KR100960276B1 - Iii-nitride semiconductor light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 3족 질화물 반도체 발광소자에 관한 것으로, 특히 전류 확산을 개선한 3족 질화물 반도체 발광소자에 관한 것이다.The present disclosure relates to a group III nitride semiconductor light emitting device as a whole, and more particularly, to a group III nitride semiconductor light emitting device having improved current spreading.
여기서, 3족 질화물 반도체 발광소자는 Al(x)Ga(y)In(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 된 화합물 반도체층을 포함하는 발광다이오드와 같은 발광소자를 의미하며, 추가적으로 SiC, SiN, SiCN, CN와 같은 다른 족(group)의 원소들로 이루어진 물질이나 이들 물질로 된 반도체층을 포함하는 것을 배제하는 것은 아니다.Here, the group III nitride semiconductor light emitting device has a compound semiconductor layer of Al (x) Ga (y) In (1-xy) N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1). Means a light emitting device, such as a light emitting diode comprising a, and does not exclude the inclusion of a material consisting of elements of other groups such as SiC, SiN, SiCN, CN or a semiconductor layer of these materials.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background informaton related to the present disclosure which is not necessarily prior art).This section provides background informaton related to the present disclosure which is not necessarily prior art.
도 1은 종래의 3족 질화물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 3족 질화물 반도체 발광소자는 기판(100), 기판(100) 위에 성장되는 버퍼층(200), 버퍼층(200) 위에 성장되는 n형 3족 질화물 반도체층(300), n형 3족 질화물 반도체 층(300) 위에 성장되는 활성층(400), 활성층(400) 위에 성장되는 p형 3족 질화물 반도체층(500), p형 3족 질화물 반도체층(500) 위에 형성되는 p측 전극(600), p측 전극(600) 위에 형성되는 p측 본딩 패드(700), p형 3족 질화물 반도체층(500)과 활성층(400)이 메사 식각되어 노출된 n형 3족 질화물 반도체층(300) 위에 형성되는 n측 전극(800), 그리고 보호막(900)을 포함한다.1 is a view illustrating an example of a conventional Group III nitride semiconductor light emitting device, wherein the Group III nitride semiconductor light emitting device is grown on the
기판(100)은 동종기판으로 GaN계 기판이 이용되며, 이종기판으로 사파이어 기판, SiC 기판 또는 Si 기판 등이 이용되지만, 3족 질화물 반도체층이 성장될 수 있는 기판이라면 어떠한 형태이어도 좋다. SiC 기판이 사용될 경우에 n측 전극(800)은 SiC 기판 측에 형성될 수 있다.As the
기판(100) 위에 성장되는 3족 질화물 반도체층들은 주로 MOCVD(유기금속기상성장법)에 의해 성장된다.Group III nitride semiconductor layers grown on the
버퍼층(200)은 이종기판(100)과 3족 질화물 반도체 사이의 격자상수 및 열팽창계수의 차이를 극복하기 위한 것이며, 미국특허 제5,122,845호에는 사파이어 기판 위에 380℃에서 800℃의 온도에서 100Å에서 500Å의 두께를 가지는 AlN 버퍼층을 성장시키는 기술이 기재되어 있으며, 미국특허 제5,290,393호에는 사파이어 기판 위에 200℃에서 900℃의 온도에서 10Å에서 5000Å의 두께를 가지는 Al(x)Ga(1-x)N (0≤x<1) 버퍼층을 성장시키는 기술이 기재되어 있고, 미국공개특허공보 제2006/154454호에는 600℃에서 990℃의 온도에서 SiC 버퍼층(씨앗층)을 성장시킨 다음 그 위에 In(x)Ga(1-x)N (0<x≤1) 층을 성장시키는 기술이 기재되어 있다. 바람직하게는 n형 3족 질화물 반도체층(300)의 성장에 앞서 도핑되지 않는 GaN층이 성 장되며, 이는 버퍼층(200)의 일부로 보아도 좋고, n형 3족 질화물 반도체층(300)의 일부로 보아도 좋다.The
n형 3족 질화물 반도체층(300)은 적어도 n측 전극(800)이 형성된 영역(n형 컨택층)이 불순물로 도핑되며, n형 컨택층은 바람직하게는 GaN로 이루어지고, Si으로 도핑된다. 미국특허 제5,733,796호에는 Si과 다른 소스 물질의 혼합비를 조절함으로써 원하는 도핑농도로 n형 컨택층을 도핑하는 기술이 기재되어 있다.In the n-type group III
활성층(400)은 전자와 정공의 재결합을 통해 광자(빛)를 생성하는 층으로서, 주로 In(x)Ga(1-x)N (0<x≤1)로 이루어지고, 하나의 양자우물층(single quantum well)이나 복수개의 양자우물층들(multi quantum wells)로 구성된다.The
p형 3족 질화물 반도체층(500)은 Mg과 같은 적절한 불순물을 이용해 도핑되며, 활성화(activation) 공정을 거쳐 p형 전도성을 가진다. 미국특허 제5,247,533호에는 전자빔 조사에 의해 p형 3족 질화물 반도체층을 활성화시키는 기술이 기재되어 있으며, 미국특허 제5,306,662호에는 400℃ 이상의 온도에서 열처리(annealing)함으로써 p형 3족 질화물 반도체층을 활성화시키는 기술이 기재되어 있고, 미국공개특허공보 제2006/157714호에는 p형 3족 질화물 반도체층 성장의 질소전구체로서 암모니아와 하이드라진계 소스 물질을 함께 사용함으로써 활성화 공정없이 p형 3족 질화물 반도체층이 p형 전도성을 가지게 하는 기술이 기재되어 있다.The p-type III-
p측 전극(600)은 p형 3족 질화물 반도체층(500) 전체로 전류가 잘 공급되도록 하기 위해 구비되는 것이며, 미국특허 제5,563,422호에는 p형 3족 질화물 반도 체층의 거의 전면에 걸쳐서 형성되며 p형 3족 질화물 반도체층(500)과 오믹접촉하고 Ni과 Au로 이루어진 투광성 전극(light-transmitting electrode)에 관한 기술이 기재되어 있으며, 미국특허 제6,515,306호에는 p형 3족 질화물 반도체층 위에 n형 초격자층을 형성한 다음 그 위에 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어진 투광성 전극을 형성한 기술이 기재되어 있다.The p-
한편, p측 전극(600)이 빛을 투과시키지 못하도록, 즉 빛을 기판 측으로 반사하도록 두꺼운 두께를 가지게 형성할 수 있는데, 이러한 기술을 플립칩(flip chip) 기술이라 한다. 미국특허 제6,194,743호에는 20nm 이상의 두께를 가지는 Ag 층, Ag 층을 덮는 확산 방지층, 그리고 확산 방지층을 덮는 Au와 Al으로 이루어진 본딩 층을 포함하는 전극 구조에 관한 기술이 기재되어 있다.On the other hand, the p-
p측 본딩 패드(700)와 n측 전극(800)은 전류의 공급과 외부로의 와이어 본딩을 위한 것이며, 미국특허 제5,563,422호에는 n측 전극을 Ti과 Al으로 구성한 기술이 기재되어 있다.The p-
보호막(900)은 이산화규소와 같은 물질로 형성되며, 생략될 수도 있다.The
한편, n형 3족 질화물 반도체층(300)이나 p형 3족 질화물 반도체층(500)은 단일의 층이나 복수개의 층으로 구성될 수 있다.Meanwhile, the n-type Group III
도 2는 미국특허 제5,563,422호에 개시된 전극 구조의 일 예를 나타내는 도면으로서, p측 본딩 패드(700)와 n측 본딩 패드로 기능하는 n측 전극(800)이 발광소자의 코너에서 대각 방향으로 위치해 있으며, 발광소자 내에서 가장 먼 곳에 위치함으로써 전류 확산을 개선하고 있다.FIG. 2 is a view showing an example of the electrode structure disclosed in US Pat. No. 5,563,422, in which the p-
도 3는 미국공개특허공보 제2007-0096115호에 개시된 전극 구조의 일 예를 나타내는 도면으로서, 직사각형 형상(예를 들어, 가로/세로가 600um/300um)의 발광소자에 있어서 전류 확산의 도모를 위해 p측 본딩 패드(700)와 n측 본딩 패드로 기능하는 n측 전극(800) 각각에 가지 전극(710)과 가지 전극(810)이 구비되어 있다.3 is a view showing an example of the electrode structure disclosed in US Patent Publication No. 2007-0096115, for the purpose of current diffusion in the light emitting device of a rectangular shape (for example, 600um / 300um horizontal / vertical) The
도 4는 미국특허 제6,307,218호에 개시된 전극 구조의 일 예를 나타내는 도면으로서, 발광소자가 대면적화됨(예를 들어, 가로/세로가 1000um/1000um)에 따라, p측 본딩 패드(700)와 n측 본딩 패드로 기능하는 n측 전극(800)에 등간격을 가지는 가지 전극을 구비함으로써, 전류 확산을 개선하고 있으며, 더하여 충분한 전류 공급을 위해 p측 본딩 패드(700)와 n측 전극(800)이 각각 두개씩 마련되어 있다.4 is a diagram illustrating an example of an electrode structure disclosed in US Pat. No. 6,307,218. As the light emitting device is large in area (for example, 1000 μm / 1000 μm in width and length), the p-
발광소자의 대면적화 및 고전력 소모에 따라, 발광소자 내에서 원활한 전류 확산을 위해 가지 전극(710,810)과 복수개의 본딩 패드가 도입되어야 하지만, 이들의 도입은 발광 면적의 감소 등을 가져와 발광효율을 감소시키는 역기능을 포함하므로, 발광소자의 대면적화 및 고전력 소모에 맞추어 이들의 개선된 설계 또한 필요하다 할 것이다.According to the large area of the light emitting device and high power consumption, the
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).SUMMARY OF THE INVENTION Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 위에서 보았을 때 긴 변과 짧은 변을 가지는 3족 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 가지는 제1 3족 질화물 반도체층; 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 3족 질화물 반도체층; 제1 3족 질화물 반도체층과 제2 3족 질화물 반도체층을 사이에 위치하며, 전류를 공급받아 빛을 생성하는 활성층; 제1 3족 질화물 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 본딩 패드; 긴 변측에서 제2 3족 질화물 반도체층과 전기적으로 연결되는 두개의 제2 본딩 패드;그리고, 긴 변측을 따라 뻗어 있고 두개의 제2 본딩 패드에 의해 양쪽 끝이 제한되는 가지 전극;으로서, 양쪽 끝 사이의 거리가 제1 본딩 패드로부터 가지 전극까지의 거리보다 긴 가지 전극;을 포함하며, 두개의 제2 본딩 패드로 전류확산을 하는 제1 본딩 패드를 하나만 갖는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자가 제공된다. 여기서 제1 본딩 패드와 가지 전극 사이의 거리는 제1 본딩 패드로부터 가지 전극까지의 수선의 길이를 의미하며, 이 길이가 가지 전극 양끝 사이의 거리보다 짧다는 것은 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자가 특히 직사각형 형상의 발광소자에 적합하다는 것을 의미한다.According to one aspect of the present disclosure, in a Group III nitride semiconductor light emitting device having a long side and a short side as viewed from above, the first Group III nitride semiconductor layer having a first conductivity ; A second group III nitride semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity; An active layer positioned between the first group III nitride semiconductor layer and the second group III nitride semiconductor layer, and receiving light to generate light; A first bonding pad electrically connected to the first group III nitride semiconductor layer; Two second bonding pads electrically connected to the second group III nitride semiconductor layer at the long sides; and branch electrodes extending along the long sides and limited at both ends by the two second bonding pads. A branch electrode having a distance between the branch electrodes longer than the distance from the first bonding pads to the branch electrodes; and having only one first bonding pad configured to spread current with the second bonding pads. An element is provided. Here, the distance between the first bonding pad and the branch electrode refers to the length of the repair line from the first bonding pad to the branch electrode, and the length of the first bonding pad and the branch electrode is shorter than the distance between both ends of the branch electrode. Means that it is particularly suitable for rectangular light emitting devices.
본 개시에 따른 다른 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 위에서 보았을 때 긴 변과 짧은 변을 가지는 3족 질화물 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 가지는 제1 3족 질화물 반도체층; 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 3족 질화물 반도체층; 제1 3족 질화물 반도체층과 제2 3족 질화물 반도체층을 사이에 위치하며, 전류를 공급받아 빛을 생성하는 활성층; 제1 3족 질화물 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 본딩 패드; 긴 변측에서 제2 3족 질화물 반도체층과 전기적으로 연결되는 두개의 제2 본딩 패드; 두개의 제2 본딩 패드와 전기적으로 연결되며, 긴 변을 따라 뻗어 있는 가지 전극; 그리고, 제1 본딩 패드와 전기적으로 연결되어 있으며, 가지 전극을 따라 뻗어 있는 제1 추가의 가지 전극;을 포함하며, 제1 본딩 패드는 제1 추가의 가지 전극을 기준으로 가지 전극의 반대측에 위치하는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자가 제공된다.According to another aspect of the present disclosure (According to one aspect of the present disclosure), in a group III nitride semiconductor light emitting device having a long side and a short side as viewed from above, a first group III nitride semiconductor layer having a first conductivity ; A second group III nitride semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity; An active layer positioned between the first group III nitride semiconductor layer and the second group III nitride semiconductor layer, and receiving light to generate light; A first bonding pad electrically connected to the first group III nitride semiconductor layer; Two second bonding pads electrically connected to the second group III nitride semiconductor layer at the long sides; A branch electrode electrically connected to two second bonding pads and extending along a long side thereof; And a first additional branch electrode electrically connected to the first bonding pad and extending along the branch electrode, wherein the first bonding pad is located on an opposite side of the branch electrode with respect to the first additional branch electrode. A group III nitride semiconductor light emitting device is provided.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing (s).
도 5는 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, p형 질화물 반도체층(50)에 놓인 투광성 전극인 p측 전극(60) 위에 두개의 p측 본딩 패드(70A,70B)가 구비되어 있으며, 식각을 통해 노출된 n형 질화물 반 도체(30) 위에 하나의 n측 본딩 패드로 기능하는 n측 전극(80)이 구비되어 있고, p측 본딩 패드(70A)와 p측 본딩 패드(70B) 사이에 가지 전극(71C)이 구비되어 있다. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure, and includes two p-
도 3에 도시된 직사각형 형상의 발광소자에 있어서, 필요(대면적화, 파워의 증가, 전류 확산의 개선 등)에 따라 가지 전극을 확대 및/또는 본딩 패드의 추가를 고려할 수 있다.In the rectangular light emitting device shown in FIG. 3, branch electrodes may be enlarged and / or the addition of bonding pads may be considered as necessary (large area, increase in power, improvement in current spreading, etc.).
먼저 본딩 패드 추가의 관점에서, 본딩 패드 두개를 발광소자(예를 들어, 가로/세로가 1000um/550um)의 짧은 변(S) 코너 측에 배치하는 방법을 생각할 수 있는데, 이 경우에 많은 전류가 발광소자로 공급되면, 본딩 패드 간의 거리가 짧아서 이들 사이에 전류가 몰리게 되어 전류 확산을 개선하는 것이 아니라 전류 확산을 저해할 우려가 있다. 따라서 두개의 본딩 패드는 발광소자의 긴 변(L) 코너 측에 배치하는 것이 바람직하다. 한편 p측 본딩 패드와 n측 본딩 패드 중 어느 것을 두개 설치해야 하는지와 관련해서, n측 본딩 패드가 놓이는 n형 질화물 반도체층이 p형 질화물 반도체층보다 원활한 전류 확산이 가능하므로, p측 본딩 패드를 두개 배치하는 것이 바람직하다. p측 본딩 패드 또는 n측 본딩 패드 모두를 두개씩 설치한다면, 짧은 변(S)에서 p측 본딩 패드와 n측 본딩 패드가 마주하게 되므로 문제가 될 수 있다. 바람직하게는 n측 본딩 패드 또는 n측 전극(80)은 두개의 p측 본딩 패드(70A,70B)의 반대측에서 두개의 p측 본딩 패드(70A,70B)의 한가운데에 위치한다(도 5 참조). 이때, n측 전극(80)은 후술하는 도 6 내지 도 8의 실시예에서의 위치보다 발광소자의 내부로 약간 당겨져서 위치될 수 있다.First of all, in view of adding a bonding pad, a method of arranging two bonding pads on the corner of the short side S of a light emitting device (for example, 1000 μm / 550 μm in width / length) may be considered. When supplied to the light emitting device, the distance between the bonding pads is short, and current flows between them, which may not only improve current spreading but also inhibit current spreading. Therefore, it is preferable to arrange two bonding pads at the corner of the long side L of the light emitting device. On the other hand, in relation to which two of the p-side bonding pad and the n-side bonding pad should be provided, since the n-type nitride semiconductor layer on which the n-side bonding pad is placed enables smoother current diffusion than the p-type nitride semiconductor layer, the p-side bonding pad It is preferable to arrange two. If both p-side bonding pads or n-side bonding pads are provided two by one, it may be a problem because the p-side bonding pads and the n-side bonding pads face each other at the short side S. Preferably, the n-side bonding pad or the n-
가지 전극 도입의 관점에서, 도 3에 개시된 발광소자(예를 들어, 가로/세로 가 600um/300um)를 참조하면, 가지 전극(710 또는 810)이 짧은 변에 위치하는 본딩 패드(700 또는 800)로부터 이어져서 대향하는 본딩 패드(800 또는 700)를 향하는 경우에, 가지 전극(710 또는 810)은 발광소자의 긴 변을 따라 길게 이어져야 하므로, 본딩 패드로부터 멀어질수록 저항이 커져서 전류의 공급이 원활히 되지 않을 가능성이 있다. 따라서 도 5에 개시된 3족 질화물 반도체 발광소자의 경우에, 긴 변(L)을 따라 위치하는 가지 전극(71C) 양측에 p측 본딩 패드(70A,70B)를 위치시킴으로써 가지 전극(71C)을 일종의 등전위선으로 형성한다. 한편 도 4에 도시된 발광소자(예를 들어, 가로/세로가 1000um/1000um)의 경우에도 본딩 패드 사이에 가지 전극이 형성되어 있으나, 이 발광소자는 정사각형의 발광소자로서 두개의 n측 전극 또한 구비되어 있고, 발광소자 내의 전류 확산이 깍지낀 형상(interdigitated)의 서로를 향해 균일한 간격으로 뻗어 있는 가지 전극에 의해 이루어지며, 본딩 패드 사이에 위치하는 가지 전극은 이들 깍지낀 형상의 가지 전극에 전류를 공급하기 위해 구비된다는 것을 알 수 있다.In view of branch electrode introduction, referring to the light emitting device disclosed in FIG. 3 (eg, 600 μm / 300 μm in width / length), a
도 6은 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자의 다른 예를 나타내는 도면으로서, p측 본딩 패드(70A,70B), n측 본딩 패드 또는 n측 전극(80) 그리고 가지 전극(71C)에 더하여, 짧은 변(S)을 따라서 가지 전극(71A-1)이 구비되어 있고, n측 전극(80)으로부터 가지 전극(81-1,81-2,81-3,81-4)이 형성되어 있다. 필요(대면적화, 파워의 증가, 전류 확산의 개선 등)에 따라, 가지 전극(71A-2,71A-3,71C-2)이 더 구비될 수 있다. 바람직하게는, 균일한 전류 확산을 위해, 긴 변(L)을 따라 뻗어 있는 가지 전극(71C)과 가지 전극(81-2) 사이의 간격(a)과 짧은 변(S)을 따라 뻗어 있는 가지 전극(71A-1)과 가지 전극(81-4) 사이의 간격(b)보다, p측 본딩 패드(70A)와 가지 전극(81-3) 사이의 간격(c)이 크다. 이는 p측 본딩 패드(70A) 주위에서 전류 쏠림 현상을 방지하기 위함이다. 미설명 부호(50,60)에 대한 설명은 생략한다.FIG. 6 is a view showing another example of the group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure, in addition to the p-
도 7은 도 6에 개시된 발광소자의 실제 측정 사진의 일 예를 나타내는 도면으로서, 본 개시에 따른 원리를 설명하기 위해, p측 본딩 패드의 하나에만 전류를 공급하였을 때의 실험 결과를 나타낸다. 전류가 공급되지 않은 좌측 p측 본딩 패드 측의 발광이 약한 것을 알 수 있으며, 전류가 공급되는 우측 p측 본딩 패드 측에서 전체적으로 균일한 발광을 확인할 수 있다. 이로부터 긴 변에 위치하는 두개의 p측 본딩 패드와 반대측에 위치하는 하나의 n측 본딩 패드를 이용(및/또는 두개의 p측 본딩 패드를 연결하는 가지 전극과 반대측에 위치하는 하나의 n측 본딩 패드를 이용)하여 균일한 발광을 얻을 수 있음을 알 수 있다.FIG. 7 is a diagram illustrating an example of an actual measured photograph of the light emitting device disclosed in FIG. 6. In order to explain the principle according to the present disclosure, an experiment result when a current is supplied to only one of the p-side bonding pads is shown. It can be seen that the light emission of the left p-side bonding pad side to which no current is supplied is weak, and the overall uniform light emission can be confirmed from the right p-side bonding pad side to which the current is supplied. From this, two n-side bonding pads positioned on the long side and one n-side bonding pad positioned on the opposite side (and / or one n-side positioned on the opposite side to the branch electrode connecting the two p-side bonding pads) It can be seen that a uniform light emission can be obtained by using a bonding pad.
도 8은 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자의 또다른 예를 나타내는 도면으로서, p측 본딩 패드(70A,70B), n측 본딩 패드 또는 n측 전극(80) 그리고 가지 전극(71C)에 더하여, 가지 전극(71C)을 따라 n측 전극(80)으로부터 뻗어 있는 가지 전극(81A)을 더 구비한다. 가지 전극(71C)과 마주하면서 이어지는 가지 전극(81A)을 도입함으로써 발광소자 내에서 긴 변(L) 방향의 전류 확산을 더욱 원활히 할 수 있게 된다. 가지 전극(81A)이 반드시 발광소자의 중심에 위치해야 하는 것은 아니며, 가지 전극(81A)과 n측 전극(80)의 위치에 따라 가지 전극(81B)이 이용될 수 있다. 발광소자가 대면적화하는 경우에 가지 전극(81A)을 기준으로 가지 전극(71C) 반대측의 원활한 전류 확산을 위해 짧은 변(S)을 따라 뻗어 있는 가지 전극(71A-1)이 구비되거나 이와 함께 가지 전극(71A-2)이 구비될 수 있다. 바람직하게는 가지 전극(71A-1)과 가지 전극(71A-2)의 길이의 합이 가지 전극(71C)의 길이보다 짧게 구성된다. 미설명 부호(50,60)에 대한 설명은 생략한다.FIG. 8 is a view showing another example of the group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure, and is provided on the p-
도 9는 도 8의 A-A 라인을 따라 취한 단면의 일 예를 나타내는 도면으로서, 기판(10), 기판(10) 위에 성장되는 버퍼층(20), 버퍼층(20) 위에 성장되는 n형 3족 질화물 반도체층(30), n형 3족 질화물 반도체층(30) 위에 성장되는 활성층(40), 활성층(40) 위에 성장되는 p형 3족 질화물 반도체층(50), p형 3족 질화물 반도체층(50) 위에 형성되는 p측 전극(60), p측 전극(60) 위에 형성되는 가지 전극(71A-2,71C), 그리고 p형 3족 질화물 반도체층(50)과 활성층(40)이 메사 식각되어 노출된 n형 3족 질화물 반도체층(30) 위에 형성되는 n측 전극(80)이 형성되어 있다.FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a cross section taken along the AA line of FIG. 8, wherein the
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.Various embodiments of the present disclosure will be described below.
(1) 제1 본딩 패드와 전기적으로 연결되어 있으며, 가지 전극을 따라 뻗어 있는 제1 추가의 가지 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자. 도 6의 가지 전극(81-2)과 도 8의 가지 전극(81A)가 제1 추가의 가지 전극의 예가 될 수 있다.And (1) a first additional branch electrode electrically connected to the first bonding pad and extending along the branch electrode. The branch electrode 81-2 of FIG. 6 and the
(2) 제1 추가의 가지 전극(81-2)과 연결되어 있으며, 두개의 제2 본딩 패드 중의 하나와 마주하는 제2 추가의 가지 전극(81-3);을 포함하며, 제1 추가의 가지 전극과 가지 전극 사이의 간격(a)이 제2 추가의 가지 전극과 가지 전극 사이의 간격(b)보다 작은 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.(2) a second additional branch electrode 81-3 connected to the first additional branch electrode 81-2 and facing one of the two second bonding pads; A group III nitride semiconductor light emitting element, characterized in that the spacing (a) between the branch electrode and the branch electrode is smaller than the spacing (b) between the second additional branch electrode and the branch electrode.
(3) 제1 추가의 가지 전극(81-2,81A)과 연결되어 있으며, 제1 본딩 패드로부터 가지 전극을 향해 뻗어 있는 제3 추가의 가지 전극(81-1,81B);을 포함하는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.(3) third additional branch electrodes 81-1 and 81B connected to the first additional branch electrodes 81-2 and 81A and extending from the first bonding pad toward the branch electrodes. Group III nitride semiconductor light emitting device.
(4) 두개의 제2 본딩 패드 중의 하나와 연결되어 있으며, 한쪽 끝이 개방된 제4 추가의 가지 전극(71A-1, 71A-1와 71A-2 또는 71A-1와 71A-2와 71A-3);을 포함하는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.(4) Fourth
(5) 가지 전극(71C)과 전기적으로 연결되어 있으며, 한쪽 끝이 개방된 제5 추가의 가지 전극(71C-2);을 포함하는 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.(5) A group III nitride semiconductor light emitting element comprising: a fifth
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(6) 발광소자는 위에서 보았을 때 직사각형인 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자. 이는 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자의 가장 바람직한 예에 해당하며, 가로/세로가 1000um/550um인 발광소자를 예로 들 수 있다. 발 개시에 따른 효과는 긴 변과 짧은 변이 길이차가 커지는 경우에 더욱 커지게 되며, 직사각형의 긴 변의 길이가 짧은 변의 길이보다 1.5배이상 큰 경우에 본 개시에 따른 기술 사상이 보다 확실하게 나타난다 할 것이다.(6) The group III nitride semiconductor light emitting element, wherein the light emitting element is rectangular when viewed from above. This corresponds to the most preferable example of the group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure, for example, a light emitting device having a width / length of 1000um / 550um. The effect of the foot opening becomes greater when the length difference between the long side and the short side becomes larger, and the technical idea according to the present disclosure will be more evident when the length of the rectangular long side is 1.5 times larger than the length of the short side. .
(7) 제4 추가의 가지 전극의 길이가 가지 전극의 길이보다 짧은 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.(7) A Group III nitride semiconductor light emitting element, wherein the length of the fourth additional branch electrode is shorter than the length of the branch electrode.
(8) 제1 본딩 패드의 면적이 두개의 제2 본딩 패드의 면적보다 작은 것을 특징으로 하는 3족 질화물 반도체 발광소자.(8) A group III nitride semiconductor light emitting element, wherein an area of the first bonding pad is smaller than that of two second bonding pads.
본 개시에 따른 하나의 3족 질화물 반도체 발광소자에 의하면, 발광소자의 전류 확산을 개선할 수 있게 된다.According to one group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure, it is possible to improve the current spreading of the light emitting device.
또한 본 개시에 따른 다른 하나의 3족 질화물 반도체 발광소자에 의하면, 발광소자의 발광을 개선을 할 수 있게 된다. 이는 특히 본딩 패드의 크기 및/또는 가지 전극의 길이를 줄여 이들이 흡수하는 빛의 양을 감소시킴으로써 이루어질 수 있다.In addition, according to another group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure, light emission of the light emitting device can be improved. This can be done in particular by reducing the size of the bonding pads and / or the length of the branch electrodes to reduce the amount of light they absorb.
또한 본 개시에 따른 또다른 하나의 3족 질화물 반도체 발광소자에 의하면, 본딩 패드를 긴 변을 따라 배치함으로써, 이들 사이의 전류 몰림으로 인한 문제점을 개선할 수 있게 된다.In addition, according to another group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure, by arranging the bonding pads along a long side, it is possible to improve the problems caused by current driving therebetween.
또한 본 개시에 따른 또다른 하나의 3족 질화물 반도체 발광소자에 의하면, 본딩 패드 사이에 위치하는 가지 전극을 이용하여 전류 확산을 행함으로써, 끝이 개방된 가지 전극을 이용할 때의 문제점을 개선할 수 있게 된다.In addition, according to another group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure, current diffusion is performed by using branch electrodes positioned between bonding pads, thereby improving the problem of using branch electrodes having open ends. Will be.
또한 본 개시에 따른 또다른 하나의 3족 질화물 반도체 발광소자에 의하면, p측 본딩 패드를 두개 배치하고, n측 본딩 패드를 하나 배치함으로써, 추가의 본딩 패드 도입에도 불구하고 본딩 패드에 의해 빛을 흡수를 줄일 수 있게 된다.In addition, according to another group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure, by arranging two p-side bonding pads and one n-side bonding pad, light is emitted by the bonding pads despite the introduction of additional bonding pads. Absorption can be reduced.
또한 본 개시에 따른 또다른 하나의 3족 질화물 반도체 발광소자에 의하면, 하나의 n측 본딩 패드를, 두개의 p측 본딩 패드와 대향하면서 대략 중앙부에 위치시킴으로써, n측 본딩 패드와 두개의 p측 본딩 패드 사이에 균일한 전류 확산을 도 모할 수 있게 된다.In addition, according to another Group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure, by placing one n-side bonding pad in a substantially central portion facing two p-side bonding pads, the n-side bonding pad and the two p-side Uniform current spreading can be achieved between the bonding pads.
도 1은 종래의 3족 질화물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,1 is a view showing an example of a conventional group III nitride semiconductor light emitting device,
도 2는 미국특허 제5,563,422호에 개시된 전극 구조의 일 예를 나타내는 도면,2 is a view showing an example of an electrode structure disclosed in US Patent No. 5,563,422;
도 3는 미국공개특허공보 제2007-0096115호에 개시된 전극 구조의 일 예를 나타내는 도면,3 is a view showing an example of the electrode structure disclosed in US Patent Publication No. 2007-0096115,
도 4는 미국특허 제6,307,218호에 개시된 전극 구조의 일 예를 나타내는 도면,4 is a view showing an example of an electrode structure disclosed in US Pat. No. 6,307,218;
도 5는 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,5 is a view showing an example of a group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure;
도 6은 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자의 다른 예를 나타내는 도면,6 is a view showing another example of the group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure;
도 7은 도 6에 개시된 발광소자의 실제 측정 사진의 일 예를 나타내는 도면,7 is a view showing an example of an actual measurement photo of the light emitting device disclosed in FIG.
도 8은 본 개시에 따른 3족 질화물 반도체 발광소자의 또다른 예를 나타내는 도면,8 is a view showing another example of a group III nitride semiconductor light emitting device according to the present disclosure;
도 9는 도 8의 A-A 라인을 따라 취한 단면의 일 예를 나타내는 도면.9 is a view showing an example of a cross section taken along the line A-A of FIG.
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KR100708934B1 (en) * | 2005-11-15 | 2007-04-17 | 삼성전기주식회사 | Nitride semiconductor light emitting device |
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- 2009-09-09 KR KR20090084771A patent/KR100960276B1/en active IP Right Grant
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