(19)이 위치한다.

상기 p형 전극(16)은 p형 반도체층(13)의 상면에 오믹콘택트층(14)과 반사층(15)이 순차적으로 적층되어 형성된다.

상기 p형 전극(16)에 주입하면, 후술하는 바와 같이 n형 전극(19)과 인접한 영역으로 전류가 집중하는 전류편중(current crowding)이 발생한다. 본 발명은 이러한 전류편중을 이용하여 동작전압을 크게 증가시키지 않으면서 광추출효율을 향상시킨다. 이를 위하여, 오믹콘택트층(14)은 상기 p형 반도체층(13)의 상면 중 상기 n형 전극(19)과 가까운 가장자리, 즉 전류편중이 발생하는 영역에 소정 폭(l)으로 형성된다.

상기 오믹콘택트층(14)은 반사층(15)의 접촉저항을 낮추는 역할을 한다. 상기 오믹콘택트층(14)은 Pd, Pt, Ni, Rh, Ti, Ir, Ru, Ga, ZnNi, 및 ITO 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있으며, 대략 1 내지 100Å의 두께범위에 있다.

상기 오믹콘택트층(14)의 폭(l)은 전류 편중이 발생하는 영역을 충분히 커버할 수 있도록 0.8L_s≤l≤1.2L_s 범위내에 있는 것이 바람직하다. 여기서, L_s는 전류확산길이(current spreading length)라 부르며 전류가 편중된 정도와 관련된다. p형 반도체층(13)의 가장자리에서 발생되는 전류편중(current crowding)은 "Current crowding and optical saturation effects in GaInN/GaN light-emitting diodes grown on insulating substrates"(Applied Physics Letters vol 78. pp3337. 2001)에 개시되어 있다. 상기 논문에 의하면 플립칩형 발광소자 구조의 경우, 전류편중(Current crowding)은 n형 전극(19)과 가까운 쪽의 메사-에지(mesa-edge), 즉 p형 반도체층(13) 상면의 가장자리에서 가장 심하게 발생한다. 상기 논문에서, 전류확산길이(L_s)는 하기의 수학식에 의해 표현된다.

[수학식]

ρ_c: p형 전극의 접촉저항

ρ_p: p형 반도체층의 저항

t_p: p형 반도체층의 두께

t_n: n형 반도체층의 두께

ρ_n: n형 반도체층의 저항

상기 반사층(15)은 상기 오믹콘택트층(14) 및 상기 오믹콘택트층(14)에 의해 덮이지 않은 상기 p형 반도체층(13)의 상면 위에 적층되어 형성된다. 상기 반사층(15)은 광반사 특성이 우수한 물질로 형성되며, 상기 활성층(12)에서 발생되는 광을 반사시키는 역할을 한다. 이와 같은 반사층(15)은 Ag, Ag₂O, Al, Zn, Ti, Rh, Mg, Pd, Ru, Pt, Ir 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성되어 직접 광을 반사하는 다이렉트 메탈(direct metal) 구조를 가진다.

상기와 같이 구성된 플립칩형 발광소자는 p형 전극(16) 및 n형 전극(19)에 소정 전압이 인가되게 되고, 이러한 전압에 의해 n형 반도체층(11)의 전자들과 p형 반도체층(13)의 정공들이 활성층(12)으로 모이게 된다. 이때, 상기 활성층(12)에서 전자와 전공의 재결합(recombination)이 발생되어 광이 발출되게 된다. 이때, 발생된 광은 사방으로 방출되나, p형 반도체층(13) 쪽으로 향한 광은 반사층(15)에서 반사되어 주된 광은 기판(10)쪽으로 방출되게 된다.

도 4는 상술된 실시예에 따른 플립칩형 발광소자의 저항구조를 나타내는 등가회로를 도시하고 있으며, 도 5 내지 도 7은 본 실시예에 따른 플립칩형 발광소자의 특성을 나타내는 그래프이다. 도면을 참조하여 본 발명의 동작 및 효과를 설명하기로 한다.

먼저 도 4를 참조하면, p형 반도체층(13)은 오믹콘택트층(14)이 형성된 제1 영역과, 오믹콘택트층(14)이 형성되지 않고 직접 반사층(15)이 형성된 제2 영역으로 나뉜다. 상기 반사층(15)에 전류(i)가 주입되면, 전류(i)의 일부는 오믹콘택트 층(14)을 거쳐 p형 반도체층(13)으로 흐르고, 나머지는 직접 p형 반도체층(13)으로 흐른다. ρ_p의 저항을 갖는 p형 반도체층(13)을 통과한 전류(i)는 활성층(12) 및 n형 반도체층(11)을 거쳐 n형 전극(10)으로 빠져 나간다. 이때, 상기 제1 영역은 상대적으로 낮은 접촉저항 ρ_c1을 가지며, 상기 제2 영역은 상대적으로 높은 접촉저항 ρ_c2를 갖는다. 또한, 상기 제1 영역을 통과한 전류는 n형 반도체층(11)에서 활성층의 끝단과 n형 전극 사이의 갭(g)을 지나는데 반하여, 상기 제2 영역을 통과한 전류는 상기 제1 영역을 통과한 전류에 비하여 n형 반도체층에서 더 많은 거리를 지나므로 ρ_n의 저항을 더 받는다. 따라서, 반사층(15)에 주입된 전류(i)는 제1 영역을 통하여 n형 전극(19)으로 흐르는 경향이 강하다. 따라서, 플립칩형 발광소자 전체의 저항은 상기 제1 영역의 크기와 밀접하게 관련된다.

이하, 도 5 내지 도 7의 그래프는 상기 n형 반도체층(11)이 2.0×10^-4 cm의 두께와 8.0×10^-3 Ωcm의 저항을 갖는 n-GaN층이며, 상기 p형 반도체층(13)은 1.5×10^-5 cm의 두께와 2.0 Ωcm의 저항을 갖는 p-GaN층이며, p형 전극의 접촉저항은 1.0×10^-3 Ωcm²인 플립칩형 발광소자에 대한 실험결과이다. 이러한 플립칩형 발광소자에 대한 전류확산길이(L_s)는 50μm로 계산된다.

도 5는 오믹콘택트층의 폭(l)에 대하여 플립칩형 발광소자의 저항의 변화를 보여준다. 상기 오믹콘택트층의 폭(l)에 반비례하여 저항이 작아지다가, 상기 오믹 콘택트층의 폭(l)이 소정 길이 이상이 되면 더 이상 저항의 변화가 없다. 이는 상기 제1 영역이 일정 크기 이상이 되면, 대부분의 전류가 제1 영역을 통해 흐르게 되기 때문이다. 이를 다시 말하면, 오믹콘택트층의 폭(l)이 소정 길이를 넘어가면, 전류편중에 의하여 더 이상 오믹콘택트층의 본래 기능인 접촉저항을 떨어뜨리는 기능을 수행하지 못함을 알 수 있다. 여기에서, 더 이상 저항의 변화가 없는 오믹콘택트층의 폭(l)은 전류확산길이(L_s)에 해당된다.

도 6은 오믹콘택트층의 폭(l)에 대하여 플립칩형 발광소자에 20mA의 전류가 흐르도록 가해지는 순방향 전압(forward voltage;V_f)의 변화를 보여준다. 상기 순방향 전압은 플립칩형 발광소자의 동작전압을 나타낸다. 도면을 참조하면, 오믹콘택트층의 폭(l)이 커짐에 따라 순방향 전압(V_f)이 낮아지다가, 상기 오믹콘택트층의 폭(l)이 소정 길이 이상이 되면 더 이상의 순방향 전압(V_f)의 변화가 없음을 볼 수 있다. 이는 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 상기 오믹콘택트층의 폭(l)이 소정 길이 이상이 되면, 더 이상 저항의 변화가 없기 때문이다. 한편, 오믹콘택트층이 p형 반도체층의 상면 전체를 덮는 경우 순방향 전압이 약 3.27 V인데 반하여, 도면에서 보듯이 오믹콘택트층의 폭(l)은 전류확산길이(L_s)인 50μm인 경우 순방향 전압이 약 3.32 V 로서, 구동전압의 차가 0.05 V 정도로 전압상승폭이 크지 않다.

도 7은 오믹콘택트층의 폭(l)에 대하여 플립칩형 발광소자의 정규화된 광출력을 보여준다. 오믹콘택트층이 p형 반도체층의 상면 전체를 덮는 경우를 기준 광 출력 1.00으로 잡았다. 도면을 참조하면, 상기 오믹콘택트층의 폭(l)이 커짐에 따라, 광출력이 완만히 떨어지다가, 60μm를 넘어가면서 급속도로 떨어짐을 볼 수 있다. 이는 오믹콘택트층이 넓어짐에 따라, 오믹콘택트층에서의 광흡수가 심해져 반사층의 반사효율이 떨어지기 때문이다. 도면에서 볼 수 있듯이, 오믹콘택트층의 폭(l)은 전류확산길이(L_s) 정도의 크기일 때에는 아직 광출력이 크게 떨어지지 않았음을 볼 수 있다.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 플립칩형 발광소자는 오믹콘택트층을 p형 반도체층 상면의 전체에 형성하지 않고 그 일부에만 형성하더라도, 전류편중이 발생되는 영역쪽에 오믹콘택트층을 형성함으로써 접촉저항 및 동작전압을 충분히 낮출 수 있음을 볼 수 있으며, 나아가 반사층의 일부를 직접 p형 반도체층에 접촉시킴으로써 반사효율을 증가시켜 광추출효율을 향상시킬 수 있음을 볼 수 있다. 보다 구체적으로 보면, 오믹콘택트층의 폭(l)이 0.8L_s≤l≤1.2L_s 범위내에 있는 경우에는 전류 편중이 발생하는 영역을 충분히 커버할 수 있어 접촉저항 및 동작전압을 충분히 낮출 뿐더러 반사효율을 충분히 유지할 수 있음을 볼 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플립칩형 발광소자의 개략적인 단면도이다. 도 8은 상술된 실시예와 마찬가지로 3×3 어레이로 이루어진 플립칩형 발광소자의 중앙부에 위치한 셀의 단면도로 이해될 수 있다. 본 실시예는 상술된 실시예와 비교할 때 반사층 외에는 실질적으로 동일하므로, 상술한 실시예와 실질적으로 동일한 구성요소에 대하여는 동일한 참조번호를 사용하기로 하며, 실질적으로 동일한 구성요소의 설명은 생략하기로 한다.

도면을 참조하면 본 실시예의 p형 전극(26)은 p형 반도체층(13)의 상면 중 n형 전극(19)과 가까운 가장자리에 소정 폭으로 형성된 오믹콘택트층(14)과, 상기 오믹콘택트층(14) 및 상기 오믹콘택트층(14)에 의해 덮이지 않은 상기 p형 반도체층(13)의 상면을 덮는 반사층(25)을 포함한다.

상기 반사층(25)은 유전체층(25a)과 금속층(25b)이 순차적으로 적층된 전방향 반사기(omni-directional reflector) 구조를 가진다. 상기 유전체층(25a)은 오믹콘택트층(14)에 의해 덮이지 않은 상기 p형 반도체층(13)의 상면에 형성된다. 상기 금속층(25b)은 상기 오믹콘택트층(14) 및 상기 유전체층(25a)의 상면에 형성된다. 상기 유전체층(25a)은 두께는 λ/4n 이며, 여기서 λ는 발광하는 광의 파장이고 n은 상기 유전체층(25a)의 구성물질의 굴절률이다. 상기 유전체층(25a)은 산화실리콘(silicon oxide), 질화실리콘(silicon nitride), 질산화실리콘(silicon oxynitride), 산화알루미늄(aluminum oxide), 불화리듐(lithium fluoride), 불화칼슘(calcium fluoride), 불화마그네슘(magnesium fluoride)으로 형성될 수 있으며, 상기 금속층(25b)은 Ag, Ag₂O, Al, Zn, Ti, Rh, Mg, Pd, Ru, Pt, Ir 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성될 수 있다.

이와 같이 유전체층(25a)이 금속층(25b)에 앞서 먼저 적층됨으로써, 상기 유전체층(25a)은 금속층(25b)에 대하여 고 굴절의 코팅으로서 기능하며 보다 반사효율을 높일 수 있다.

한편, p형 반도체층의 상면 가장자리에 오믹콘택트층이 형성됨에 따라 전류편중이 심화될 수 있으나, 도 2에서 보이듯이 3×3 어레이의 구조를 가짐으로써 전류편중을 완화시킬 수 있다. 그러나, 본 발명은 이러한 어레이 구조에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 플립칩형 발광소자는 셀(도 2의 A) 하나만으로도 될 수 있으며, 복수개의 셀이 다양하게 배열된 구조를 가질 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 플립칩형 발광소자는 마스크 설계 변경만으로도 p형 전극의 구조를 개선하여, 접촉저항 및 동작전압을 충분히 낮출 수 있을 뿐만 아니라 광추출효율을 향상시킬 수 있다.

이러한 본원 발명인 플립칩형 발광소자는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims

기판의 상면에 n형 반도체층, 활성층, p형 반도체층 및 p형 전극이 순차적으로 형성되고, 상기 n형 반도체층의 노출된 상면에 n형 전극이 형성된 플립칩형 발광소자에 있어서,

상기 p형 전극은,

상기 p형 반도체층의 상면 중 상기 n형 전극과 가까운 가장자리에 소정 폭으로 형성된 오믹콘택트층;과

상기 오믹콘택트층 및 상기 오믹콘택트층에 의해 덮이지 않은 상기 p형 반도체층의 상면을 덮는 반사층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 플립칩형 발광소자.
제1항에 있어서,

상기 오믹콘택트층은 그 폭(l)이 0.8L_s≤l≤1.2L_s 범위내에 있으며, 여기서 L_s는 전류확산길이로 하기의 수학식으로 정의되는 것을 특징으로 하는 플립칩형 발광소자.

<수학식>

여기서, ρ_c는 p형 전극의 콘택저항, ρ_p는 p형 반도체층의 저항, t_p는 p형 반도체층의 두께, t_n는 n형 반도체층의 두께, ρ_n는 n형 반도체층의 저항이다.
제1항에 있어서,

상기 오믹콘택트층은 Pd, Pt, Ni,Rh, Ti, Ir, Ru, Ga, ZnNi, 및 ITO 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 플립칩형 발광소자.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 반사층은 Ag, Ag₂O, Al, Zn, Ti, Rh, Mg, Pd, Ru, Pt, Ir 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 플립칩형 발광소자.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 반사층은 유전체층과 금속층을 구비하는 전방향 반사기 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 플립칩형 발광소자.
제5항에 있어서,

상기 유전체층은 두께는 λ/4n 이며, 여기서 λ는 발광하는 광의 파장이고 n은 상기 유전체층의 구성물질의 굴절률인 것을 특징으로 하는 플립칩형 발광소자.
제5항에 있어서,

상기 유전체층은 산화실리콘(silicon oxide), 질화실리콘(silicon nitride), 질산화실리콘(silicon oxynitride), 산화알루미늄(aluminum oxide), 불화리듐(lithium fluoride), 불화칼슘(calcium fluoride), 불화마그네슘(magnesium fluoride) 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 플립칩형 발광소자.
제5항에 있어서,

상기 금속층은 Ag, Ag₂O, Al, Zn, Ti, Rh, Mg, Pd, Ru, Pt, Ir 으로 이루어지는 그룹에서 선택된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 플립칩형 발광소자.