KR102384658B1 - LIGHT EMITTING DEVICE INCLUDING ZnO TRANSPARENT ELECTRODE - Google Patents

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Abstract

발광 소자가 개시된다. 발광 소자는 제1 도전형 반도체층, 활성층, 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조체; 및 제2 도전형 반도체층 상에 위치하며, 제2 도전형 반도체층과 오믹 컨택하며, 단결정 ZnO를 포함하는 ZnO 투명 전극을 포함하고, XRD(X-Ray Diffraction) ω2θ(omega 2theta) 스캔에 의한 ZnO 투명 전극의 피크의 회절 각도는, XRD ω2θ 스캔에 의한 제2 도전형 반도체층의 피크의 회절 각도에 대해 ±1% 범위 내에 있으며, XRD ω(omega) 스캔에 의한 ZnO 투명 전극의 주 피크의 반치폭(FWHM)은 900 arcsec 이하이다.A light emitting device is disclosed. The light emitting device includes: a light emitting structure including a first conductivity type semiconductor layer, an active layer, and a second conductivity type semiconductor layer; and a ZnO transparent electrode positioned on the second conductivity type semiconductor layer, in ohmic contact with the second conductivity type semiconductor layer, and including single crystal ZnO, by XRD (X-Ray Diffraction) ω2θ (omega 2theta) scan The diffraction angle of the peak of the ZnO transparent electrode is within ±1% of the diffraction angle of the peak of the second conductivity type semiconductor layer by the XRD ω2θ scan, and that of the main peak of the ZnO transparent electrode by the XRD ω (omega) scan. Width at half maximum (FWHM) is less than 900 arcsec.

Description

ZnO 투명 전극을 포함하는 발광 소자{LIGHT EMITTING DEVICE INCLUDING ZnO TRANSPARENT ELECTRODE}Light emitting device including ZnO transparent electrode {LIGHT EMITTING DEVICE INCLUDING ZnO TRANSPARENT ELECTRODE}

본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 특히, 단결정의 ZnO 투명 전극을 포함하여 발광 효율이 향상되고 전기적 특성이 향상된 발광 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device, and more particularly, to a light emitting device with improved luminous efficiency and improved electrical properties, including a single crystal ZnO transparent electrode.

질화물계 반도체를 이용하는 발광 다이오드와 같은 발광 소자에 있어서, 질화물계 p형 반도체층은 n형 반도체층에 비해 상대적으로 낮은 전기 도전성을 갖는다. 이로 인하여, p형 반도체층에서 전류가 수평방향으로 효과적으로 분산되지 않아, 반도체층의 특정 부분에 전류가 집중되는 현상이 발생한다(current crowding). 반도체층 내에서 전류가 집중되는 경우, 발광 다이오드가 정전기 방전에 취약해 지고, 누설 전류 및 효율 드룹이 발생할 수 있다. 또한, p형 반도체층은 n형 반도체층에 비해 금속성 전극과의 오믹 컨택이 잘 형성되지 않거나, 금속성 전극과의 접촉 저항이 높다.In a light emitting device such as a light emitting diode using a nitride-based semiconductor, the nitride-based p-type semiconductor layer has relatively low electrical conductivity compared to the n-type semiconductor layer. Due to this, the current is not effectively dispersed in the horizontal direction in the p-type semiconductor layer, and a phenomenon in which the current is concentrated in a specific portion of the semiconductor layer occurs (current crowding). When current is concentrated in the semiconductor layer, the light emitting diode becomes vulnerable to electrostatic discharge, and leakage current and efficiency droop may occur. In addition, the p-type semiconductor layer does not easily form an ohmic contact with the metallic electrode or has a higher contact resistance with the metallic electrode than the n-type semiconductor layer.

이에, 전류를 효율적으로 분산시키고, 오믹 컨택을 원활하게 형성하기 위하여 p형 반도체층 상에 ITO, ZnO와 같은 투명 전극 및 전류 차단층을 형성하는 기술이 발광 소자 제조에 적용된 바 있다. 그러나, 일반적인 ZnO를 이용한 투명 전극은 전기적 특성이 비교적 좋지 않아, 발광 소자에 적용 시 순방향 전압(Vf)이 증가한다. 또한, 일반적인 ZnO는 생산 수율이 낮아, 발광 소자 양산에 적용하기에 적합하지 않다.Accordingly, a technique of forming a transparent electrode such as ITO or ZnO and a current blocking layer on a p-type semiconductor layer in order to efficiently disperse current and smoothly form an ohmic contact has been applied to manufacturing a light emitting device. However, a transparent electrode using general ZnO has relatively poor electrical characteristics, and thus, a forward voltage (Vf) increases when applied to a light emitting device. In addition, general ZnO has a low production yield, so it is not suitable for mass production of light emitting devices.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전기적 저항이 낮아 전류 분산 효율이 우수하고, 결정성이 우수한 단결정 ZnO 투명 전극을 포함하는 발광 소자를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a light emitting device including a single crystal ZnO transparent electrode having low electrical resistance, excellent current dispersion efficiency, and excellent crystallinity.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 전기적 및 광학적 특성을 향상시킬 수 있는 결정성 및 두께를 갖는 단결정 ZnO 투명 전극을 포함하는 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object to be solved by the present invention is to provide a light emitting device including a single crystal ZnO transparent electrode having crystallinity and thickness capable of improving electrical and optical properties, and a method for manufacturing the same.

본 발명의 일 측면에 따른 발광 소자는, 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치하는 활성층, 및 상기 활성층 상에 위치하는 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조체; 및 상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하며, 상기 제2 도전형 반도체층과 오믹 컨택하며, 단결정 ZnO를 포함하는 ZnO 투명 전극을 포함하고, XRD(X-Ray Diffraction) ω2θ(omega 2theta) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 피크의 회절 각도는, XRD ω2θ 스캔에 의한 상기 제2 도전형 반도체층의 피크의 회절 각도에 대해 ±1% 범위 내에 있으며, XRD ω(omega) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 주 피크의 반치폭(FWHM)은 900 arcsec 이하이다.A light emitting device according to an aspect of the present invention includes: a light emitting structure including a first conductivity type semiconductor layer, an active layer located on the first conductivity type semiconductor layer, and a second conductivity type semiconductor layer located on the active layer; and a ZnO transparent electrode positioned on the second conductivity type semiconductor layer, in ohmic contact with the second conductivity type semiconductor layer, and including single crystal ZnO, XRD (X-Ray Diffraction) ω2θ (omega 2theta) scan The diffraction angle of the peak of the ZnO transparent electrode by XRD ω2θ is within ±1% of the diffraction angle of the peak of the second conductivity type semiconductor layer by the XRD ω2θ scan, and the ZnO transparent by the XRD ω (omega) scan The full width at half maximum (FWHM) of the main peak of the electrode is 900 arcsec or less.

본 발명의 또 다른 측면에 다른 발광 소자 제조 방법은, 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치하는 활성층, 및 상기 활성층 상에 위치하는 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조체를 형성하고; 및 상기 제2 도전형 반도체층 상에 상기 제2 도전형 반도체층과 오믹 컨택하는 ZnO 투명 전극을 형성하는 것을 포함하고, XRD(X-Ray Diffraction) ω2θ(omega 2theta) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 피크의 회절 각도는, XRD ω2θ 스캔에 의한 상기 제2 도전형 반도체층의 피크의 회절 각도에 대해 ±1% 범위 내에 있으며, XRD ω(omega) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 주 피크의 반치폭(FWHM)은 900 arcsec 이하이다.According to another aspect of the present invention, a method for manufacturing a light emitting device includes a first conductivity type semiconductor layer, an active layer located on the first conductivity type semiconductor layer, and a second conductivity type semiconductor layer located on the active layer forming a light emitting structure; and forming a ZnO transparent electrode in ohmic contact with the second conductivity-type semiconductor layer on the second conductivity-type semiconductor layer, wherein the ZnO transparent electrode by XRD (X-Ray Diffraction) ω2θ (omega 2theta) scan The diffraction angle of the peak of is within ±1% of the diffraction angle of the peak of the second conductivity type semiconductor layer by the XRD ω2θ scan, and the half width of the main peak of the ZnO transparent electrode by the XRD ω (omega) scan (FWHM) is less than 900 arcsec.

실시예들에 따르면, 서로 다른 방법을 통해 형성된 ZnO 시드층 및 ZnO 벌크층을 포함하는 ZnO 투명 전극이 제공되며, 이러한 ZnO 투명 전극은 제2 도전형 반도체층과 전기적 컨택 특성이 우수하여 발광 소자의 전기적 특성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 ZnO 투명 전극은 일정 수준 이상의 결정성을 가짐으로써, ZnO 투명 전극의 제조 수율이 향상될 수 있어, 상기 ZnO 투명 전극은 발광 소자의 양산에 용이하게 적용될 수 있다.According to embodiments, there is provided a ZnO transparent electrode including a ZnO seed layer and a ZnO bulk layer formed through different methods, and the ZnO transparent electrode has excellent electrical contact characteristics with the second conductivity type semiconductor layer. Electrical properties may be improved. In addition, since the ZnO transparent electrode has a crystallinity above a certain level, the manufacturing yield of the ZnO transparent electrode can be improved, and the ZnO transparent electrode can be easily applied to mass production of a light emitting device.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4는 일 실시예에 따른 발광 소자의 ZnO 투명 전극에 대한 XRD(X-ray Diffraction) 패턴을 보여주는 TEM(transmission electron microscope) 사진이다.
도 5는 일 실시예에 따른 발광 소자 및 ZnO 투명 전극에 대한 XRD(X-ray Diffraction) 측정 값을 나타내는 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 발광 소자 및 ZnO 투명 전극에 대한 XRD(X-ray Diffraction) 측정 값을 나타내는 그래프이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 평면도들 및 단면도이다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 조명 장치에 적용한 예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 디스플레이 장치에 적용한 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 디스플레이 장치에 적용한 예를 설명하기 위한 단면도이다.
도 15은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 헤드 램프에 적용한 예를 설명하기 위한 단면도이다.1 to 3 are cross-sectional views illustrating a light emitting device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention.
4 is a transmission electron microscope (TEM) photograph showing an X-ray diffraction (XRD) pattern of a ZnO transparent electrode of a light emitting device according to an exemplary embodiment.
5 is a graph showing XRD (X-ray diffraction) measurement values for a light emitting device and a ZnO transparent electrode according to an embodiment.
6 is a graph showing XRD (X-ray diffraction) measurement values for a light emitting device and a ZnO transparent electrode according to an embodiment.
7 and 8 are a plan view and a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to other embodiments of the present invention.
9 is a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to other embodiments of the present invention.
10 and 11 are plan views and cross-sectional views illustrating light emitting devices according to other embodiments of the present invention.
12 is an exploded perspective view illustrating an example in which a light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a lighting device.
13 is a cross-sectional view illustrating an example in which a light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a display device.
14 is a cross-sectional view illustrating an example in which a light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a display device.
15 is a cross-sectional view illustrating an example in which a light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a head lamp.

본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자 및 발광 소자의 제조 방법은 다양한 양태로 구현될 수 있다.The light emitting device and the method of manufacturing the light emitting device according to the embodiments of the present invention may be implemented in various aspects.

본 발명의 측면들에 따른 발광 소자는, 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치하는 활성층, 및 상기 활성층 상에 위치하는 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조체; 및 상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하며, 상기 제2 도전형 반도체층과 오믹 컨택하며, 단결정 ZnO를 포함하는 ZnO 투명 전극을 포함하고, XRD(X-Ray Diffraction) ω2θ(omega 2theta) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 피크의 회절 각도는, XRD ω2θ 스캔에 의한 상기 제2 도전형 반도체층의 피크의 회절 각도에 대해 ±1% 범위 내에 있으며, XRD ω(omega) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 주 피크의 반치폭(FWHM)은 900 arcsec 이하이다.A light emitting device according to aspects of the present invention includes: a light emitting structure including a first conductivity type semiconductor layer, an active layer located on the first conductivity type semiconductor layer, and a second conductivity type semiconductor layer located on the active layer; and a ZnO transparent electrode positioned on the second conductivity type semiconductor layer, in ohmic contact with the second conductivity type semiconductor layer, and including single crystal ZnO, XRD (X-Ray Diffraction) ω2θ (omega 2theta) scan The diffraction angle of the peak of the ZnO transparent electrode by XRD ω2θ is within ±1% of the diffraction angle of the peak of the second conductivity type semiconductor layer by the XRD ω2θ scan, and the ZnO transparent by the XRD ω (omega) scan The full width at half maximum (FWHM) of the main peak of the electrode is 900 arcsec or less.

XRD(X-Ray Diffraction) ω2θ(omega 2theta) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 피크의 회절 각도는, XRD ω2θ 스캔에 의한 상기 제2 도전형 반도체층의 피크의 회절 각도에 대해 ±0.5% 범위 내에 있을 수 있다.The diffraction angle of the peak of the ZnO transparent electrode by XRD (X-Ray Diffraction) ω2θ (omega 2theta) scan is within ±0.5% of the diffraction angle of the peak of the second conductivity type semiconductor layer by XRD ω2θ scan. there may be

XRD ω 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 주 피크의 반치폭은 870 arcsec 이하일 수 있다.The full width at half maximum of the main peak of the ZnO transparent electrode by the XRD ω scan may be 870 arcsec or less.

상기 ZnO 투명 전극은 800nm 이상의 두께를 가질 수 있다.The ZnO transparent electrode may have a thickness of 800 nm or more.

상기 ZnO 투명 전극은 ZnO 시드층, 및 상기 ZnO 시드층 상에 위치하는 ZnO 벌크층을 포함할 수 있고, 상기 ZnO 벌크층의 두께는 상기 ZnO 시드층의 두께보다 두꺼울 수 있다.The ZnO transparent electrode may include a ZnO seed layer and a ZnO bulk layer disposed on the ZnO seed layer, and the ZnO bulk layer may have a thickness greater than that of the ZnO seed layer.

또한, 상기 ZnO 벌크층은 상기 ZnO 투명 전극의 두께의 90% 이상 100% 미만의 두께를 가질 수 있다.In addition, the ZnO bulk layer may have a thickness of 90% or more and less than 100% of the thickness of the ZnO transparent electrode.

상기 ZnO 시드층은 언도핑된 ZnO를 포함할 수 있고, 상기 ZnO 벌크층은, 은(Ag), 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 동(Cu), 금(Au), 백금(Pt), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru) 및 팔라듐(Pd) 중 적어도 하나를 포함하는 도펀트로 도핑된 단결정 ZnO를 포함할 수 있다.The ZnO seed layer may include undoped ZnO, and the ZnO bulk layer includes silver (Ag), indium (In), tin (Sn), zinc (Zn), cadmium (Cd), and gallium (Ga). , aluminum (Al), magnesium (Mg), titanium (Ti), molybdenum (Mo), nickel (Ni), copper (Cu), gold (Au), platinum (Pt), rhodium (Rh), iridium (Ir) , and may include single crystal ZnO doped with a dopant including at least one of ruthenium (Ru) and palladium (Pd).

상기 ZnO 투명 전극은 다수의 보이드를 포함할 수 있다.The ZnO transparent electrode may include a plurality of voids.

상기 제2 도전형 반도체층은 C면의 성장면을 가질 수 있으며, 상기 ZnO 투명 전극의 단결정 ZnO는 우르짜이트 결정 구조를 가질 수 있다.The second conductivity type semiconductor layer may have a C-plane growth surface, and the single-crystal ZnO of the ZnO transparent electrode may have a wurtzite crystal structure.

본 발명의 다른 측면들에 따른 발광 소자 제조 방법은, 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치하는 활성층, 및 상기 활성층 상에 위치하는 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조체를 형성하고; 및 상기 제2 도전형 반도체층 상에 상기 제2 도전형 반도체층과 오믹 컨택하는 ZnO 투명 전극을 형성하는 것을 포함하고, XRD(X-Ray Diffraction) ω2θ(omega 2theta) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 피크의 회절 각도는, XRD ω2θ 스캔에 의한 상기 제2 도전형 반도체층의 피크의 회절 각도에 대해 ±1% 범위 내에 있으며, XRD ω(omega) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 주 피크의 반치폭(FWHM)은 900 arcsec 이하이다.A light emitting device manufacturing method according to other aspects of the present invention, comprising a first conductivity-type semiconductor layer, an active layer positioned on the first conductivity-type semiconductor layer, and a second conductivity-type semiconductor layer positioned on the active layer forming a light emitting structure; and forming a ZnO transparent electrode in ohmic contact with the second conductivity-type semiconductor layer on the second conductivity-type semiconductor layer, wherein the ZnO transparent electrode by XRD (X-Ray Diffraction) ω2θ (omega 2theta) scan The diffraction angle of the peak of is within ±1% of the diffraction angle of the peak of the second conductivity type semiconductor layer by the XRD ω2θ scan, and the half width of the main peak of the ZnO transparent electrode by the XRD ω (omega) scan (FWHM) is less than 900 arcsec.

상기 ZnO 투명 전극을 형성하는 것은, 상기 제2 도전형 반도체층 상에 ZnO 시드층을 형성하고; 및 상기 ZnO 시드층 상에 상기 ZnO 시드층을 시드로 ZnO 벌크층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.Forming the ZnO transparent electrode may include: forming a ZnO seed layer on the second conductivity type semiconductor layer; and forming a ZnO bulk layer using the ZnO seed layer as a seed on the ZnO seed layer.

상기 ZnO 시드층을 형성하는 것은, 스핀 코팅법을 이용하여 상기 제2 도전형 반도체층 상에 ZnO층을 형성하고; 및 상기 ZnO층을 열처리하는 것을 포함하고, 상기 ZnO 시드층은 상기 제2 도전형 반도체층과 오믹 컨택할 수 있다.Forming the ZnO seed layer may include: forming a ZnO layer on the second conductivity type semiconductor layer using a spin coating method; and heat-treating the ZnO layer, wherein the ZnO seed layer may be in ohmic contact with the second conductivity-type semiconductor layer.

상기 ZnO 벌크층을 형성하는 것은, 수열합성법을 이용하여 상기 ZnO 시드층 상에 단결정 ZnO를 형성하고; 및 상기 단결정 ZnO를 열처리하는 것을 포함할 수 있다.Forming the ZnO bulk layer may include: forming single crystal ZnO on the ZnO seed layer using a hydrothermal synthesis method; and heat-treating the single-crystal ZnO.

상기 ZnO 벌크층을 형성하는 것은, 상기 ZnO 벌크층 내에 다수의 보이드를 형성하는 것을 포함할 수 있다.Forming the ZnO bulk layer may include forming a plurality of voids in the ZnO bulk layer.

상기 ZnO 투명 전극은 800nm 이상의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.The ZnO transparent electrode may be formed to have a thickness of 800 nm or more.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments introduced below are provided as examples so that the spirit of the present invention can be sufficiently conveyed to those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the present invention is not limited to the embodiments described below and may be embodied in other forms. And, in the drawings, the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. In addition, when one component is described as being “on” or “on” another component, each component is different from each component as well as when each component is “immediately above” or “directly on” the other component. It includes the case where another component is interposed between them. Like reference numerals refer to like elements throughout.

이하 설명되는 반도체층들에 대한 각 조성비, 성장 방법, 성장 조건, 두께 등은 예시에 해당하며, 하기 기재된 바에 따라 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, AlGaN로 표기되는 경우, Al과 Ga의 조성비는 통상의 기술자의 필요에 따라 다양하게 적용될 수 있다. 또한, 이하 설명되는 반도체층들은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자(이하, "통상의 기술자")에게 일반적으로 알려진 다양한 방법을 이용하여 성장될 수 있으며, 예를 들어, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), MBE(Molecular Beam Epitaxy) 또는 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 기술을 이용하여 성장될 수 있다. 다만, 이하 설명되는 실시예들에서는, 반도체층들이 MOCVD를 이용하여 동일한 챔버 내에서 성장된 것으로 설명된다. 반도체층들의 성장 과정에서, 챔버 내에 유입되는 소스들은 통상의 기술자에게 알려진 소스를 이용할 수 있으며, 예를 들어, Ga 소스로서 TMGa, TEGa 등을 이용할 수 있고, Al 소스로서 TMA, TEA 등을 이용할 수 있으며, In 소스로서 TMI, TEI 등을 이용할 수 있으며, N 소스로서 NH3를 이용할 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Each composition ratio, growth method, growth condition, thickness, etc. for the semiconductor layers described below are examples, and the present invention is not limited as described below. For example, when expressed as AlGaN, the composition ratio of Al and Ga may be variously applied according to the needs of those skilled in the art. In addition, the semiconductor layers described below may be grown using various methods generally known to those of ordinary skill in the art (hereinafter, “those skilled in the art”), for example, MOCVD (Metal Organic Chemical). Vapor Deposition), MBE (Molecular Beam Epitaxy) or HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxy) can be grown using a technique such as. However, in the embodiments described below, it is described that the semiconductor layers are grown in the same chamber using MOCVD. In the process of growing the semiconductor layers, sources known to those skilled in the art may be used as sources introduced into the chamber, for example, TMGa, TEGa, etc. may be used as a Ga source, and TMA, TEA, etc. may be used as an Al source. and TMI, TEI, etc. may be used as the In source, and NH 3 may be used as the N source. However, the present invention is not limited thereto.

또한, 후술하는 실시예들에서, 단결정 ZnO로 지칭되는 물질은 소정의 결정 구조를 갖는 ZnO를 포함하며, 예를 들어, 우르짜이트(wurtzite) 결정 구조를 갖는 ZnO를 포함할 수 있다. 또한, 단결정 ZnO는 열역학적 진성 결함(intrinsic defect)을 포함하는 단결정일 수 있고, 또한, 제조 공정 등에서 발생할 수 있는 미소량의 결함, 예를 들어, 공공 결함, 전위(dislocation), 그레인 바운더리(grain boundary) 등을 포함하는 단결정일 수 있다. 또한, 단결정 ZnO는 미소량의 불순물을 포함하는 단결정일 수 있다. 즉, 의도하지 않거나 피할 수 없는 결함 또는 불순물을 포함하는 단결정 ZnO 역시 본 명세서에서 지칭하는 단결정 ZnO에 모두 포함될 수 있다.In addition, in the embodiments to be described later, the material referred to as single-crystal ZnO includes ZnO having a predetermined crystal structure, for example, ZnO having a wurtzite crystal structure. In addition, the single crystal ZnO may be a single crystal including a thermodynamic intrinsic defect, and also a small amount of defects that may occur in a manufacturing process, for example, vacancy defects, dislocations, grain boundaries. ) may be a single crystal including In addition, the single crystal ZnO may be a single crystal including a small amount of impurities. That is, single-crystal ZnO including unintended or unavoidable defects or impurities may all be included in single-crystal ZnO referred to herein.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 특히, 도 1 내지 도 3에 따라 발광 소자 및 ZnO 투명 전극(130)의 제조 방법을 설명하며, ZnO 투명 전극(130)과 관련하여서는 도 4 내지 도 6을 더 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.1 to 3 are cross-sectional views illustrating a light emitting device and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention. In particular, a method of manufacturing the light emitting device and the ZnO transparent electrode 130 will be described with reference to FIGS. 1 to 3 , and the ZnO transparent electrode 130 will be described in more detail with further reference to FIGS. 4 to 6 .

도 1을 참조하면, 발광 구조체(120)를 형성한다. 발광 구조체(120)는 기판(110) 상에 성장되어 형성될 수 있다.Referring to FIG. 1 , a light emitting structure 120 is formed. The light emitting structure 120 may be formed by growing on the substrate 110 .

기판(110)은 절연성 또는 도전성 기판일 수 있다. 또한, 기판(110)은 발광 구조체(120)를 성장시키기 위한 성장 기판일 수 있으며, 사파이어 기판, 실리콘 카바이드 기판, 실리콘 기판, 질화갈륨 기판, 질화알루미늄 기판 등을 포함할 수 있다. 이와 달리, 기판(110)은 발광 구조체(120)를 지지하기 위한 2차 기판일 수도 있다. 예를 들어, 기판(110)은 상면에 소정의 패턴이 형성된 패턴된 사파이어 기판(patterned sapphire substrate; PSS)일 수 있다.The substrate 110 may be an insulating or conductive substrate. In addition, the substrate 110 may be a growth substrate for growing the light emitting structure 120 , and may include a sapphire substrate, a silicon carbide substrate, a silicon substrate, a gallium nitride substrate, an aluminum nitride substrate, or the like. Alternatively, the substrate 110 may be a secondary substrate for supporting the light emitting structure 120 . For example, the substrate 110 may be a patterned sapphire substrate (PSS) having a predetermined pattern formed thereon.

발광 구조체(120)는 제1 도전형 반도체층(121), 제1 도전형 반도체층(121)상에 위치하는 제2 도전형 반도체층(125), 및 제1 도전형 반도체층(121)과 제2 도전형 반도체층(125)의 사이에 위치하는 활성층(123)을 포함할 수 있다. The light emitting structure 120 includes a first conductivity type semiconductor layer 121 , a second conductivity type semiconductor layer 125 positioned on the first conductivity type semiconductor layer 121 , and a first conductivity type semiconductor layer 121 , An active layer 123 positioned between the second conductivity-type semiconductor layers 125 may be included.

제1 도전형 반도체층(121), 활성층(123) 및 제2 도전형 반도체층(125)은 Ⅲ-Ⅴ 계열 질화물계 반도체를 포함할 수 있고, 예를 들어, (Al, Ga, In)N과 같은 질화물계 반도체를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(123) 및 제2 도전형 반도체층(125)은 MOCVD와 같은 공지의 방법을 이용하여 챔버 내에서 성장되어 형성될 수 있다. 또한, 제1 도전형 반도체층(121)은 n형 불순물 (예를 들어, Si, Ge. Sn)을 포함할 수 있고, 제2 도전형 반도체층(125)은 p형 불순물 (예를 들어, Mg, Sr, Ba)을 포함할 수 있다. 또한, 그 반대일 수도 있다. 예를 들어 일 실시예에서, 제1 도전형 반도체층(121)은 도펀트로서 Si를 포함하는 GaN을 포함할 수 있고, 제2 도전형 반도체층은 도펀트로서 Mg을 포함하는 GaN을 포함할 수 있다. 활성층(123)은 다중양자우물 구조(MQW)를 포함할 수 있고, 원하는 파장을 방출하도록 질화물계 반도체의 조성비가 조절될 수 있다. The first conductivity type semiconductor layer 121 , the active layer 123 , and the second conductivity type semiconductor layer 125 may include a III-V series nitride-based semiconductor, for example, (Al, Ga, In)N It may include a nitride-based semiconductor such as The first conductivity type semiconductor layer 121 , the active layer 123 , and the second conductivity type semiconductor layer 125 may be grown and formed in a chamber using a known method such as MOCVD. In addition, the first conductivity-type semiconductor layer 121 may include n-type impurities (eg, Si, Ge. Sn), and the second conductivity-type semiconductor layer 125 may include p-type impurities (eg, Mg, Sr, Ba) may be included. Also, vice versa. For example, in one embodiment, the first conductivity type semiconductor layer 121 may include GaN including Si as a dopant, and the second conductivity type semiconductor layer may include GaN including Mg as a dopant. . The active layer 123 may include a multiple quantum well structure (MQW), and the composition ratio of the nitride-based semiconductor may be adjusted to emit a desired wavelength.

발광 구조체(120)의 반도체층들(121, 123, 125)은 각각 소정의 성장면을 가질 수 있다. 발광 구조체(120)의 반도체층들(121, 123, 125)의 성장면은 기판(110)의 성장면에 대응한다. 예를 들어, 기판(110)이 c면(c-plane; (0001))을 갖는 경우, 발광 구조체(120)의 반도체층들(121, 123, 125) 역시 c면의 성장면을 따라 성장된다. 이 경우, 제2 도전형 반도체층(125)의 상면은 c면을 갖는다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 발광 구조체(120)는 비극성 또는 반극성의 성장면을 가질 수도 있으며, 특정 결정면에 대해 소정의 오프셋 각도를 갖는 성장면을 가질 수도 있다.Each of the semiconductor layers 121 , 123 , and 125 of the light emitting structure 120 may have a predetermined growth surface. The growth surface of the semiconductor layers 121 , 123 , and 125 of the light emitting structure 120 corresponds to the growth surface of the substrate 110 . For example, when the substrate 110 has a c-plane (0001), the semiconductor layers 121 , 123 , and 125 of the light emitting structure 120 are also grown along the c-plane growth plane. . In this case, the top surface of the second conductivity type semiconductor layer 125 has a c-plane. The present invention is not limited thereto, and the light emitting structure 120 may have a non-polar or semi-polar growth plane, or a growth plane having a predetermined offset angle with respect to a specific crystal plane.

발광 구조체(120)의 구조는 상기 발광 소자의 형태에 따라 다양하게 변형될 수 있다. 본 실시예의 발광 소자는 수평형 발광 소자, 수직형 발광 소자, 플립칩형 발광 소자 등 다양한 형태의 발광 소자로 변경 또는 변형될 수 있다. 다양한 구조의 발광 소자는 후술하여 상세하게 설명하나, 본 발명이 후술하는 실시예들에 따른 발광 소자의 구조에 한정되는 것은 아니다.The structure of the light emitting structure 120 may be variously modified according to the shape of the light emitting device. The light emitting device of the present embodiment may be changed or transformed into various types of light emitting devices such as a horizontal light emitting device, a vertical light emitting device, and a flip-chip type light emitting device. The light emitting device of various structures will be described in detail later, but the present invention is not limited to the structure of the light emitting device according to the embodiments to be described later.

도 2 및 도 3을 참조하면, 발광 구조체(120) 상에 ZnO 투명 전극(130)을 형성한다. ZnO 투명 전극(130)을 형성하는 것은, ZnO 시드층(131)을 형성하고, ZnO 시드층(131) 상에 ZnO 벌크층(133)을 형성하는 것을 포함할 수 있다. ZnO 벌크층(133)은 상기 ZnO 시드층(131)을 시드로 성장될 수 있다.2 and 3 , a ZnO transparent electrode 130 is formed on the light emitting structure 120 . Forming the ZnO transparent electrode 130 may include forming a ZnO seed layer 131 and forming a ZnO bulk layer 133 on the ZnO seed layer 131 . The ZnO bulk layer 133 may be grown using the ZnO seed layer 131 as a seed.

구체적으로, 먼저 도 2를 참조하면, 발광 구조체(120) 상에 ZnO 시드층(131)을 형성한다. ZnO 시드층(131)은 제2 도전형 반도체층(125) 상에 형성된다. ZnO 시드층(131)은 제2 도전형 반도체층(125)과 오믹 컨택을 형성할 수 있다.Specifically, first, referring to FIG. 2 , a ZnO seed layer 131 is formed on the light emitting structure 120 . The ZnO seed layer 131 is formed on the second conductivity type semiconductor layer 125 . The ZnO seed layer 131 may form an ohmic contact with the second conductivity type semiconductor layer 125 .

ZnO 시드층(131)은 다양한 방법을 통해 제2 도전형 반도체층(125) 상에 형성될 수 있고, 예컨대, 스핀 코팅법을 통해 제2 도전형 반도체층(125) 상에 형성될 수 있다. ZnO 시드층(131)을 형성하는 것은, ZnO 입자 또는 Zn를 포함하는 용액을 발광 구조체(120) 상에 스핀 코팅하는 것을 포함할 수 있다. 또한, ZnO 시드층(131)을 형성하는 것은, 스핀 코팅으로 형성된 ZnO층을 열처리하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 ZnO층의 열처리는 N2분위기에서 약 450 내지 550℃ 온도 조건으로 수행될 수 있다. 상기 열처리를 통해 ZnO 시드층(131)은 제2 도전형 반도체층(125)과 오믹 컨택을 형성할 수 있다.The ZnO seed layer 131 may be formed on the second conductivity type semiconductor layer 125 through various methods, for example, it may be formed on the second conductivity type semiconductor layer 125 through a spin coating method. Forming the ZnO seed layer 131 may include spin coating ZnO particles or a solution containing Zn on the light emitting structure 120 . In addition, forming the ZnO seed layer 131 may further include heat-treating the ZnO layer formed by spin coating. The heat treatment of the ZnO layer may be performed at a temperature of about 450 to 550° C. in an N 2 atmosphere. Through the heat treatment, the ZnO seed layer 131 may form an ohmic contact with the second conductivity type semiconductor layer 125 .

예를 들어, 개시 물질로서 아연 아세테이트 디하이드레트(Zinc acetate dehydrate), 용매로서 메톡시에탄올(methoxethanol), 및 안정제로서 모노에탄올아민(monoethanolamine)을 포함하는 용액을 준비한다. 이어서, 스핀 코팅을 이용하여 상기 용액을 제2 도전형 반도체층(125) 상에 도포한다. 다음, 도포된 용액을 약 300℃ 의 온도에서 약 10분간 건조하여, 용매 및 유기 잔류물들을 제거하여, ZnO 시드층(131)을 형성할 수 있다. 형성된 ZnO 시드층(131)은 약 500℃의 온도에서 열처리될 수 있다.For example, a solution containing zinc acetate dehydrate as a starting material, methoxethanol as a solvent, and monoethanolamine as a stabilizer is prepared. Then, the solution is applied on the second conductivity-type semiconductor layer 125 using spin coating. Next, the applied solution is dried at a temperature of about 300° C. for about 10 minutes to remove the solvent and organic residues, thereby forming the ZnO seed layer 131 . The formed ZnO seed layer 131 may be heat-treated at a temperature of about 500°C.

이와 달리, ZnO 시드층(131)은 수열합성법, 졸-겔 합성법, 원자층 증착법(atomic layer deposition, ALD), 펄스 레이져 증착법(pulsed laser deposition, PLD), 분자선 에피택시법(MBE), 금속유기화학기상증착법(MOCVD), 라디오 주파수 스퍼터링법(RF-sputtering)과 같은 진공 증착법, 전기화학 증착법, 딥 코팅법(dip coating)등을 통해서 형성될 수도 있다.In contrast, the ZnO seed layer 131 is formed by a hydrothermal synthesis method, a sol-gel synthesis method, an atomic layer deposition method (ALD), a pulsed laser deposition method (PLD), a molecular beam epitaxy method (MBE), a metal organic method. It may be formed through a vacuum deposition method such as a chemical vapor deposition (MOCVD) method, a radio frequency sputtering method (RF-sputtering), an electrochemical deposition method, a dip coating method, or the like.

또한, ZnO 시드층(131)은 발광 구조체(120)의 결정 구조와 유사한 구조의 결정 구조를 갖는 단결정 구조를 포함할 수 있다. ZnO 단결정의 경우, 질화물계 반도체, 예를 들어, GaN과 대체로 유사한 격자 상수를 갖는 우르짜이트 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, ZnO 단결정은 질화물계 반도체와 동일한 배향성을 갖는 단결정 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제2 도전형 반도체층(125)이 c면의 성장면((0001))을 갖는 경우, ZnO 시드층(131) 역시 (0001)면을 따르는 배향성을 갖는 결정 구조를 가질 수 있다. 따라서, ZnO 시드층(131)을 포함하는 ZnO 투명 전극(130)은 제2 도전형 반도체층(125)과의 접합성이 우수하여, 투명 전극의 박리로 인한 발광 소자의 전기적 특성 저하 및 발광 강도 저하를 방지할 수 있으며, 발광 소자의 신뢰성이 향상될 수 있다. 나아가, ZnO 시드층(131)은 언도핑된 ZnO 단결정으로 형성될 수 있다. ZnO 시드층(131)이 언도핑된 ZnO로 형성되어, ZnO 시드층(131)의 결정성이 향상될 수 있다.Also, the ZnO seed layer 131 may include a single crystal structure having a crystal structure similar to that of the light emitting structure 120 . In the case of a ZnO single crystal, it may have a wurtzite structure having a lattice constant substantially similar to that of a nitride-based semiconductor, for example, GaN. Accordingly, the ZnO single crystal may have a single crystal structure having the same orientation as that of the nitride-based semiconductor. For example, when the second conductivity type semiconductor layer 125 has a c-plane growth plane ((0001)), the ZnO seed layer 131 may also have a crystal structure having an orientation along the (0001) plane. Accordingly, the ZnO transparent electrode 130 including the ZnO seed layer 131 has excellent adhesion to the second conductivity type semiconductor layer 125 , and thus the electrical properties of the light emitting device due to peeling of the transparent electrode and the light emission intensity are lowered. can be prevented, and the reliability of the light emitting device can be improved. Furthermore, the ZnO seed layer 131 may be formed of an undoped ZnO single crystal. Since the ZnO seed layer 131 is formed of undoped ZnO, crystallinity of the ZnO seed layer 131 may be improved.

ZnO 시드층(131)은 후술하는 ZnO 벌크층(133)을 성장시킬 수 있는 시드(seed) 역할을 할 수 있으며, 또한, 상술한 바와 같이 제2 도전형 반도체층(125)과의 오믹 컨택을 형성하는 역할을 할 수 있다. 특히, ZnO 시드층(131)은 언도핑된 ZnO로 형성되어, 후속 공정에서 형성되는 ZnO 벌크층(133)의 결정성을 향상시킬 수 있다. ZnO 시드층(131)은 후술하는 ZnO 벌크층(133)보다 얇은 두께를 가질 수 있고, 예를 들어, 수 내지 수십 nm의 두께를 가질 수 있다.The ZnO seed layer 131 may serve as a seed capable of growing a ZnO bulk layer 133 to be described later, and, as described above, also forms an ohmic contact with the second conductivity type semiconductor layer 125 as described above. can play a role in shaping In particular, since the ZnO seed layer 131 is formed of undoped ZnO, the crystallinity of the ZnO bulk layer 133 formed in a subsequent process may be improved. The ZnO seed layer 131 may have a thickness thinner than a ZnO bulk layer 133 to be described later, for example, may have a thickness of several to several tens of nm.

이어서, 도 3을 참조하면, ZnO 시드층(131) 상에 ZnO 벌크층(133)을 형성하여, ZnO 투명 전극(130)을 형성한다. 이에 따라, 발광 구조체(120) 및 발광 구조체(120) 상에 위치하는 ZnO 투명 전극(130)을 포함하는 발광 소자가 제공될 수 있다.Next, referring to FIG. 3 , a ZnO bulk layer 133 is formed on the ZnO seed layer 131 to form a ZnO transparent electrode 130 . Accordingly, a light emitting device including the light emitting structure 120 and the ZnO transparent electrode 130 positioned on the light emitting structure 120 may be provided.

ZnO 벌크층(133)은 다양한 방법을 통해 제2 도전형 반도체층(125) 상에 형성될 수 있고, 예컨대, 수열합성법을 통해 제2 도전형 반도체층(125) 상에 형성될 수 있다. ZnO 벌크층(133)을 형성하는 것은, ZnO 전구체를 포함하는 용액을 이용하여 수열합성법을 통해 발광 구조체(120) 상에 단결정 ZnO층을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 상기 단결정 ZnO층은 ZnO 시드층(131)으로부터 성장되어 형성된 것일 수 있다. 또한, ZnO 벌크층(133)을 형성하는 것은, 수열합성을 통해 형성된 단결정 ZnO층을 열처리하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 ZnO층의 열처리는 N2분위기에서 약 200 내지 300℃ 온도 조건으로 수행될 수 있다. 상기 열처리를 통해 ZnO 벌크층(133)의 시트 저항이 감소될 수 있고, 광 투과성이 향상(흡광성 저하)될 수 있다. The ZnO bulk layer 133 may be formed on the second conductivity type semiconductor layer 125 through various methods, for example, may be formed on the second conductivity type semiconductor layer 125 through a hydrothermal synthesis method. Forming the ZnO bulk layer 133 may include forming a single crystal ZnO layer on the light emitting structure 120 through a hydrothermal synthesis method using a solution containing a ZnO precursor. In this case, the single crystal ZnO layer may be formed by growing from the ZnO seed layer 131 . In addition, forming the ZnO bulk layer 133 may further include heat-treating the single crystal ZnO layer formed through hydrothermal synthesis. The heat treatment of the ZnO layer may be performed at a temperature of about 200 to 300° C. in an N 2 atmosphere. Through the heat treatment, the sheet resistance of the ZnO bulk layer 133 may be reduced, and light transmittance may be improved (light absorption reduced).

ZnO 단결정을 형성하기 위한 용액이 준비된다. 상기 용액은 아연염 및 침전제를 포함하고, 이를 극성 용매에 용해시켜 제조된다. 상기 아연염은 아연 이온(Zn2+)의 공여체로 작용하고, 상기 침전제는 하이드록시기(OH-) 공여체로 작용한다. 상기 아연염은 아연 아세테이트(Zinc acetate), 아연 나이트레이트(Znic nitrate), 아연 설페이트(Zinc sulfate) 및 아연 클로라이드(Zinc chloride) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 침전제는 NaOH, Na2CO3, LiOH, H2O2, KOH, HMTA(hexamethylenetetramine) 및 NH4OH 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 극성 용매는 물, 알코올 및 유기용매 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. A solution for forming a ZnO single crystal is prepared. The solution contains a zinc salt and a precipitating agent, and is prepared by dissolving it in a polar solvent. The zinc salt acts as a donor of zinc ions (Zn 2+ ), and the precipitating agent acts as a hydroxyl group (OH − ) donor. The zinc salt may include at least one of zinc acetate, zinc nitrate, zinc sulfate, and zinc chloride. The precipitant may include at least one of NaOH, Na 2 CO 3 , LiOH, H 2 O 2 , KOH, hexamethylenetetramine (HMTA), and NH 4 OH. The polar solvent may include at least one of water, alcohol, and an organic solvent.

상기 용액을 ZnO 시드층(131) 상에 도포하고, 열에너지를 공급하여 단결정 ZnO 단결정을 형성한다. 열에너지의 공급은 상압에서 50℃ 내지 100℃의 온도범위에서 수행될 수 있다. 이에 따라, 아연염과 침전제가 반응하여 단결정 ZnO를 형성함으로써, ZnO 벌크층(133)이 형성될 수 있다.The solution is applied on the ZnO seed layer 131 and thermal energy is supplied to form a single crystal ZnO single crystal. The supply of thermal energy may be performed in a temperature range of 50° C. to 100° C. under normal pressure. Accordingly, by reacting the zinc salt with the precipitating agent to form single crystal ZnO, the ZnO bulk layer 133 may be formed.

ZnO 벌크층(133)을 형성하는 방법은 이에 한정되지 않으며, ZnO 벌크층(133)이 ZnO 시드층(131)과 실질적으로 동일한 결정성을 갖도록하는 방법이면 제한되지 않는다. 예컨대, ZnO 벌크층(133)은 졸-겔 합성법, 원자층 증착법(atomic layer deposition, ALD), 펄스 레이져 증착법(pulsed laser deposition, PLD), 분자선 에피택시법(MBE), 금속유기화학기상증착법(MOCVD), 라디오 주파수 스퍼터링법(RF-sputtering)과 같은 진공 증착법, 전기화학 증착법, 딥 코팅법(dip coating), 스핀 코팅법 등을 통해서 형성될 수도 있다.The method of forming the ZnO bulk layer 133 is not limited thereto, and is not limited as long as the ZnO bulk layer 133 has substantially the same crystallinity as the ZnO seed layer 131 . For example, the ZnO bulk layer 133 is formed by a sol-gel synthesis method, an atomic layer deposition (ALD), a pulsed laser deposition (PLD), a molecular beam epitaxy (MBE), a metal organic chemical vapor deposition method ( MOCVD), vacuum deposition such as radio frequency sputtering (RF-sputtering), electrochemical deposition, dip coating, spin coating, etc. may be formed.

이러한 단결정 ZnO를 포함하거나 단결정 ZnO로 형성된 ZnO 벌크층(133)을 포함하는 ZnO 투명 전극(130)은 비교적으로 우수한 결정성을 가질 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들에 따른 ZnO 투명 전극(130)의 XRD ω(omega) 스캔 시 나타나는 주 피크의 반치폭(Full Width at Half Maximum; FWHM)은 약 900 arcsec 이하일 수 있으며, 나아가, 약 870 arcsec 이하일 수 있다.The ZnO transparent electrode 130 including the single crystal ZnO or the ZnO bulk layer 133 formed of single crystal ZnO may have relatively good crystallinity. In particular, the Full Width at Half Maximum (FWHM) of the main peak appearing during the XRD ω (omega) scan of the ZnO transparent electrode 130 according to embodiments of the present invention may be about 900 arcsec or less, and further, about 870 arcsec or less.

또한, ZnO 벌크층(133)은 ZnO 시드층(131)으로부터 성장됨으로써, ZnO 시드층(131)의 결정 구조와 실질적으로 동일한 결정 구조를 갖는 단결정 구조를 포함할 수 있다. 이에 따라, ZnO 벌크층(133)은 발광 구조체(120)의 결정 구조와 유사한 구조의 결정 구조를 갖는 단결정 구조를 포함할 수 있으며, 나아가, ZnO 투명 전극(130)은 발광 구조체(120)의 결정 구조와 유사한 구조의 결정 구조를 가질 수 있다. ZnO 단결정의 경우, 질화물계 반도체, 예를 들어, GaN과 대체로 유사한 격자 상수를 갖는 우르짜이트 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, ZnO 단결정은 질화물계 반도체와 동일한 배향성을 갖는 단결정 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 제2 도전형 반도체층(125)이 c면의 성장면((0001))을 갖는 경우, ZnO 시드층(131)은 (0001)면을 따르는 배향성을 갖는 결정 구조를 가질 수 있고, 이러한 ZnO 시드층(131)으로부터 성장되어 형성된 ZnO 벌크층(133) 역시 (0001)면을 따르는 배향성을 갖는 결정 구조를 가질 수 있다. 따라서, ZnO 투명 전극(130)은 (0001)면을 따르는 배향성을 갖는 결정 구조를 갖는 단결정 ZnO를 포함할 수 있다. 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 제2 도전형 반도체층(125)이 비극성 또는 반극성의 성장면을 갖는 경우, ZnO 투명 전극(130)은 상기 성장면에 따른 배향성을 갖는 결정 구조를 가질 수 있다.In addition, the ZnO bulk layer 133 may have a single crystal structure having substantially the same crystal structure as that of the ZnO seed layer 131 by being grown from the ZnO seed layer 131 . Accordingly, the ZnO bulk layer 133 may include a single crystal structure having a crystal structure similar to that of the light emitting structure 120 , and further, the ZnO transparent electrode 130 is a crystal of the light emitting structure 120 . It may have a crystal structure of a structure similar to that of the structure. In the case of a ZnO single crystal, it may have a wurtzite structure having a lattice constant substantially similar to that of a nitride-based semiconductor, for example, GaN. Accordingly, the ZnO single crystal may have a single crystal structure having the same orientation as that of the nitride-based semiconductor. For example, when the second conductivity-type semiconductor layer 125 has a c-plane growth plane ((0001)), the ZnO seed layer 131 may have a crystal structure having an orientation along the (0001) plane, and such The ZnO bulk layer 133 formed by growing from the ZnO seed layer 131 may also have a crystal structure having an orientation along the (0001) plane. Accordingly, the ZnO transparent electrode 130 may include single-crystal ZnO having a crystal structure having an orientation along a (0001) plane. The present invention is not limited thereto, and when the second conductivity-type semiconductor layer 125 has a non-polar or semi-polar growth plane, the ZnO transparent electrode 130 may have a crystal structure having an orientation according to the growth plane. .

즉, 제2 도전형 반도체층(125)과 ZnO 투명 전극(130)이 각각, 실질적으로 서로 동일한 결정 배향성을 갖는 실질적으로 동일한 결정 구조를 포함함으로써, ZnO 시드층(131) 및 ZnO 벌크층(133)을 포함하는 ZnO 투명 전극(130)의 XRD ω2θ(omega 2theta) 스캔 시 나타나는 ZnO 피크의 회절 각도(degree)는, 제2 도전형 반도체층(125)의 XRD ω2θ 스캔 시 나타나는 질화물계 반도체 피크의 회절 각도와 대체로 일치할 수 있다. 예컨대, XRD ω2θ(omega 2theta) 스캔 시 나타나는 ZnO 피크의 회절 각도는, XRD ω2θ 스캔 시 나타나는 질화물계 반도체 피크의 회절 각도에 대해 약 ±1% 범위 내에 있을 수 있으며, 나아가, 약 ±0.5% 범위 내에 있을 수 있다.That is, since the second conductivity-type semiconductor layer 125 and the ZnO transparent electrode 130 each include substantially the same crystal structure having substantially the same crystal orientation as each other, the ZnO seed layer 131 and the ZnO bulk layer 133 . ) The diffraction angle (degree) of the ZnO peak appearing when the XRD ω2θ (omega 2theta) scan of the ZnO transparent electrode 130 including The diffraction angle may roughly coincide with the diffraction angle. For example, the diffraction angle of the ZnO peak appearing in the XRD ω2θ (omega 2theta) scan may be within about ±1% of the diffraction angle of the nitride-based semiconductor peak appearing during the XRD ω2θ scan, and further, within the range of about ±0.5% there may be

ZnO 투명 전극(130)이 GaN과 동일한 배향성 및 결정 구조를 가짐에 따라, ZnO 투명 전극(130)이 복수의 발광 소자에 적용되더라도 서로 다른 발광 소자에 적용된 ZnO 투명 전극(130)들이 대체로 동일한 배향성 및 결정 구조를 가질 수 있다. 따라서, 복수의 발광 소자에 적용된 ZnO 투명 전극(130)들 간의 특성 편차가 작아질 수 있어, 제조 수율이 향상될 수 있다.As the ZnO transparent electrode 130 has the same orientation and crystal structure as GaN, even if the ZnO transparent electrode 130 is applied to a plurality of light emitting devices, the ZnO transparent electrodes 130 applied to different light emitting devices have substantially the same orientation and It may have a crystal structure. Accordingly, the characteristic deviation between the ZnO transparent electrodes 130 applied to the plurality of light emitting devices may be reduced, and thus the manufacturing yield may be improved.

나아가, ZnO 벌크층(133)은 도펀트를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, ZnO 벌크층(133)은 도핑된 단결정 ZnO를 포함할 수 있다. ZnO 벌크층(133)은 금속성 도펀트를 포함할 수 있으며, 예를 들어, 은(Ag), 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 동(Cu), 금(Au), 백금(Pt), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru) 및 팔라듐(Pd) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, ZnO 벌크층(133)은 Ga도핑된 ZnO(GZO)로 형성될 수 있다. ZnO 벌크층(133)이 금속성 도펀트를 포함함으로써, 시트 저항이 더욱 낮아질 수 있어, 수평 방향으로 전류가 더욱 고르게 분산될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, ZnO 벌크층(133)은 언도핑된 ZnO로 형성될 수도 있다.Furthermore, the ZnO bulk layer 133 may further include a dopant. Accordingly, the ZnO bulk layer 133 may include doped single crystal ZnO. The ZnO bulk layer 133 may include a metallic dopant, for example, silver (Ag), indium (In), tin (Sn), zinc (Zn), cadmium (Cd), gallium (Ga), aluminum (Al), magnesium (Mg), titanium (Ti), molybdenum (Mo), nickel (Ni), copper (Cu), gold (Au), platinum (Pt), rhodium (Rh), iridium (Ir), ruthenium It may include at least one of (Ru) and palladium (Pd). In this embodiment, the ZnO bulk layer 133 may be formed of Ga-doped ZnO (GZO). Since the ZnO bulk layer 133 includes the metallic dopant, the sheet resistance may be further lowered, and the current may be more evenly distributed in the horizontal direction. However, the present invention is not limited thereto, and the ZnO bulk layer 133 may be formed of undoped ZnO.

ZnO 벌크층(133)은 ZnO 시드층(131)에 비해 두꺼운 두께를 가질 수 있고, 예컨대, 수 백nm의 두께를 가질 수 있다. 또한, ZnO 투명 전극(130)의 전체 두께를 기준으로, ZnO 벌크층(133)이 차지하는 두께는 약 90% 이상 및 100% 미만일 수 있다. 이와 같이, 일정 수준의 이상의 결정성을 갖는 ZnO 벌크층(133)이 ZnO 투명 전극(130) 전체 두께에 대해 약 90% 이상의 비율로 형성됨으로써, 복수의 발광 소자들에 대해 적용된 ZnO 투명 전극(130)들이 대체로 유사하거나 동일한 특성을 가질 수 있다. 따라서, 제조된 ZnO 투명 전극(130)들 간의 특성 편차가 작아질 수 있으며, 수율이 증가될 수 있다.The ZnO bulk layer 133 may have a greater thickness than the ZnO seed layer 131 , for example, may have a thickness of several hundred nm. In addition, based on the total thickness of the ZnO transparent electrode 130 , the thickness occupied by the ZnO bulk layer 133 may be about 90% or more and less than 100%. In this way, the ZnO bulk layer 133 having a certain level of crystallinity or more is formed in a ratio of about 90% or more with respect to the total thickness of the ZnO transparent electrode 130, so that the ZnO transparent electrode 130 applied to a plurality of light emitting devices. ) may have substantially similar or identical properties. Accordingly, the characteristic deviation between the manufactured ZnO transparent electrodes 130 may be reduced, and the yield may be increased.

나아가, ZnO 투명 전극(130)의 전체 두께는 약 800nm 이상일 수 있다. ZnO 투명 전극(130)의 전체 두께가 약 800nm 이상으로 증가함에 따라, ZnO 투명 전극(130)의 격자 부정합으로 인하여 발생하는 스트레스 및 스트레인이 급격하게 감소할 수 있다. 이에 따라, ZnO 투명 전극(130)를 약 800nm 이상의 두께로 형성함으로써, ZnO 투명 전극(130)의 결정성을 향상시킬 수 있다. 또한, 단결정 ZnO는 광 투과도가 우수하여, 단결정 ZnO는 비교적 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 단결정 ZnO는 수백 nm 이상의 두께로 형성될 수 있으며, 나아가, 수 ㎛의 두께로 형성되더라도 단결정 ZnO에서의 광 흡수율 증가가 크지 않아 발광 소자의 광 추출 효율이 향상될 수 있다. 즉, ZnO 투명 전극(130)이 약 800nm 이상의 두께를 가짐으로써, 결정성이 향상됨과 동시에 ZnO 투명 전극(130)에서의 전류 분산 효율이 향상될 수 있다. 이에 따라, 본 실시예의 발광 소자는 낮은 순방향 전압(Vf)을 갖고, 높은 발광 효율을 갖는다.Furthermore, the total thickness of the ZnO transparent electrode 130 may be about 800 nm or more. As the total thickness of the ZnO transparent electrode 130 increases to about 800 nm or more, stress and strain generated due to the lattice mismatch of the ZnO transparent electrode 130 may be rapidly reduced. Accordingly, by forming the ZnO transparent electrode 130 to a thickness of about 800 nm or more, the crystallinity of the ZnO transparent electrode 130 may be improved. In addition, since single crystal ZnO has excellent light transmittance, single crystal ZnO may be formed to have a relatively thick thickness. Single-crystal ZnO may be formed to a thickness of several hundred nm or more, and further, even if it is formed to a thickness of several μm, an increase in light absorption in single-crystal ZnO is not large, so that the light extraction efficiency of the light emitting device may be improved. That is, since the ZnO transparent electrode 130 has a thickness of about 800 nm or more, crystallinity may be improved and current dispersion efficiency in the ZnO transparent electrode 130 may be improved. Accordingly, the light emitting device of the present embodiment has a low forward voltage (V f ) and high luminous efficiency.

나아가, ZnO 벌크층(133)은 다수의 보이드(void)를 포함할 수 있다. 상기 보이드는 ZnO 벌크층(133) 내에 불규칙적으로 분산되어 배치될 수 있다. 상기 보이드는 수nm 내지 수십nm의 직경을 가질 수 있다. ZnO 벌크층(133)의 보이드는 ZnO 벌크층(133)의 형성 과정 중에 형성된 것일 수 있다. 예를 들어, 수열합성법으로 형성되는 ZnO 벌크층(133) 내에서 수열합성 과정 또는 열처리 과정에서 공급되는 열에 의하여 ZnO 벌크층(133) 내에 존재하는 H2O 또는 OH-의 증발로 인하여 ZnO 벌크층(133) 내에 다수의 보이드가 형성될 수 있다. 상기 보이드에 의하여, ZnO 투명 전극(130)을 통과하는 광이 산란될 수 있어, 발광 소자의 광 추출 효율이 향상될 수 있다.Furthermore, the ZnO bulk layer 133 may include a plurality of voids. The voids may be irregularly dispersed in the ZnO bulk layer 133 . The void may have a diameter of several nm to several tens of nm. The voids of the ZnO bulk layer 133 may be formed during the formation of the ZnO bulk layer 133 . For example, in the ZnO bulk layer 133 formed by the hydrothermal synthesis method, due to the evaporation of H 2 O or OH − present in the ZnO bulk layer 133 by the heat supplied during the hydrothermal synthesis process or the heat treatment process, the ZnO bulk layer A number of voids may be formed in 133 . Due to the void, light passing through the ZnO transparent electrode 130 may be scattered, so that the light extraction efficiency of the light emitting device may be improved.

이와 같이 ZnO 투명 전극(130)을 ZnO 시드층(131)과 ZnO 벌크층(133)을 포함하는 다중 구조로 형성함으로써, ZnO 투명 전극(130)과 제2 도전형 반도체층(125) 간의 오믹 컨택이 용이하게 형성될 수 있고, ZnO 투명 전극(130)의 결정성을 향상시킬 수 있으며, 시트 저항이 낮고 광 투과율이 높은 ZnO 투명 전극(130)을 형성할 수 있다. 따라서 발광 소자의 전기적 및 광학적 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상술한 실시예에서와 같이, 스핀 코팅을 이용한 ZnO 시드층(131)을 형성하고, ZnO 시드층(131) 상에 수열합성법을 이용한 ZnO 벌크층(133)을 형성하는 방법을 통해 ZnO 투명 전극(130)을 형성함으로써, 제2 도전형 반도체층(125)과 전기적 컨택 특성이 우수한 ZnO 투명 전극(130)이 제공될 수 있다. 이에 따라, 실시예들에 따른 발광 소자의 순방향 전압(Vf)이 낮아질 수 있다. 더욱이, 상술한 실시예들에 따라 제조된 ZnO 투명 전극(130)은 일정 수준 이상의 결정성을 가질 수 있고, 이에 따라, ZnO 투명 전극(130)이 복수의 발광 소자 제조에 적용되었을 때 상기 복수의 발광 소자들간의 특성 편차가 감소된다. 따라서, ZnO 투명 전극(130)을 포함하는 발광 소자들의 제조 수율이 향상될 수 있고, 실시예들에 따른 ZnO 투명 전극(130)은 발광 소자의 양산에 용이하게 적용될 수 있다.As described above, by forming the ZnO transparent electrode 130 in a multi-structure including the ZnO seed layer 131 and the ZnO bulk layer 133 , the ohmic contact between the ZnO transparent electrode 130 and the second conductivity type semiconductor layer 125 . This can be easily formed, the crystallinity of the ZnO transparent electrode 130 can be improved, and the ZnO transparent electrode 130 having low sheet resistance and high light transmittance can be formed. Accordingly, it is possible to improve the electrical and optical properties of the light emitting device. In addition, as in the above-described embodiment, the ZnO seed layer 131 is formed using spin coating and the ZnO bulk layer 133 is formed on the ZnO seed layer 131 using a hydrothermal synthesis method to form ZnO transparent. By forming the electrode 130 , the ZnO transparent electrode 130 having excellent electrical contact characteristics with the second conductivity type semiconductor layer 125 may be provided. Accordingly, the forward voltage Vf of the light emitting device according to the embodiments may be lowered. Moreover, the ZnO transparent electrode 130 manufactured according to the above-described embodiments may have crystallinity above a certain level, and thus, when the ZnO transparent electrode 130 is applied to manufacturing a plurality of light emitting devices, the plurality of Characteristic variation between light emitting elements is reduced. Accordingly, the manufacturing yield of the light emitting devices including the ZnO transparent electrode 130 can be improved, and the ZnO transparent electrode 130 according to the embodiments can be easily applied to mass production of the light emitting device.

이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 ZnO 투명 전극(130)에 관하여 더욱 상세한 예시를 들어 설명한다. 본 실시예의 발광 소자는 사파이어 기판 상에 위치하는 발광 구조체(120) 및 ZnO 시드층(131)과 ZnO 벌크층(133)을 포함하는 ZnO 투명 전극(130)을 포함한다. 발광 구조체(120)의 제2 도전형 반도체층(125)은 P-GaN을 포함하며 제2 도전형 반도체층(125)의 성장면은 C면이다. ZnO 투명 전극(130)의 두께는 약 800nm 이다. Hereinafter, with reference to FIGS. 4 and 5 , a more detailed example of the ZnO transparent electrode 130 according to an embodiment of the present invention will be described. The light emitting device of this embodiment includes a light emitting structure 120 positioned on a sapphire substrate, and a ZnO transparent electrode 130 including a ZnO seed layer 131 and a ZnO bulk layer 133 . The second conductivity type semiconductor layer 125 of the light emitting structure 120 includes P-GaN, and the growth surface of the second conductivity type semiconductor layer 125 is a C surface. The thickness of the ZnO transparent electrode 130 is about 800 nm.

도 4는 본 실시예에 따른 발광 소자의 ZnO 투명 전극(130)에 대한 XRD(X-ray Diffraction) 패턴을 보여주는 TEM(transmission electron microscope) 사진이다. 도 4의 TEM 사진은, P-GaN으로 형성된 제2 도전형 반도체층(125) 상에 형성된 ZnO 투명 전극(130)의 일부를 나타낸다. 도 4에 나타난 XRD 패턴 사진에서 알 수 있듯이, P-GaN으로 형성된 제2 도전형 반도체층(125), ZnO 시드층(131) 및 ZnO 벌크층(133) 모두 단결정 구조를 갖는 것을 알 수 있다.4 is a transmission electron microscope (TEM) photograph showing an X-ray diffraction (XRD) pattern of the ZnO transparent electrode 130 of the light emitting device according to the present embodiment. The TEM photograph of FIG. 4 shows a part of the ZnO transparent electrode 130 formed on the second conductivity type semiconductor layer 125 formed of P-GaN. As can be seen from the XRD pattern photograph shown in FIG. 4 , the second conductivity type semiconductor layer 125 , the ZnO seed layer 131 , and the ZnO bulk layer 133 formed of P-GaN all have a single crystal structure.

도 5는 일 실시예에 따른 발광 소자의 ZnO 투명 전극(130)에 대한 ω2θ 스캔을 통한 XRD 측정값을 나타내는 그래프이다. 도 5를 참조하면, (004)면의 수직(normal) 방향으로의 결정 배향성을 갖는 P-GaN(제2 도전형 반도체층(125)) 피크의 회절 각도와 (004)면의 수직(normal) 방향으로의 결정 배향성을 갖는 ZnO(ZnO 투명 전극(130)) 피크의 회절 각도가 대체로 일치하는 것을 알 수 있다. 이때, ZnO(ZnO 투명 전극(130)) 피크의 회절 각도는 P-GaN(제2 도전형 반도체층(125)) 피크의 회절 각도에 대해 약 4.26% 작은 값을 갖는다. 또한, (002)면의 수직(normal) 방향으로의 결정 배향성을 갖는 P-GaN(제2 도전형 반도체층(125)) 피크의 회절 각도와 (002)면의 수직(normal) 방향으로의 결정 배향성을 갖는 ZnO(ZnO 투명 전극(130)) 피크의 회절 각도가 대체로 일치하는 것을 알 수 있다. 이때, ZnO(ZnO 투명 전극(130)) 피크의 회절 각도는 P-GaN(제2 도전형 반도체층(125)) 피크의 회절 각도에 대해 약 3.76% 작은 값을 갖는다. 5 is a graph showing an XRD measurement value through ω2θ scan of the ZnO transparent electrode 130 of the light emitting device according to an embodiment. Referring to FIG. 5 , the diffraction angle of the peak of P-GaN (second conductivity type semiconductor layer 125 ) having crystal orientation in the normal direction of the (004) plane and the normal (normal) of the (004) plane It can be seen that the diffraction angles of the peaks of ZnO (ZnO transparent electrode 130) having crystal orientation in the direction are substantially identical. At this time, the diffraction angle of the ZnO (ZnO transparent electrode 130) peak is about 4.26% smaller than the diffraction angle of the P-GaN (second conductivity type semiconductor layer 125) peak. In addition, the diffraction angle of the peak of P-GaN (second conductivity type semiconductor layer 125) having crystal orientation in the normal direction of the (002) plane and the crystal in the normal direction of the (002) plane It can be seen that the diffraction angles of ZnO (ZnO transparent electrode 130) peaks having orientation are substantially identical. At this time, the diffraction angle of the ZnO (ZnO transparent electrode 130) peak is about 3.76% smaller than the diffraction angle of the P-GaN (second conductivity type semiconductor layer 125) peak.

도 6은 실시예들에 따른 ZnO 투명 전극(130)에 대한 XRD(X-ray Diffraction) ω 스캔 측정 값을 나타내는 그래프이다. 실시예 1 내지 실시예 3 각각에 따른 발광 소자는 사파이어 기판 상에 위치하는 발광 구조체(120) 및 ZnO 시드층(131)과 ZnO 벌크층(133)을 포함하는 ZnO 투명 전극(130)을 포함한다. 발광 구조체(120)의 제2 도전형 반도체층(125)은 P-GaN을 포함하며 제2 도전형 반도체층(125)의 성장면은 C면이다. 실시예 1 내지 실시예 3은 각각 260nm, 570nm 및 800nm 두께의 ZnO 투명 전극(130)을 갖는다.6 is a graph illustrating an X-ray diffraction (XRD) ω scan measurement value for the ZnO transparent electrode 130 according to embodiments. The light emitting device according to each of Examples 1 to 3 includes a light emitting structure 120 positioned on a sapphire substrate and a ZnO transparent electrode 130 including a ZnO seed layer 131 and a ZnO bulk layer 133 . . The second conductivity type semiconductor layer 125 of the light emitting structure 120 includes P-GaN, and the growth surface of the second conductivity type semiconductor layer 125 is a C surface. Examples 1 to 3 have ZnO transparent electrodes 130 of 260 nm, 570 nm and 800 nm thickness, respectively.

도 6을 참조하면, 실시예 1의 ZnO 투명 전극(130)에 대한 XRD ω스캔에 따른 주 피크의 반치폭은 약 1436 arcsec이고, 실시예 2의 ZnO 투명 전극(130)에 대한 XRD ω스캔에 따른 주 피크의 반치폭은 약 1428 arcsec이며, 실시예 3의 ZnO 투명 전극(130)에 대한 XRD ω스캔에 따른 주 피크의 반치폭은 약 869 arcsec이다. 이에 따르면, ZnO 투명 전극(130)의 두께가 260nm에서 570nm으로 증가하더라도 XRD ω스캔에 따른 주 피크의 반치폭은 크게 감소하지 않으며, 이 경우 ZnO 투명 전극(130)의 결정성의 변화는 크지 않은 것을 알 수 있다. 반면, ZnO 투명 전극(130)의 두께가 570nm에서 800nm으로 증가할 때, XRD ω스캔에 따른 주 피크의 반치폭이 급격하게 감소한다. 즉, 이 경우 ZnO 투명 전극(130)의 결정성이 현저하게 증가한 것을 알 수 있다. 따라서, ZnO 투명 전극(130)의 두께가 약 800nm 이상으로 형성되면, 단결정 ZnO의 격자 부정합이 현저하게 감소하고, 격자 부정합으로 인한 스트레스 및 스트레인이 감소하여 결정성이 매우 향상될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the full width at half maximum of the main peak according to the XRD ω scan for the ZnO transparent electrode 130 of Example 1 is about 1436 arcsec, and according to the XRD ω scan for the ZnO transparent electrode 130 of Example 2 The half width of the main peak is about 1428 arcsec, and the half width of the main peak according to the XRD ω scan for the ZnO transparent electrode 130 of Example 3 is about 869 arcsec. According to this, even when the thickness of the ZnO transparent electrode 130 increases from 260 nm to 570 nm, the half width at half maximum of the main peak according to the XRD ω scan does not decrease significantly. can On the other hand, when the thickness of the ZnO transparent electrode 130 increases from 570 nm to 800 nm, the full width at half maximum of the main peak according to the XRD ω scan sharply decreases. That is, in this case, it can be seen that the crystallinity of the ZnO transparent electrode 130 is significantly increased. Therefore, when the thickness of the ZnO transparent electrode 130 is formed to be about 800 nm or more, the lattice mismatch of single crystal ZnO is remarkably reduced, and stress and strain due to the lattice mismatch are reduced, so that crystallinity can be greatly improved.

도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 평면도 및 단면도이다. 도 8은 도 7의 A-A'선에 대응하는 부분의 단면을 도시한다. 상술한 실시예들에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 구체적인 설명은 생략한다.7 and 8 are a plan view and a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to other embodiments of the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view of a portion corresponding to line A-A' of FIG. 7 . A detailed description of the same configuration as that described in the above-described embodiments will be omitted.

도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 발광 소자는 발광 구조체(120) 및 ZnO 투명 전극(130)을 포함한다. 또한, 상기 발광 소자는 발광 구조체(120)의 하부에 위치하는 기판(110), 제1 전극(141) 및 제2 전극(143)을 포함할 수 있다. 본 실시예의 발광 소자는 수평형 발광 소자의 일례일 수 있고, 본 실시예와 같이, ZnO 투명 전극(130)은 수평형 발광 소자에 적용될 수 있다.7 and 8 , the light emitting device includes a light emitting structure 120 and a ZnO transparent electrode 130 . In addition, the light emitting device may include a substrate 110 , a first electrode 141 , and a second electrode 143 positioned below the light emitting structure 120 . The light emitting device of this embodiment may be an example of a horizontal light emitting device, and like this embodiment, the ZnO transparent electrode 130 may be applied to a horizontal light emitting device.

발광 구조체(120)는 상술한 실시예들에서 설명한 바와 대체로 유사할 수 있다. 다만, 본 실시예에서, 발광 구조체(120)는 제2 도전형 반도체층(125) 및 활성층(123)을 포함하는 메사(120m)를 포함할 수 있다. 메사(120m) 주변의 일부 영역에는 제1 도전형 반도체층(121)이 부분적으로 노출될 수 있다.The light emitting structure 120 may be substantially similar to that described in the above-described embodiments. However, in this embodiment, the light emitting structure 120 may include a mesa 120m including the second conductivity type semiconductor layer 125 and the active layer 123 . The first conductivity type semiconductor layer 121 may be partially exposed in a partial region around the mesa 120m.

ZnO 투명 전극(130)은 메사(120m) 상에 위치할 수 있고, 메사(120m)의 상면을 대체로 전체적으로 덮을 수 있다. 또한, ZnO 투명 전극(130)은 ZnO 시드층(131) 및 ZnO 벌크층(133)을 포함할 수 있다. ZnO 시드층(131)은 제2 도전형 반도체층(125)과 오믹 컨택할 수 있다.The ZnO transparent electrode 130 may be positioned on the mesa 120m, and may substantially entirely cover the upper surface of the mesa 120m. In addition, the ZnO transparent electrode 130 may include a ZnO seed layer 131 and a ZnO bulk layer 133 . The ZnO seed layer 131 may be in ohmic contact with the second conductivity type semiconductor layer 125 .

제1 전극(141) 및 제2 전극(143)은 각각 제1 도전형 반도체층(121) 및 제2 도전형 반도체층(125)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 전극(141)은 메사(120m) 주변에 제1 도전형 반도체층(121)이 노출된 영역 상에 위치하여, 제1 도전형 반도체층(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(143)은 ZnO 투명 전극(130) 상에 위치하여, ZnO 투명 전극(130)을 통해 제2 도전형 반도체층(125)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(143)을 통해 주입된 전류는 ZnO 투명 전극(130) 내에서 수평 방향으로 분산될 수 있어, 발광 소자의 전류 분산 효율 및 발광 효율이 향상될 수 있다. 제1 전극(141)과 제2 전극(143)의 위치는 제한되지 않으나, 전류의 흐름 및 전류의 분산을 고려하여 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 제1 전극(141)은 발광 소자의 일 모서리에 인접하여 배치되고, 제2 전극(143)은 상기 일 모서리에 반대하여 위치하는 타 모서리에 인접하여 배치될 수 있다. 또한, 제1 전극(141) 및 제2 전극(143) 각각은 와이어를 통해 외부 전원과 연결되는 패드부 및 연장부(미도시)를 포함할 수 있다.The first electrode 141 and the second electrode 143 may be electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer 121 and the second conductivity type semiconductor layer 125 , respectively. For example, the first electrode 141 may be positioned on a region in which the first conductivity-type semiconductor layer 121 is exposed around the mesa 120m and may be electrically connected to the first conductivity-type semiconductor layer 121 . The second electrode 143 may be positioned on the ZnO transparent electrode 130 and may be electrically connected to the second conductivity-type semiconductor layer 125 through the ZnO transparent electrode 130 . The current injected through the second electrode 143 may be distributed in the horizontal direction within the ZnO transparent electrode 130 , so that the current dispersion efficiency and the luminous efficiency of the light emitting device may be improved. The positions of the first electrode 141 and the second electrode 143 are not limited, but may be variously changed in consideration of the flow of current and dispersion of the current. For example, as shown, the first electrode 141 may be disposed adjacent to one corner of the light emitting device, and the second electrode 143 may be disposed adjacent to the other corner positioned opposite to the one corner. there is. In addition, each of the first electrode 141 and the second electrode 143 may include a pad portion and an extension portion (not shown) connected to an external power source through a wire.

일반적으로, 수평형 발광 소자의 발광면은 발광 소자의 상부면이므로, 활성층(123)에서 방출된 광은 ZnO 투명 전극(130)을 통과하여 방출될 수 있다. 본 발명의 실시예들에 따른 ZnO 투명 전극(130)은 높은 광 투과도를 가지므로, 발광 소자의 발광 효율이 향상될 수 있다.In general, since the light emitting surface of the horizontal light emitting device is the upper surface of the light emitting device, light emitted from the active layer 123 may be emitted through the ZnO transparent electrode 130 . Since the ZnO transparent electrode 130 according to embodiments of the present invention has high light transmittance, the luminous efficiency of the light emitting device may be improved.

도 9는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다. 상술한 실시예들에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 구체적인 설명은 생략한다.9 is a cross-sectional view for explaining a light emitting device according to other embodiments of the present invention. A detailed description of the same configuration as that described in the above-described embodiments will be omitted.

도 9를 참조하면, 상기 발광 소자는 발광 구조체(120) 및 ZnO 투명 전극(130)을 포함한다. 또한, 상기 발광 소자는 제1 전극(141) 및 제2 전극(143)을 포함할 수 있다. 본 실시예의 발광 소자는 수직형 발광 소자의 일례일 수 있고, 본 실시예와 같이, ZnO 투명 전극(130)은 수직형 발광 소자에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 9 , the light emitting device includes a light emitting structure 120 and a ZnO transparent electrode 130 . In addition, the light emitting device may include a first electrode 141 and a second electrode 143 . The light emitting device of this embodiment may be an example of a vertical light emitting device, and like this embodiment, the ZnO transparent electrode 130 may be applied to a vertical light emitting device.

발광 구조체(120)는 상술한 실시예들에서 설명한 바와 대체로 유사할 수 있다. 다만, 본 실시예에서, 활성층(123)은 제2 도전형 반도체층(125) 상에 위치하고, 제1 도전형 반도체층(121)은 활성층(123) 상에 위치할 수 있다. ZnO 투명 전극(130)은 제2 도전형 반도체층(125)의 하부에 위치할 수 있고, 제2 도전형 반도체층(125)의 하면을 대체로 전체적으로 덮을 수 있다. 또한, ZnO 투명 전극(130)은 ZnO 시드층(131) 및 ZnO 벌크층(133)을 포함할 수 있다. ZnO 시드층(131)은 제2 도전형 반도체층(125)과 오믹 컨택할 수 있다.The light emitting structure 120 may be substantially similar to that described in the above-described embodiments. However, in this embodiment, the active layer 123 may be positioned on the second conductivity-type semiconductor layer 125 , and the first conductivity-type semiconductor layer 121 may be positioned on the active layer 123 . The ZnO transparent electrode 130 may be positioned under the second conductivity-type semiconductor layer 125 , and may substantially entirely cover the lower surface of the second conductivity-type semiconductor layer 125 . In addition, the ZnO transparent electrode 130 may include a ZnO seed layer 131 and a ZnO bulk layer 133 . The ZnO seed layer 131 may be in ohmic contact with the second conductivity type semiconductor layer 125 .

제1 전극(141) 및 제2 전극(143)은 각각 제1 도전형 반도체층(121) 및 제2 도전형 반도체층(125)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예컨대, 제1 전극(141)은 발광 구조체(120) 상에 위치하여, 제1 도전형 반도체층(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. The first electrode 141 and the second electrode 143 may be electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer 121 and the second conductivity type semiconductor layer 125 , respectively. For example, the first electrode 141 may be positioned on the light emitting structure 120 to be electrically connected to the first conductivity-type semiconductor layer 121 .

제2 전극(143)은 ZnO 투명 전극(130)의 하부에 위치하여, ZnO 투명 전극(130)을 통해 제2 도전형 반도체층(125)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(143)을 통해 주입된 전류는 ZnO 투명 전극(130) 내에서 수평 방향으로 분산될 수 있어, 발광 소자의 전류 분산 효율 및 발광 효율이 향상될 수 있다. The second electrode 143 may be positioned under the ZnO transparent electrode 130 and may be electrically connected to the second conductivity type semiconductor layer 125 through the ZnO transparent electrode 130 . The current injected through the second electrode 143 may be distributed in the horizontal direction within the ZnO transparent electrode 130 , so that the current dispersion efficiency and the luminous efficiency of the light emitting device may be improved.

한편, 본 실시예의 발광 소자에 있어서, 제2 전극(143)은 발광 구조체(120)를 지지하는 지지 기판의 역할을 할 수 있다. 또한, 제2 전극(143)은 활성층(123)에서 방출된 광을 상부로 반사시킬 수 있는 반사층(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 전극(143)은 지지 기판(미도시), 상기 지지 기판 상에 위치하며, ZnO 투명 전극(130)과 전기적으로 접촉하는 반사층(미도시) 및 상기 지지 기판과 상기 반사층을 본딩하는 본딩층(미도시)을 포함할 수 있다.Meanwhile, in the light emitting device of this embodiment, the second electrode 143 may serve as a support substrate supporting the light emitting structure 120 . In addition, the second electrode 143 may include a reflective layer (not shown) capable of reflecting the light emitted from the active layer 123 upward. For example, the second electrode 143 includes a support substrate (not shown), a reflective layer (not shown) in electrical contact with the ZnO transparent electrode 130 , located on the support substrate, and the support substrate and the reflective layer. A bonding layer (not shown) for bonding may be included.

일반적으로, 수직형 발광 소자의 전류 흐름은 상부 및 하부에 위치하는 전극들을 통한 경로를 통해 이루어지므로, 제1 도전형 반도체층(121)의 상부에 위치하는 제1 전극(141)의 주변에 전류가 집중될 확률이 높다. 본 실시예에 따르면, ZnO 투명 전극(130)을 통해 발광 구조체(120)의 하부에서 전류를 수평 방향으로 분산시킬 수 있어, 발광 소자의 발광 효율이 향상될 수 있다.In general, since the current flow of the vertical light emitting device is made through a path through the electrodes positioned on the upper and lower portions, the current flows around the first electrode 141 positioned on the first conductive type semiconductor layer 121 . is likely to be concentrated. According to the present embodiment, current can be distributed in the horizontal direction under the light emitting structure 120 through the ZnO transparent electrode 130 , so that the light emitting efficiency of the light emitting device can be improved.

도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 평면도들 및 단면도이다. 도 11은 도 10(a) 및 도 10(b)의 B-B'선에 대응하는 부분의 단면을 도시하는 단면도이다. 도 10(b)는 메사(120m)들, 제1 개구부(170a), 제3 개구부(180a) 및 제4 개구부(180b)의 배치를 설명하기 위한 평면도이다. 상술한 실시예들에서 설명한 구성과 동일한 구성에 대해서는 구체적인 설명은 생략한다.10 and 11 are plan views and cross-sectional views illustrating light emitting devices according to other embodiments of the present invention. Fig. 11 is a cross-sectional view showing a section corresponding to the line B-B' in Figs. 10(a) and 10(b). 10B is a plan view for explaining the arrangement of the mesa 120m, the first opening 170a, the third opening 180a, and the fourth opening 180b. A detailed description of the same configuration as that described in the above-described embodiments will be omitted.

도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 발광 소자는 발광 구조체(120), ZnO 투명 전극(130), 제1 전극(150), 절연층(170, 180)을 포함한다. 또한, 상기 발광 소자는 기판(110), 연결 전극(160), 제1 전극 패드(191) 및 제2 전극 패드(193)를 더 포함할 수 있다. 본 실시예의 발광 소자는 플립칩형 발광 소자의 일례일 수 있고, 본 실시예와 같이, ZnO 투명 전극(130)은 플립칩형 발광 소자에 적용될 수 있다.10 and 11 , the light emitting device includes a light emitting structure 120 , a ZnO transparent electrode 130 , a first electrode 150 , and insulating layers 170 and 180 . In addition, the light emitting device may further include a substrate 110 , a connection electrode 160 , a first electrode pad 191 , and a second electrode pad 193 . The light emitting device of this embodiment may be an example of a flip-chip type light emitting device, and like this embodiment, the ZnO transparent electrode 130 may be applied to a flip chip type light emitting device.

기판(110)은, 상술한 바와 같이, 발광 구조체(120)를 성장시킬 수 있는 성장 기판일 수 있다. 상기 발광 소자에 있어서, 기판(110)은 생략될 수 있다. 예컨대, 기판(110)이 발광 구조체의 성장 기판으로서 이용된 경우, 기판(110)은 공지의 기술을 이용하여 발광 구조체(120)로부터 분리되어 제거될 수 있다. 또한, 기판(110)은 별도의 성장 기판에서 성장된 발광 구조체(120)를 지지하는 지지기판일 수도 있다.The substrate 110 may be a growth substrate on which the light emitting structure 120 can be grown, as described above. In the light emitting device, the substrate 110 may be omitted. For example, when the substrate 110 is used as a growth substrate of the light emitting structure, the substrate 110 may be separated from the light emitting structure 120 and removed using a known technique. Also, the substrate 110 may be a support substrate supporting the light emitting structure 120 grown on a separate growth substrate.

발광 구조체(120)는 제1 도전형 반도체층(121), 제1 도전형 반도체층(121) 상에 위치하는 활성층(123), 및 활성층(123) 상에 위치하는 제2 도전형 반도체층(125)을 포함할 수 있다. 발광 구조체(120)는 제2 도전형 반도체층(125) 및 활성층(123)을 관통하여 제1 도전형 반도체층(121)이 부분적으로 노출되는 영역을 포함할 수 있다. 발광 구조체(120)는 적어도 하나의 메사(120m)를 포함할 수 있으며, 메사(120m)는 활성층(123) 및 제2 도전형 반도체층(125)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 발광 구조체(120)는 복수의 메사(120m)들을 포함할 수 있으며, 메사(120m)들은 대체로 동일한 방향으로 기다랗게 연장되는 형상을 가질 수 있다. The light emitting structure 120 includes a first conductivity type semiconductor layer 121 , an active layer 123 located on the first conductivity type semiconductor layer 121 , and a second conductivity type semiconductor layer ( 125) may be included. The light emitting structure 120 may include a region in which the first conductivity type semiconductor layer 121 is partially exposed through the second conductivity type semiconductor layer 125 and the active layer 123 . The light emitting structure 120 may include at least one mesa 120m , and the mesa 120m may include an active layer 123 and a second conductivity type semiconductor layer 125 . In the present embodiment, the light emitting structure 120 may include a plurality of mesa 120m, and the mesa 120m may have a shape elongated in substantially the same direction.

ZnO 투명 전극(130)은 제2 도전형 반도체층(125) 상에 위치할 수 있다. ZnO 투명 전극(130)은 제2 도전형 반도체층(125)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(125)과 오믹 컨택을 형성할 수 있다. ZnO 투명 전극(130)은 메사(120m)의 상면을 대체로 전체적으로 덮을 수 있다. ZnO 투명 전극(130)은 ZnO 시드층(131) 및 ZnO 벌크층(133)을 포함할 수 있다.The ZnO transparent electrode 130 may be positioned on the second conductivity type semiconductor layer 125 . The ZnO transparent electrode 130 may be electrically connected to the second conductivity type semiconductor layer 125 , and may form an ohmic contact with the second conductivity type semiconductor layer 125 . The ZnO transparent electrode 130 may cover the entire upper surface of the mesa 120m. The ZnO transparent electrode 130 may include a ZnO seed layer 131 and a ZnO bulk layer 133 .

이러한 ZnO 투명 전극(130)을 통해 주입된 전류가 발광 구조체(120)의 상부에서 수평방향으로 고르게 분산될 수 있어, 발광 소자의 전류 분산이 개선될 수 있다. 또한, ZnO 투명 전극(130)은 상대적으로 높은 광 투과율을 가져, ZnO 투명 전극(130)을 통과하는 광의 손실을 최소화할 수 있다. 오믹 특성 및 전류 분산 효율이 향상되어 발광 소자의 순방향 전압(Vf)을 감소시킬 수 있고, 또한, 광 투과도 개선을 통해 발광 소자의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.The current injected through the ZnO transparent electrode 130 may be evenly distributed in the horizontal direction on the upper portion of the light emitting structure 120 , so that the current distribution of the light emitting device may be improved. In addition, since the ZnO transparent electrode 130 has a relatively high light transmittance, loss of light passing through the ZnO transparent electrode 130 may be minimized. The ohmic characteristics and current dispersion efficiency are improved, so that the forward voltage (Vf) of the light emitting device can be reduced, and the light emitting efficiency of the light emitting device can be improved by improving light transmittance.

절연층(170, 180)은 제1 절연층(170) 및 제2 절연층(180)을 포함할 수 있다. 이하, 제1 절연층(170)과 관련하여 먼저 설명한다.The insulating layers 170 and 180 may include a first insulating layer 170 and a second insulating layer 180 . Hereinafter, the first insulating layer 170 will be described first.

제1 절연층(170)은 발광 구조체(120) 및 ZnO 투명 전극(130)의 상면을 덮되, 제1 도전형 반도체층(121)을 부분적으로 노출시키는 제1 개구부(170a) 및 ZnO 투명 전극(130)을 부분적으로 노출시키는 제2 개구부(170b)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 개구부(170a, 170b)의 배치 및 개수는 제한되지 않으나, 예를 들어, 제1 개구부(170a)는 메사(120m)들의 주변에 배치되되, 메사(120m)들이 연장되는 방향과 실질적으로 동일한 방향으로 기다랗게 연장되는 형상을 가질 수 있다. 제2 개구부(170b)는 적어도 하나의 메사(120m) 상에 배치될 수 있으며, 예를 들어, 세 개의 메사(120m)들 상에 각각 형성될 수 있다.The first insulating layer 170 covers the upper surfaces of the light emitting structure 120 and the ZnO transparent electrode 130, and a first opening 170a partially exposing the first conductivity type semiconductor layer 121 and a ZnO transparent electrode ( A second opening 170b partially exposing 130 may be included. The arrangement and number of the first and second openings 170a and 170b are not limited, but, for example, the first opening 170a is disposed around the mesa 120m, in the direction in which the mesa 120m extends. It may have a shape that elongates in substantially the same direction. The second opening 170b may be disposed on at least one mesa 120m, for example, may be formed on each of the three mesa 120m.

제1 절연층(170)은 절연성의 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들어, SiO2, SiNx, MgF2 등을 포함할 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, 제1 절연층(170)은 분포 브래그 반사기를 포함할 수 있다. 상기 분포 브래그 반사기는 굴절률이 서로 다른 유전체층들이 반복 적층되어 형성될 수 있으며, 예컨대, 상기 유전체층들은 TiO2 , SiO2, HfO2, ZrO2, Nb2O5등을 포함할 수 있다. 분포 브래그 반사기의 각 층은 특정 파장의 1/4의 광학 두께를 가질 수 있으며, 4 내지 20 페어(pairs)로 형성할 수 있다. The first insulating layer 170 may include an insulating material, for example, SiO 2 , SiN x , MgF 2 , or the like. In some embodiments, the first insulating layer 170 may include a distributed Bragg reflector. The distributed Bragg reflector may be formed by repeatedly stacking dielectric layers having different refractive indices. For example, the dielectric layers may include TiO 2 , SiO 2 , HfO 2 , ZrO 2 , Nb 2 O 5 , and the like. Each layer of the distributed Bragg reflector may have an optical thickness of 1/4 of a specific wavelength, and may be formed in 4 to 20 pairs.

상기 분포 브래그 반사기는 비교적 높은 가시광에 대한 반사율을 가질 수 있다. 상기 분포 브래그 반사기는 입사각이 0~60°이고, 파장이 400~700nm인 광에 대해 90% 이상의 반사율을 갖도록 설계될 수 있다. 상술한 반사율을 갖는 분포 브래그 반사기는 분포 브래그 반사기를 형성하는 복수의 유전체층들의 종류, 두께, 적층 주기등을 제어함으로써 제공될 수 있다. 이에 따라, 상대적으로 장파장의 광(예컨대, 550nm 내지 700nm) 및 상대적으로 단파장의 광(예컨대, 400nm 내지 550nm)에 대해 높은 반사율을 갖는 분포 브래그 반사기를 형성할 수 있다. The distributed Bragg reflector may have a relatively high reflectivity for visible light. The distributed Bragg reflector may be designed to have a reflectivity of 90% or more for light having an incident angle of 0 to 60° and a wavelength of 400 to 700 nm. The distributed Bragg reflector having the above-described reflectivity can be provided by controlling the types, thicknesses, lamination period, and the like of a plurality of dielectric layers forming the distributed Bragg reflector. Accordingly, it is possible to form a distributed Bragg reflector having a high reflectance for light of a relatively long wavelength (eg, 550 nm to 700 nm) and light of a relatively short wavelength (eg, 400 nm to 550 nm).

이와 같이, 분포 브래그 반사기가 넓은 파장대의 광에 대해 높은 반사율을 갖도록, 상기 분포 브래그 반사기는 다중 적층 구조를 포함할 수 있다. 즉, 상기 분포 브래그 반사기는 제1 두께를 갖는 유전체층들이 적층된 제1 적층 구조, 제2 두께를 갖는 유전체층들이 적층된 제2 적층 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 분포 브래그 반사기는 가시광의 중심 파장(약 550nm)의 광에 대해 1/4의 광학 두께보다 작은 두께를 갖는 유전체층들이 적층된 제1 적층 구조, 및 가시광의 중심 파장(약 550nm)의 광에 대해 1/4의 광학 두께보다 두꺼운 두께를 갖는 유전체층들이 적층된 제2 적층 구조를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 분포 브래그 반사기는, 가시광의 중심 파장(약 550nm)의 광에 대해 1/4의 광학 두께보다 두꺼운 두께를 갖는 유전체층과 상기 광에 대해 1/4의 광학 두께보다 얇은 두께를 갖는 유전체층이 반복 적층된 제3 적층 구조를 더 포함할 수 있다.As such, the distributed Bragg reflector may include a multi-layered structure so that the distributed Bragg reflector has a high reflectivity for light in a wide wavelength band. That is, the distributed Bragg reflector may include a first stacked structure in which dielectric layers having a first thickness are stacked and a second stacked structure in which dielectric layers having a second thickness are stacked. For example, the distributed Bragg reflector has a first stacked structure in which dielectric layers having a thickness less than 1/4 of an optical thickness for light of a central wavelength of visible light (about 550 nm) are stacked, and a central wavelength of visible light (about 550 nm). It may include a second stacked structure in which dielectric layers having a thickness greater than 1/4 of an optical thickness of light are stacked. Further, the distributed Bragg reflector includes a dielectric layer having a thickness greater than 1/4 optical thickness for light of a central wavelength of visible light (about 550 nm) and a dielectric layer having a thickness less than 1/4 optical thickness for the light. It may further include a third stacked structure repeatedly stacked.

발광 구조체(120)의 상면을 거의 전반적으로 덮는 제1 절연층(170)의 분포 브래그 반사기에 광이 반사됨으로써, 상기 발광 소자의 발광 효율이 향상될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, ZnO 투명 전극(130)은 높은 광 투과도를 가지므로, 분포 브래그 반사기에 반사된 광이 ZnO 투명 전극(130)에 흡수되어 소실되는 비율이 감소될 수 있어, 상기 발광 소자의 발광 효율이 향상될 수 있다.Light is reflected by the distributed Bragg reflector of the first insulating layer 170 that almost entirely covers the upper surface of the light emitting structure 120 , so that the light emitting efficiency of the light emitting device may be improved. In addition, as described above, since the ZnO transparent electrode 130 has high light transmittance, the rate at which the light reflected by the distributed Bragg reflector is absorbed by the ZnO transparent electrode 130 and is lost can be reduced, so that the light emitting device of luminous efficiency may be improved.

제1 전극(150)은 제1 절연층(170)을 대체로 전체적으로 덮되, 제1 개구부(170a)를 통해 제1 도전형 반도체층(121)과 오믹 컨택할 수 있다. 또한, 제1 전극(150)은 제2 개구부(170b)로부터 이격된다. 제1 전극(150)은 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있으며, 제1 도전형 반도체층(121)과 오믹 컨택을 형성할 수 있는 금속성 물질을 포함할 수 있다. 나아가, 제1 전극(150)은 광 반사성 금속성 물질을 포함할 수 있다. 연결 전극(160)은 제1 절연층(170)의 제2 개구부(170b)를 통해 ZnO 투명 전극(130)과 전기적으로 연결될 수 있다. The first electrode 150 may substantially entirely cover the first insulating layer 170 , and may be in ohmic contact with the first conductivity-type semiconductor layer 121 through the first opening 170a. Also, the first electrode 150 is spaced apart from the second opening 170b. The first electrode 150 may be formed of a single layer or multiple layers, and may include a metallic material capable of forming an ohmic contact with the first conductivity-type semiconductor layer 121 . Furthermore, the first electrode 150 may include a light reflective metallic material. The connection electrode 160 may be electrically connected to the ZnO transparent electrode 130 through the second opening 170b of the first insulating layer 170 .

제1 전극(150)과 연결 전극(160)은 동일 공정에서 형성될 수 있으며, 이 경우 제1 전극(150)과 연결 전극(160)은 동일한 적층 구조 및/또는 동일한 물질을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(150)과 연결 전극(160)은 대체로 동일한 두께를 가질 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 전극(150)과 연결 전극(160)은 별도의 공정으로 형성될 수도 있다. 제1 전극(150) 및/또는 연결 전극(160)은 Ni, Pt, Pd, Rh, W, Ti, Al, Mg, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 연결 전극(160)은 생략될 수도 있다.The first electrode 150 and the connection electrode 160 may be formed in the same process, and in this case, the first electrode 150 and the connection electrode 160 may include the same stacked structure and/or the same material. Accordingly, the first electrode 150 and the connection electrode 160 may have substantially the same thickness. However, the present invention is not limited thereto, and the first electrode 150 and the connection electrode 160 may be formed through a separate process. The first electrode 150 and/or the connection electrode 160 may include at least one of Ni, Pt, Pd, Rh, W, Ti, Al, Mg, Ag, and Au. Meanwhile, the connection electrode 160 may be omitted.

제2 절연층(180)은 제1 전극(150)을 덮되, 제1 전극(150)을 부분적으로 노출시키는 제3 개구부(180a) 및 연결 전극(160)(또는 ZnO 투명 전극(130))을 부분적으로 노출시키는 제4 개구부(180b)를 포함한다. 제3 개구부(180a)는 제1 전극(150)과 제1 전극 패드(191) 간의 전기적 접속을 허용하는 통로일 수 있으며, 제4 개구부(180b)는 연결 전극(160)(또는 ZnO 투명 전극(130))과 제2 전극 패드(193) 간의 전기적 접속을 허용하는 통로일 수 있다.The second insulating layer 180 covers the first electrode 150 , and includes a third opening 180a partially exposing the first electrode 150 and the connection electrode 160 (or the ZnO transparent electrode 130 ). A fourth opening 180b partially exposed is included. The third opening 180a may be a passage allowing an electrical connection between the first electrode 150 and the first electrode pad 191 , and the fourth opening 180b may be a connection electrode 160 (or a ZnO transparent electrode ( 130)) and the second electrode pad 193 may be a passage allowing electrical connection.

한편, 제2 절연층(180)은 단일층 또는 다중층으로 이루어진 절연성의 물질을 포함할 수 있으며, 예를 들어, SiO2, SiNx, MgF2 등을 포함할 수 있다. 또한, 제2 절연층(180)은 분포 브래그 반사기를 포함할 수도 있다. 상기 분포 브래그 반사기는 제1 절연층(170)을 설명하는 부분에서 설명한 바와 대체로 유사하므로, 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제2 절연층(180)이 다중층으로 이루어지는 경우, 제2 절연층(180)의 최상부층은 SiNx로 형성될 수 있다. SiNx로 형성된 층은 방습성이 우수하여, 발광 소자를 습기로부터 보호할 수 있다.Meanwhile, the second insulating layer 180 may include an insulating material formed of a single layer or multiple layers, for example, SiO 2 , SiN x , MgF 2 , or the like. In addition, the second insulating layer 180 may include a distributed Bragg reflector. Since the distributed Bragg reflector is substantially similar to that described in the description of the first insulating layer 170 , a detailed description thereof will be omitted. In addition, when the second insulating layer 180 is formed of multiple layers, the uppermost layer of the second insulating layer 180 may be formed of SiN x . The layer formed of SiN x has excellent moisture-proof property, so that the light emitting device can be protected from moisture.

제1 전극 패드(191)와 제2 전극 패드(193)는 상부 절연층(173) 상에 위치한다. 제1 전극 패드(191)는 제3 개구부(180a)를 통해 제1 전극(150)과 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 전극 패드(193)는 제4 개구부(180b)를 통해 연결 전극(160)(또는 ZnO 투명 전극(130))과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극 패드(191) 및 제2 전극 패드(193)는 각각 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있고, 금속성 물질을 포함할 수 있다.The first electrode pad 191 and the second electrode pad 193 are positioned on the upper insulating layer 173 . The first electrode pad 191 may be electrically connected to the first electrode 150 through the third opening 180a, and the second electrode pad 193 may be electrically connected to the connecting electrode 160 through the fourth opening 180b. (or the ZnO transparent electrode 130) may be electrically connected. Each of the first electrode pad 191 and the second electrode pad 193 may be formed of a single layer or multiple layers, and may include a metallic material.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 ZnO 투명 전극(130)은 플립칩형 구조의 발광 소자에도 적용될 수 있으며, 상기 발광 소자의 전기적 특성 및 광학적 특성을 향상시킬 수 있다.As described above, the ZnO transparent electrode 130 according to embodiments of the present invention can be applied to a light emitting device having a flip-chip structure, and the electrical and optical properties of the light emitting device can be improved.

도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 조명 장치에 적용한 예를 설명하기 위한 분해 사시도이다.12 is an exploded perspective view illustrating an example in which a light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a lighting device.

도 12을 참조하면, 본 실시예에 따른 조명 장치는, 확산 커버(1010), 발광 소자 모듈(1020) 및 바디부(1030)를 포함한다. 바디부(1030)는 발광 소자 모듈(1020)을 수용할 수 있고, 확산 커버(1010)는 발광 소자 모듈(1020)의 상부를 커버할 수 있도록 바디부(1030) 상에 배치될 수 있다.Referring to FIG. 12 , the lighting device according to the present embodiment includes a diffusion cover 1010 , a light emitting device module 1020 , and a body portion 1030 . The body 1030 may accommodate the light emitting device module 1020 , and the diffusion cover 1010 may be disposed on the body 1030 to cover the upper portion of the light emitting device module 1020 .

바디부(1030)는 발광 소자 모듈(1020)을 수용 및 지지하여, 발광 소자 모듈(1020)에 전기적 전원을 공급할 수 있는 형태이면 제한되지 않는다. 예를 들어, 도시된 바와 같이, 바디부(1030)는 바디 케이스(1031), 전원 공급 장치(1033), 전원 케이스(1035), 및 전원 접속부(1037)를 포함할 수 있다. The body portion 1030 is not limited as long as it can accommodate and support the light emitting device module 1020 and supply electrical power to the light emitting device module 1020 . For example, as illustrated, the body 1030 may include a body case 1031 , a power supply device 1033 , a power case 1035 , and a power connection unit 1037 .

전원 공급 장치(1033)는 전원 케이스(1035) 내에 수용되어 발광 소자 모듈(1020)과 전기적으로 연결되며, 적어도 하나의 IC칩을 포함할 수 있다. 상기 IC칩은 발광 소자 모듈(1020)로 공급되는 전원의 특성을 조절, 변환 또는 제어할 수 있다. 전원 케이스(1035)는 전원 공급 장치(1033)를 수용하여 지지할 수 있고, 전원 공급 장치(1033)가 그 내부에 고정된 전원 케이스(1035)는 바디 케이스(1031)의 내부에 위치할 수 있다. 전원 접속부(115)는 전원 케이스(1035)의 하단에 배치되어, 전원 케이스(1035)와 결속될 수 있다. 이에 따라, 전원 접속부(1037)는 전원 케이스(1035) 내부의 전원 공급 장치(1033)와 전기적으로 연결되어, 외부 전원이 전원 공급 장치(1033)에 공급될 수 있는 통로 역할을 할 수 있다.The power supply device 1033 is accommodated in the power case 1035 and electrically connected to the light emitting device module 1020, and may include at least one IC chip. The IC chip may adjust, convert, or control characteristics of power supplied to the light emitting device module 1020 . The power case 1035 may receive and support the power supply 1033 , and the power case 1035 to which the power supply 1033 is fixed therein may be located inside the body case 1031 . . The power connection unit 115 may be disposed at the lower end of the power case 1035 to be coupled to the power case 1035 . Accordingly, the power connection unit 1037 may be electrically connected to the power supply device 1033 inside the power supply case 1035 , and may serve as a passage through which external power may be supplied to the power supply device 1033 .

발광 소자 모듈(1020)은 기판(1023) 및 기판(1023) 상에 배치된 발광 소자(1021)를 포함한다. 발광 소자 모듈(1020)은 바디 케이스(1031) 상부에 마련되어 전원 공급 장치(1033)에 전기적으로 연결될 수 있다.The light emitting device module 1020 includes a substrate 1023 and a light emitting device 1021 disposed on the substrate 1023 . The light emitting device module 1020 may be provided on the body case 1031 and electrically connected to the power supply 1033 .

기판(1023)은 발광 소자(1021)를 지지할 수 있는 기판이면 제한되지 않으며, 예를 들어, 배선을 포함하는 인쇄회로기판일 수 있다. 기판(1023)은 바디 케이스(1031)에 안정적으로 고정될 수 있도록, 바디 케이스(1031) 상부의 고정부에 대응하는 형태를 가질 수 있다. 발광 소자(1021)는 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The substrate 1023 is not limited as long as it is a substrate capable of supporting the light emitting device 1021 , and may be, for example, a printed circuit board including wiring. The substrate 1023 may have a shape corresponding to the fixing portion of the upper portion of the body case 1031 so as to be stably fixed to the body case 1031 . The light emitting device 1021 may include at least one of the light emitting devices according to the above-described embodiments of the present invention.

확산 커버(1010)는 발광 소자(1021) 상에 배치되되, 바디 케이스(1031)에 고정되어 발광 소자(1021)를 커버할 수 있다. 확산 커버(1010)는 투광성 재질을 가질 수 있으며, 확산 커버(1010)의 형태 및 광 투과성을 조절하여 조명 장치의 지향 특성을 조절할 수 있다. 따라서 확산 커버(1010)는 조명 장치의 이용 목적 및 적용 태양에 따라 다양한 형태로 변형될 수 있다.The diffusion cover 1010 may be disposed on the light emitting device 1021 , and may be fixed to the body case 1031 to cover the light emitting device 1021 . The diffusion cover 1010 may have a light-transmitting material, and by adjusting the shape and light transmittance of the diffusion cover 1010 , the directivity characteristics of the lighting device may be adjusted. Accordingly, the diffusion cover 1010 may be modified in various forms according to the purpose of use of the lighting device and the application aspect.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 디스플레이 장치에 적용한 예를 설명하기 위한 단면도이다. 13 is a cross-sectional view illustrating an example in which a light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a display device.

본 실시예의 디스플레이 장치는 표시패널(2110), 표시패널(2110)에 광을 제공하는 백라이트 유닛 및, 상기 표시패널(2110)의 하부 가장자리를 지지하는 패널 가이드를 포함한다.The display device of the present exemplary embodiment includes a display panel 2110 , a backlight unit providing light to the display panel 2110 , and a panel guide supporting a lower edge of the display panel 2110 .

표시패널(2110)은 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 액정층을 포함하는 액정표시패널일 수 있다. 표시패널(2110)의 가장자리에는 상기 게이트 라인으로 구동신호를 공급하는 게이트 구동 PCB가 더 위치할 수 있다. 여기서, 게이트 구동 PCB는 별도의 PCB에 구성되지 않고, 박막 트랜지스터 기판상에 형성될 수도 있다.The display panel 2110 is not particularly limited and may be, for example, a liquid crystal display panel including a liquid crystal layer. A gate driving PCB for supplying a driving signal to the gate line may be further positioned at an edge of the display panel 2110 . Here, the gate driving PCB is not formed on a separate PCB, but may be formed on the thin film transistor substrate.

백라이트 유닛은 적어도 하나의 기판 및 복수의 발광 소자(2160)를 포함하는 광원 모듈을 포함한다. 나아가, 백라이트 유닛은 바텀커버(2180), 반사 시트(2170), 확산 플레이트(2131) 및 광학 시트들(2130)을 더 포함할 수 있다.The backlight unit includes a light source module including at least one substrate and a plurality of light emitting devices 2160 . Furthermore, the backlight unit may further include a bottom cover 2180 , a reflective sheet 2170 , a diffusion plate 2131 , and optical sheets 2130 .

바텀커버(2180)는 상부로 개구되어, 기판, 발광 소자(2160), 반사 시트(2170), 확산 플레이트(2131) 및 광학 시트들(2130)을 수납할 수 있다. 또한, 바텀커버(2180)는 패널 가이드와 결합될 수 있다. 기판은 반사 시트(2170)의 하부에 위치하여, 반사 시트(2170)에 둘러싸인 형태로 배치될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 반사 물질이 표면에 코팅된 경우에는 반사 시트(2170) 상에 위치할 수도 있다. 또한, 기판은 복수로 형성되어, 복수의 기판들이 나란히 배치된 형태로 배치될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 단일의 기판으로 형성될 수도 있다.The bottom cover 2180 is opened upward to accommodate the substrate, the light emitting device 2160 , the reflective sheet 2170 , the diffusion plate 2131 , and the optical sheets 2130 . Also, the bottom cover 2180 may be coupled to the panel guide. The substrate may be disposed under the reflective sheet 2170 to be surrounded by the reflective sheet 2170 . However, the present invention is not limited thereto, and when the reflective material is coated on the surface, it may be positioned on the reflective sheet 2170 . In addition, the plurality of substrates may be formed so that the plurality of substrates are arranged side by side, but the present invention is not limited thereto, and may be formed as a single substrate.

발광 소자(2160)는 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 발광 소자(2160)들은 기판 상에 일정한 패턴으로 규칙적으로 배열될 수 있다. 또한, 각각의 발광 소자(2160) 상에는 렌즈(2210)가 배치되어, 복수의 발광 소자(2160)들로부터 방출되는 광을 균일성을 향상시킬 수 있다.The light emitting device 2160 may include at least one of the light emitting devices according to the above-described embodiments of the present invention. The light emitting devices 2160 may be regularly arranged in a predetermined pattern on the substrate. In addition, a lens 2210 may be disposed on each light emitting device 2160 to improve uniformity of light emitted from the plurality of light emitting devices 2160 .

확산 플레이트(2131) 및 광학 시트들(2130)은 발광 소자(2160) 상에 위치한다. 발광 소자(2160)로부터 방출된 광은 확산 플레이트(2131) 및 광학 시트들(2130)을 거쳐 면 광원 형태로 표시패널(2110)로 공급될 수 있다. The diffusion plate 2131 and the optical sheets 2130 are positioned on the light emitting device 2160 . The light emitted from the light emitting device 2160 may be supplied to the display panel 2110 in the form of a surface light source through the diffusion plate 2131 and the optical sheets 2130 .

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자는 본 실시예와 같은 직하형 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.In this way, the light emitting device according to the embodiments of the present invention can be applied to the direct type display device as in the present embodiment.

도 14는 일 실시예에 따른 발광 소자를 디스플레이 장치에 적용한 예를 설명하기 위한 단면도이다. 14 is a cross-sectional view illustrating an example in which a light emitting device according to an exemplary embodiment is applied to a display device.

본 실시예에 따른 백라이트 유닛이 구비된 디스플레이 장치는 영상이 디스플레이되는 표시패널(3210), 표시패널(3210)의 배면에 배치되어 광을 조사하는 백라이트 유닛을 포함한다. 나아가, 상기 디스플레이 장치는, 표시패널(3210)을 지지하고 백라이트 유닛이 수납되는 프레임(240) 및 상기 표시패널(3210)을 감싸는 커버(3240, 3280)를 포함한다.The display device provided with the backlight unit according to the present embodiment includes a display panel 3210 on which an image is displayed, and a backlight unit disposed on the rear surface of the display panel 3210 to irradiate light. Furthermore, the display device includes a frame 240 supporting the display panel 3210 and accommodating the backlight unit, and covers 3240 and 3280 surrounding the display panel 3210 .

표시패널(3210)은 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 액정층을 포함하는 액정표시패널일 수 있다. 표시패널(3210)의 가장자리에는 상기 게이트 라인으로 구동신호를 공급하는 게이트 구동 PCB가 더 위치할 수 있다. 여기서, 게이트 구동 PCB는 별도의 PCB에 구성되지 않고, 박막 트랜지스터 기판상에 형성될 수도 있다. 표시패널(3210)은 그 상하부에 위치하는 커버(3240, 3280)에 의해 고정되며, 하부에 위치하는 커버(3280)는 백라이트 유닛과 결속될 수 있다.The display panel 3210 is not particularly limited and may be, for example, a liquid crystal display panel including a liquid crystal layer. A gate driving PCB for supplying a driving signal to the gate line may be further positioned at an edge of the display panel 3210 . Here, the gate driving PCB is not formed on a separate PCB, but may be formed on the thin film transistor substrate. The display panel 3210 is fixed by covers 3240 and 3280 positioned at upper and lower portions thereof, and the lower cover 3280 may be coupled to the backlight unit.

표시패널(3210)에 광을 제공하는 백라이트 유닛은 상면의 일부가 개구된 하부 커버(3270), 하부 커버(3270)의 내부 일 측에 배치된 광원 모듈 및 상기 광원 모듈과 나란하게 위치되어 점광을 면광으로 변환하는 도광판(3250)을 포함한다. 또한, 본 실시예의 백라이트 유닛은 도광판(3250) 상에 위치되어 광을 확산 및 집광시키는 광학 시트들(3230), 도광판(3250)의 하부에 배치되어 도광판(3250)의 하부방향으로 진행하는 광을 표시패널(3210) 방향으로 반사시키는 반사시트(3260)를 더 포함할 수 있다.The backlight unit for providing light to the display panel 3210 includes a lower cover 3270 having a partially opened upper surface, a light source module disposed on an inner side of the lower cover 3270, and a light source module positioned in parallel with the light source module to emit point light. and a light guide plate 3250 for converting surface light. In addition, the backlight unit of the present embodiment is disposed on the light guide plate 3250, the optical sheets 3230 for diffusing and condensing light, and disposed under the light guide plate 3250 to emit light traveling in the lower direction of the light guide plate 3250. The display panel 3210 may further include a reflective sheet 3260 reflecting the direction.

광원 모듈은 기판(3220) 및 상기 기판(3220)의 일면에 일정 간격으로 이격되어 배치된 복수의 발광 소자(3110)를 포함한다. 기판(3220)은 발광 소자(3110)를 지지하고 발광 소자(3110)에 전기적으로 연결된 것이면 제한되지 않으며, 예컨대, 인쇄회로기판일 수 있다. 발광 소자(3110)는 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자를 적어도 하나 포함할 수 있다. 광원 모듈로부터 방출된 광은 도광판(3250)으로 입사되어 광학 시트들(3230)을 통해 표시패널(3210)로 공급된다. 도광판(3250) 및 광학 시트들(3230)을 통해, 발광 소자(3110)들로부터 방출된 점 광원이 면 광원으로 변형될 수 있다.The light source module includes a substrate 3220 and a plurality of light emitting devices 3110 spaced apart from each other at regular intervals on one surface of the substrate 3220 . The substrate 3220 is not limited as long as it supports the light emitting device 3110 and is electrically connected to the light emitting device 3110 , and may be, for example, a printed circuit board. The light emitting device 3110 may include at least one light emitting device according to the above-described embodiments of the present invention. Light emitted from the light source module is incident on the light guide plate 3250 and is supplied to the display panel 3210 through the optical sheets 3230 . Through the light guide plate 3250 and the optical sheets 3230 , the point light source emitted from the light emitting devices 3110 may be transformed into a surface light source.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자는 본 실시예와 같은 에지형 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.In this way, the light emitting device according to the embodiments of the present invention can be applied to the edge-type display device as in the present embodiment.

도 15은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 헤드 램프에 적용한 예를 설명하기 위한 단면도이다.15 is a cross-sectional view illustrating an example in which a light emitting device according to an embodiment of the present invention is applied to a head lamp.

도 15을 참조하면, 상기 헤드 램프는, 램프 바디(4070), 기판(4020), 발광 소자(4010) 및 커버 렌즈(4050)를 포함한다. 나아가, 상기 헤드 램프는, 방열부(4030), 지지랙(4060) 및 연결 부재(4040)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 15 , the head lamp includes a lamp body 4070 , a substrate 4020 , a light emitting device 4010 , and a cover lens 4050 . Furthermore, the head lamp may further include a heat dissipation unit 4030 , a support rack 4060 , and a connection member 4040 .

기판(4020)은 지지랙(4060)에 의해 고정되어 램프 바디(4070) 상에 이격 배치된다. 기판(4020)은 발광 소자(4010)를 지지할 수 있는 기판이면 제한되지 않으며, 예컨대, 인쇄회로기판과 같은 도전 패턴을 갖는 기판일 수 있다. 발광 소자(4010)는 기판(4020) 상에 위치하며, 기판(4020)에 의해 지지 및 고정될 수 있다. 또한, 기판(4020)의 도전 패턴을 통해 발광 소자(4010)는 외부의 전원과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 발광 소자(4010)는 상술한 본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자를 적어도 하나 포함할 수 있다. The substrate 4020 is fixed by the support rack 4060 and spaced apart from the lamp body 4070 . The substrate 4020 is not limited as long as it is a substrate capable of supporting the light emitting device 4010 , and may be, for example, a substrate having a conductive pattern such as a printed circuit board. The light emitting device 4010 is positioned on the substrate 4020 , and may be supported and fixed by the substrate 4020 . In addition, the light emitting device 4010 may be electrically connected to an external power source through the conductive pattern of the substrate 4020 . In addition, the light emitting device 4010 may include at least one light emitting device according to the above-described embodiments of the present invention.

커버 렌즈(4050)는 발광 소자(4010)로부터 방출되는 광이 이동하는 경로 상에 위치한다. 예컨대, 도시된 바와 같이, 커버 렌즈(4050)는 연결 부재(4040)에 의해 발광 소자(4010)로부터 이격되어 배치될 수 있고, 발광 소자(4010)로부터 방출된 광을 제공하고자하는 방향에 배치될 수 있다. 커버 렌즈(4050)에 의해 헤드 램프로부터 외부로 방출되는 광의 지향각 및/또는 색상이 조절될 수 있다. 한편, 연결 부재(4040)는 커버 렌즈(4050)를 기판(4020)과 고정시킴과 아울러, 발광 소자(4010)를 둘러싸도록 배치되어 발광 경로(4045)를 제공하는 광 가이드 역할을 할 수도 있다. 이때, 연결 부재(4040)는 광 반사성 물질로 형성되거나, 광 반사성 물질로 코팅될 수 있다. 한편, 방열부(4030)는 방열핀(4031) 및/또는 방열팬(4033)을 포함할 수 있고, 발광 소자(4010) 구동 시 발생하는 열을 외부로 방출시킨다.The cover lens 4050 is positioned on a path through which light emitted from the light emitting device 4010 travels. For example, as shown, the cover lens 4050 may be disposed to be spaced apart from the light emitting device 4010 by the connecting member 4040 , and may be disposed in a direction to provide light emitted from the light emitting device 4010 . can A beam angle and/or color of light emitted from the headlamp to the outside may be adjusted by the cover lens 4050 . Meanwhile, the connection member 4040 may serve as a light guide for fixing the cover lens 4050 to the substrate 4020 and also surrounding the light emitting device 4010 to provide a light emitting path 4045 . In this case, the connection member 4040 may be formed of a light reflective material or coated with a light reflective material. Meanwhile, the heat dissipation unit 4030 may include a heat dissipation fin 4031 and/or a heat dissipation fan 4033 , and radiates heat generated when the light emitting device 4010 is driven to the outside.

이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 발광 소자는 본 실시예와 같은 헤드 램프, 특히, 차량용 헤드 램프에 적용될 수 있다.In this way, the light emitting device according to the embodiments of the present invention may be applied to the head lamp according to the present embodiment, in particular, a vehicle head lamp.

이상에서, 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명하였지만, 상술한 다양한 실시예들 및 특징들에 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 특허청구범위에 의한 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다.In the above, various embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above-described various embodiments and features, and various embodiments are not departed from the technical spirit of the claims of the present invention. Transformation and change are possible.

Claims (17)

제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치하는 활성층, 및 상기 활성층 상에 위치하는 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조체; 및
상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하며, 상기 제2 도전형 반도체층과 오믹 컨택하며, 단결정 ZnO를 포함하는 ZnO 투명 전극을 포함하고,
상기 ZnO 투명 전극은 ZnO 시드층, 및 상기 ZnO 시드층 상에 위치하는 ZnO 벌크층을 포함하고,
상기 ZnO 벌크층의 두께는 상기 ZnO 시드층의 두께보다 두꺼운 발광 소자.a light emitting structure including a first conductivity type semiconductor layer, an active layer disposed on the first conductivity type semiconductor layer, and a second conductivity type semiconductor layer disposed on the active layer; and
a ZnO transparent electrode positioned on the second conductivity-type semiconductor layer, in ohmic contact with the second conductivity-type semiconductor layer, and including single crystal ZnO;
The ZnO transparent electrode includes a ZnO seed layer and a ZnO bulk layer disposed on the ZnO seed layer,
A thickness of the ZnO bulk layer is thicker than a thickness of the ZnO seed layer. 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치하는 활성층, 및 상기 활성층 상에 위치하는 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조체; 및
상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하며, 상기 제2 도전형 반도체층과 오믹 컨택하며, 단결정 ZnO를 포함하는 ZnO 투명 전극을 포함하고,
상기 ZnO 투명 전극은 다수의 보이드를 포함하는 발광 소자.a light emitting structure including a first conductivity type semiconductor layer, an active layer disposed on the first conductivity type semiconductor layer, and a second conductivity type semiconductor layer disposed on the active layer; and
a ZnO transparent electrode positioned on the second conductivity-type semiconductor layer, in ohmic contact with the second conductivity-type semiconductor layer, and including single crystal ZnO;
The ZnO transparent electrode is a light emitting device including a plurality of voids. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
XRD(X-Ray Diffraction) ω2θ(omega 2theta) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 피크의 회절 각도는, XRD ω2θ 스캔에 의한 상기 제2 도전형 반도체층의 피크의 회절 각도에 대해 ±1% 범위 내에 있고,
XRD ω(omega) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 주 피크의 반치폭(FWHM)은 900 arcsec 이하인 발광 소자.The method according to claim 1 or 2,
The diffraction angle of the peak of the ZnO transparent electrode by XRD (X-Ray Diffraction) ω2θ (omega 2theta) scan is within ±1% of the diffraction angle of the peak of the second conductivity type semiconductor layer by XRD ω2θ scan. there is,
A light emitting device having a half maximum width (FWHM) of the main peak of the ZnO transparent electrode of 900 arcsec or less by XRD ω (omega) scan. 청구항 3에 있어서,
XRD(X-Ray Diffraction) ω2θ(omega 2theta) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 피크의 회절 각도는, XRD ω2θ 스캔에 의한 상기 제2 도전형 반도체층의 피크의 회절 각도에 대해 ±0.5% 범위 내에 있는 발광 소자.4. The method according to claim 3,
The diffraction angle of the peak of the ZnO transparent electrode by XRD (X-Ray Diffraction) ω2θ (omega 2theta) scan is within ±0.5% of the diffraction angle of the peak of the second conductivity type semiconductor layer by XRD ω2θ scan. light emitting device. 청구항 3에 있어서,
XRD ω 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 주 피크의 반치폭은 870 arcsec 이하인 발광 소자.4. The method according to claim 3,
A light emitting device having a half maximum width of the main peak of the ZnO transparent electrode by XRD ω scan of 870 arcsec or less. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 ZnO 투명 전극은 800nm 이상의 두께를 갖는 발광 소자.The method according to claim 1 or 2,
The ZnO transparent electrode is a light emitting device having a thickness of 800 nm or more. 청구항 2에 있어서,
상기 ZnO 투명 전극은 ZnO 시드층, 및 상기 ZnO 시드층 상에 위치하는 ZnO 벌크층을 포함하고,
상기 ZnO 벌크층의 두께는 상기 ZnO 시드층의 두께보다 두꺼운 발광 소자.3. The method according to claim 2,
The ZnO transparent electrode includes a ZnO seed layer and a ZnO bulk layer disposed on the ZnO seed layer,
A thickness of the ZnO bulk layer is thicker than a thickness of the ZnO seed layer. 청구항 1 또는 청구항 7에 있어서,
상기 ZnO 벌크층은 상기 ZnO 투명 전극의 두께의 90% 이상 100% 미만의 두께를 갖는 발광 소자.8. The method according to claim 1 or 7,
The ZnO bulk layer is a light emitting device having a thickness of 90% or more and less than 100% of the thickness of the ZnO transparent electrode. 청구항 1 또는 청구항 7에 있어서,
상기 ZnO 시드층은 언도핑된 ZnO를 포함하고,
상기 ZnO 벌크층은, 은(Ag), 인듐(In), 주석(Sn), 아연(Zn), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 니켈(Ni), 동(Cu), 금(Au), 백금(Pt), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 루테늄(Ru) 및 팔라듐(Pd) 중 적어도 하나를 포함하는 도펀트로 도핑된 단결정 ZnO를 포함하는 발광 소자.8. The method according to claim 1 or 7,
the ZnO seed layer comprises undoped ZnO;
The ZnO bulk layer is silver (Ag), indium (In), tin (Sn), zinc (Zn), cadmium (Cd), gallium (Ga), aluminum (Al), magnesium (Mg), titanium (Ti) , containing at least one of molybdenum (Mo), nickel (Ni), copper (Cu), gold (Au), platinum (Pt), rhodium (Rh), iridium (Ir), ruthenium (Ru) and palladium (Pd) A light emitting device comprising single crystal ZnO doped with a dopant. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 제2 도전형 반도체층은 C면의 성장면을 가지며, 상기 ZnO 투명 전극의 단결정 ZnO는 우르짜이트 결정 구조를 갖는 발광 소자.The method according to claim 1 or 2,
The second conductivity type semiconductor layer has a C-plane growth surface, and the single crystal ZnO of the ZnO transparent electrode has a wurtzite crystal structure. 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치하는 활성층, 및 상기 활성층 상에 위치하는 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조체를 형성하고; 및
상기 제2 도전형 반도체층 상에 상기 제2 도전형 반도체층과 오믹 컨택하는 ZnO 투명 전극을 형성하는 것을 포함하고,
상기 ZnO 투명 전극을 형성하는 것은,
상기 제2 도전형 반도체층 상에 ZnO 시드층을 형성하고; 및
상기 ZnO 시드층 상에 상기 ZnO 시드층을 시드로 ZnO 벌크층을 형성하는 것을 포함하는 발광 소자 제조 방법.forming a light emitting structure including a first conductivity type semiconductor layer, an active layer located on the first conductivity type semiconductor layer, and a second conductivity type semiconductor layer located on the active layer; and
Comprising forming a ZnO transparent electrode in ohmic contact with the second conductivity type semiconductor layer on the second conductivity type semiconductor layer,
Forming the ZnO transparent electrode,
forming a ZnO seed layer on the second conductivity type semiconductor layer; and
and forming a ZnO bulk layer on the ZnO seed layer using the ZnO seed layer as a seed. 제1 도전형 반도체층, 상기 제1 도전형 반도체층 상에 위치하는 활성층, 및 상기 활성층 상에 위치하는 제2 도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조체를 형성하고; 및
상기 제2 도전형 반도체층 상에 상기 제2 도전형 반도체층과 오믹 컨택하는 ZnO 투명 전극을 형성하는 것을 포함하고,
상기 ZnO 투명 전극을 형성하는 것은, 상기 ZnO 투명 전극 내에 다수의 보이드를 형성하는 것을 포함하는 발광 소자 제조 방법.forming a light emitting structure including a first conductivity type semiconductor layer, an active layer located on the first conductivity type semiconductor layer, and a second conductivity type semiconductor layer located on the active layer; and
Comprising forming a ZnO transparent electrode in ohmic contact with the second conductivity type semiconductor layer on the second conductivity type semiconductor layer,
The forming of the ZnO transparent electrode includes forming a plurality of voids in the ZnO transparent electrode. 청구항 12에 있어서,
상기 ZnO 투명 전극을 형성하는 것은,
상기 제2 도전형 반도체층 상에 ZnO 시드층을 형성하고; 및
상기 ZnO 시드층 상에 상기 ZnO 시드층을 시드로 ZnO 벌크층을 형성하는 것을 포함하는 발광 소자 제조 방법.13. The method of claim 12,
Forming the ZnO transparent electrode,
forming a ZnO seed layer on the second conductivity type semiconductor layer; and
and forming a ZnO bulk layer on the ZnO seed layer using the ZnO seed layer as a seed. 청구항 11 또는 청구항 13에 있어서,
상기 ZnO 시드층을 형성하는 것은,
스핀 코팅법을 이용하여 상기 제2 도전형 반도체층 상에 ZnO층을 형성하고; 및
상기 ZnO층을 열처리하는 것을 포함하고,
상기 ZnO 시드층은 상기 제2 도전형 반도체층과 오믹 컨택하는 발광 소자 제조 방법.14. The method of claim 11 or 13,
Forming the ZnO seed layer comprises:
forming a ZnO layer on the second conductivity type semiconductor layer by using a spin coating method; and
Including heat-treating the ZnO layer,
The ZnO seed layer is in ohmic contact with the second conductivity type semiconductor layer. 청구항 11 또는 청구항 13에 있어서,
상기 ZnO 벌크층을 형성하는 것은,
수열합성법을 이용하여 상기 ZnO 시드층 상에 단결정 ZnO를 형성하고; 및
상기 단결정 ZnO를 열처리하는 것을 포함하는 발광 소자 제조 방법.14. The method of claim 11 or 13,
Forming the ZnO bulk layer,
forming single crystal ZnO on the ZnO seed layer by hydrothermal synthesis; and
A method of manufacturing a light emitting device comprising heat-treating the single crystal ZnO. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
상기 ZnO 투명 전극은 800nm 이상의 두께를 갖도록 형성되는 발광 소자 제조 방법.13. The method according to claim 11 or 12,
The ZnO transparent electrode is a light emitting device manufacturing method formed to have a thickness of 800 nm or more. 청구항 11 또는 청구항 12에 있어서,
XRD(X-Ray Diffraction) ω2θ(omega 2theta) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 피크의 회절 각도는, XRD ω2θ 스캔에 의한 상기 제2 도전형 반도체층의 피크의 회절 각도에 대해 ±1% 범위 내에 있고,
XRD ω(omega) 스캔에 의한 상기 ZnO 투명 전극의 주 피크의 반치폭(FWHM)은 900 arcsec 이하인 발광 소자 제조 방법.13. The method according to claim 11 or 12,
The diffraction angle of the peak of the ZnO transparent electrode by XRD (X-Ray Diffraction) ω2θ (omega 2theta) scan is within ±1% of the diffraction angle of the peak of the second conductivity type semiconductor layer by XRD ω2θ scan. there is,
A method of manufacturing a light emitting device having a half maximum width (FWHM) of the main peak of the ZnO transparent electrode by XRD ω (omega) scan is 900 arcsec or less.
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