KR20060038066A - Nitride based semiconductor light emitting device and method of producing the same - Google Patents

Abstract

본 발명은 질화물계 반도체 발광소자에 관한 것으로서, 기판 상에 형성된 n형 질화물 반도체층과, 상기 n형 질화물 반도체층 상에 형성된 활성층과, 상기 활성층 상에 형성되며 비정질 또는 다결정질의 질화물로 이루어진 중간층과, 상기 중간층 상에 형성된 p형 질화물 반도체층을 포함한 질화물계 반도체 발광소자를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기한 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a nitride semiconductor light emitting device, comprising: an n-type nitride semiconductor layer formed on a substrate, an active layer formed on the n-type nitride semiconductor layer, an intermediate layer formed on the active layer and formed of amorphous or polycrystalline nitride; A nitride based semiconductor light emitting device including a p-type nitride semiconductor layer formed on the intermediate layer is provided. In addition, the present invention provides a method for manufacturing the nitride-based semiconductor light emitting device.

질화물계 반도체(nitride based semiconductor), 발광소자(light emitting diode: LED), GaN(gallium nitride) Nitride-based semiconductors, light emitting diodes (LEDs), gallium nitride (GaN)

Description

질화물계 반도체 발광소자 및 제조방법{NITRIDE BASED SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME} Nitride-based semiconductor light emitting device and manufacturing method {NITRIDE BASED SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF PRODUCING THE SAME}

도1은 종래의 질화물 반도체 발광소자를 나타내는 측단면도이다.1 is a side sectional view showing a conventional nitride semiconductor light emitting device.

도2는 본 발명의 일실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자를 나타내는 측단면도이다.2 is a side cross-sectional view showing a nitride semiconductor light emitting device according to one embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호설명><Code Description of Main Parts of Drawing>

11,21: 사파이어 기판 12,22: 버퍼층11, 21: sapphire substrate 12, 22: buffer layer

13,23: n형 질화물 반도체층 15,25: 활성층13,23: n-type nitride semiconductor layer 15,25: active layer

26: 비정질 또는 다결정 중간층 17,27; p형 질화물 반도체층26: amorphous or polycrystalline intermediate layer 17,27; p-type nitride semiconductor layer

19a,29a: n측 전극 19b,29b: p측 전극19a, 29a: n-side electrode 19b, 29b: p-side electrode

본 발명은 질화물계 반도체 발광소자에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 p형 클래층의 결정성을 향상시킴으로써 활성층으로의 정공주입효율을 개선한 우수한 발광효율을 갖는 질화물계 반도체 발광소자에 관한 것이다. The present invention relates to a nitride-based semiconductor light emitting device, and more particularly to a nitride-based semiconductor light emitting device having an excellent luminous efficiency to improve the hole injection efficiency into the active layer by improving the crystallinity of the p-type clad layer.

일반적으로, 질화물 반도체 발광소자는 청색 또는 녹색 등의 단파장광을 생성하여 풀컬러 구현을 가능하게 한 고출력 광소자로서, 관련 기술분야에서 크게 각광을 받고 있다. In general, a nitride semiconductor light emitting device is a high output optical device capable of realizing full color by generating short wavelength light such as blue or green, and has been widely attracting much attention in the related art.

질화물계 반도체 발광소자에 구성하는 물질은 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 반도체 단결정이며, 이러한 반도체 단결정은 유기화학기상증착법(MOCVD)등의 결정성장방식을 이용하여 사파이어, SiC와 같은 기판 상에서 성장될 수 있다. 질화물계 반도체 발광소자는 p형 및 n형 질화물반도체층과 그 사이에 형성된 활성층으로 이루어진다. 종래의 질화물계 반도체 발광소자의 일형태가 도1에 도시되어 있다.The material constituting the nitride semiconductor light emitting device is a semiconductor single crystal having an Al _x In _y Ga _(1-xy) N composition formula, where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, and 0 ≦ x + y ≦ 1. The semiconductor single crystal may be grown on a substrate such as sapphire or SiC using a crystal growth method such as organic chemical vapor deposition (MOCVD). The nitride semiconductor light emitting device is composed of p-type and n-type nitride semiconductor layers and an active layer formed therebetween. One embodiment of a conventional nitride based semiconductor light emitting device is shown in FIG.

도1을 참조하면, 종래의 질화물계 반도체 발광소자(10)는, 사파이어 기판(11)과 그 사파이어 기판(11) 상에 순차적으로 형성된 버퍼층(12), n형 질화물 반도체층(13), 언도프된 활성층(15) 및 p형 질화물 반도체층(17)을 포함한다. 또한, 상기 발광소자(10)는 상기 n형 질화물 반도체층(13)과 상기 p형 질화물 반도체층(17)에 각각 접속된 n측 및 p측 전극(19a,19b)을 포함한다. 상기 활성층(15)은 GaN인 양자장벽층과 InGaN인 양자우물층을 복수회 교대로 적층한 다중양자우물구조일 수 있다.Referring to FIG. 1, the conventional nitride based semiconductor light emitting device 10 includes a buffer layer 12, an n-type nitride semiconductor layer 13, and an sapphire substrate 11 that are sequentially formed on the sapphire substrate 11. A doped active layer 15 and a p-type nitride semiconductor layer 17. In addition, the light emitting device 10 includes n-side and p-side electrodes 19a and 19b connected to the n-type nitride semiconductor layer 13 and the p-type nitride semiconductor layer 17, respectively. The active layer 15 may have a multi-quantum well structure in which a quantum barrier layer of GaN and a quantum well layer of InGaN are alternately stacked several times.

각 전극(19a,19b)에 소정의 전류가 인가되면, n형 질화물 반도체층(13)으로부터 제공되는 전자와 p형 질화물 반도체층(17)으로부터 제공되는 정공이 다중양자 우물구조의 활성층(15)에서 재결합되어, 녹색 또는 청색에 해당하는 단파장광을 방출하게 된다. When a predetermined current is applied to each of the electrodes 19a and 19b, electrons provided from the n-type nitride semiconductor layer 13 and holes provided from the p-type nitride semiconductor layer 17 are active layers 15 having a multi-quantum well structure. Are recombined at and emit short wavelength light corresponding to green or blue.

상기 GaN/InGaN 활성층(15)은 AlGaN 또는 GaN인 p형 질화물반도체층(17)과의 격자상수 차이에 의한 스트레스가 발생되고, 압전필드가 발생되어 재결합효율을 낮아지는 문제가 있다.The GaN / InGaN active layer 15 has a problem that stress is caused by a lattice constant difference with the p-type nitride semiconductor layer 17 which is AlGaN or GaN, and a piezoelectric field is generated, thereby lowering recombination efficiency.

또한, 상기 사파이어기판(11)과 질화물반도체는 그 격자상수의 차이가 크므로, 사파이어기판(11) 상에 버퍼층(12)을 형성하더라도, 많은 결정결함이 발생된다. 특히, 이러한 결정결함을 성장방향에 따라 증가하는 경향을 가지므로, 일반적으로 p형 질화물 반도체층(17)은 가장 취약한 결정성을 갖는다. 특히, 정공이동도(hole mobility)가 전자이동도(electron mobility)보다 낮다는 사실을 감안할 때에, p형 질화물 반도체층(17)의 결정성 저하로 인한 정공의 주입효율이 저하문제를 심각하며, 결과적으로 재결합효율이 크게 감소되어 소자의 광효율에 상당히 낮아지게 된다.In addition, since the lattice constant between the sapphire substrate 11 and the nitride semiconductor is large, many crystal defects occur even when the buffer layer 12 is formed on the sapphire substrate 11. In particular, since such crystal defects tend to increase in accordance with the growth direction, the p-type nitride semiconductor layer 17 generally has the weakest crystallinity. In particular, in view of the fact that the hole mobility (hole mobility) is lower than the electron mobility (electron mobility), the hole injection efficiency due to the decrease in crystallinity of the p-type nitride semiconductor layer 17 is a serious problem, As a result, the recombination efficiency is greatly reduced, which considerably lowers the light efficiency of the device.

따라서, 당 기술분야에서는 p형 질화물 반도체층과 활성층 사이의 계면을 개선하여 활성층의 분극현상을 저감시키는 동시에 정공의 주입효율을 향상시킬 수 있는 고효율의 질화물계 반도체 발광소자가 요구되어 왔다.Therefore, there is a need in the art for a high-efficiency nitride-based semiconductor light emitting device capable of improving the interface between the p-type nitride semiconductor layer and the active layer, thereby reducing polarization of the active layer and improving hole injection efficiency.

본 발명은 상술된 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 그 목적은 p형 질화물 반도체층과 활성층 사이에 비정질 또는 다결정성의 중간층을 형성함으 로써 계면스트레스에 의한 분극현상이 감소되고 p형 질화물 반도체층의 결정성이 향상된 개선한 질화물 반도체 발광소자를 제공하는데 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to form an amorphous or polycrystalline intermediate layer between a p-type nitride semiconductor layer and an active layer, thereby reducing polarization due to interfacial stress and reducing the p-type nitride semiconductor layer. The present invention provides an improved nitride semiconductor light emitting device having improved crystallinity.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은,In order to achieve the above technical problem, the present invention,

기판 상에 형성된 n형 질화물 반도체층과, 상기 n형 질화물 반도체층 상에 형성된 활성층과, 상기 활성층 상에 형성되며 비정질 또는 다결정질의 질화물로 이루어진 중간층과, 상기 중간층 상에 형성된 p형 질화물 반도체층을 포함한 질화물계 반도체 발광소자를 제공한다.An n-type nitride semiconductor layer formed on the substrate, an active layer formed on the n-type nitride semiconductor layer, an intermediate layer formed on the active layer and formed of amorphous or polycrystalline nitride, and a p-type nitride semiconductor layer formed on the intermediate layer Provided is a nitride-based semiconductor light emitting device.

바람직하게, 상기 중간층의 두께는 0.5∼4㎚며, 보다 바람직하게는 상기 중간층은 1∼3㎚일 수 있다.Preferably, the thickness of the intermediate layer is 0.5 to 4nm, more preferably the intermediate layer may be 1 to 3nm.

본 발명의 바람직한 실시형태에서는, 상기 중간층은 상대적으로 높은 저항을 갖는, 언도프된 질화물층일 수 있다. 따라서, 상기 중간층은 전류확산효과를 향상시키는 기능을 추가적으로 기대할 수 있다. In a preferred embodiment of the present invention, the intermediate layer may be an undoped nitride layer having a relatively high resistance. Therefore, the intermediate layer may additionally expect a function to improve the current diffusion effect.

본 발명의 일실시형태에서, 상기 p형 및 n형 질화물반도체층과 상기 활성층은 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N(0 ≤x ≤1, 0 ≤y₁ ≤1, 0 ≤x₁+y₁ ≤1)을 만족하는 질화물층으로 이루어지며, 상기 중간층은 Al_x1In_y1Ga_(1-x1-y1)N(0 ≤x₁ ≤1, 0 ≤y₁ ≤1, 0 ≤x₁+y₁ ≤1)일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the p-type and n-type nitride semiconductor layer and the active layer is Al _x In _y Ga _(1-xy) N (0 ≤ x It is made of a nitride layer satisfying ≤1, 0 ≤ y ₁ ≤ 1, 0 ≤ x ₁ + y ₁ ≤ 1, the intermediate layer is Al _x1 In _y1 Ga _(1-x1-y1) N (0 ≤ x ₁ ≤ 1, 0 ≤ y ₁ ≤ 1, 0 ≤ x ₁ + y ₁ ≤ 1).

또한, 본 발명은 상기한 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법을 제공한다. 상기 방법은 기판 상에 n형 질화물 반도체층을 형성하는 단계와, 상기 n형 질화물 반도체층 상에 활성층을 형성하는 단계와, 상기 활성층 상에 비정질 또는 다결정질의 질화물로 이루어진 중간층을 형성하는 단계와, 상기 중간층 상에 p형 질화물 반도체층을 형성하는 단계를 제공한다.In addition, the present invention provides a method for manufacturing the nitride-based semiconductor light emitting device. The method includes forming an n-type nitride semiconductor layer on a substrate, forming an active layer on the n-type nitride semiconductor layer, forming an intermediate layer of amorphous or polycrystalline nitride on the active layer; It provides a step of forming a p-type nitride semiconductor layer on the intermediate layer.

바람직하게, 상기 중간층을 형성하는 단계는 550∼700℃의 온도에서 실시된다. Preferably, the step of forming the intermediate layer is carried out at a temperature of 550 ~ 700 ℃.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명의 일실시형태에 따른 질화물 반도체 발광소자를 나타내는 측단면도이다. 2 is a side cross-sectional view showing a nitride semiconductor light emitting device according to one embodiment of the present invention.

도2와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따른 질화물계 반도체 발광소자(20)는, 버퍼층(22)이 형성된 사파이어 기판(21)과 그 사파이어 기판(21)의 버퍼층(22) 상에 순차적으로 형성된 n형 질화물 반도체층(23), 언도프된 활성층(25) 및 p형 질 화물반도체층(27)을 포함한다. 상기 반도체 발광소자(20)는 상기 n형 질화물반도체층(23)과 상기 p형 질화물 반도체층(27)에 각각 접속된 n측 및 p측 전극(29a,29b)을 포함한다. As shown in FIG. 2, the nitride semiconductor light emitting device 20 according to the exemplary embodiment of the present invention is sequentially formed on the sapphire substrate 21 on which the buffer layer 22 is formed and the buffer layer 22 of the sapphire substrate 21. The formed n-type nitride semiconductor layer 23, the undoped active layer 25 and the p-type nitride semiconductor layer 27 is included. The semiconductor light emitting device 20 includes n-type and p-side electrodes 29a and 29b connected to the n-type nitride semiconductor layer 23 and the p-type nitride semiconductor layer 27, respectively.

본 발명에 따른 발광소자(20)는 상기 활성층(25)과 상기 p형 질화물 반도체층(27) 사이에 비정질 또는 다결정질의 질화물로 이루어진 중간층(26)을 포함한다. 상기 중간층(26)은 상기 활성층(25)까지 전파된 전위나 결정결함의 추가적인 전파를 차단하고 표면모폴로지를 개선함으로써, 보다 양질의 p형 질화물 반도체층(27)이 성장할 수 있는 조건을 제공한다. 또한, 상기 중간층(26)은 p형 질화물 반도체층(27)과 활성층(25)의 격자상수 차이에 의한 스트레스를 완화시켜 압전필드(piezoelectric field)에 의한 분극현상을 저감시킬 수 있다.The light emitting device 20 according to the present invention includes an intermediate layer 26 made of amorphous or polycrystalline nitride between the active layer 25 and the p-type nitride semiconductor layer 27. The intermediate layer 26 blocks the further propagation of dislocations or crystal defects propagated to the active layer 25 and improves the surface morphology, thereby providing a condition for growing a higher quality p-type nitride semiconductor layer 27. In addition, the intermediate layer 26 may reduce the stress due to the difference in lattice constant between the p-type nitride semiconductor layer 27 and the active layer 25 to reduce the polarization phenomenon due to the piezoelectric field.

본 발명에서 채용하는 중간층(26)은 질화물 반도체로 이루어진 비정질 또는 다결정층이며, 상기 중간층(26)의 두께(t)는 약 0.5∼4㎚범위인 것이 바람직하다. 0.5㎚미만일 경우에는 그 효과가 미약하며, 4㎚를 초과하는 경우에는 상기 중간층(26)의 비결정성으로 인해 오히려 p형 질화물 반도체층(27)의 결정성을 저해할 우려가 있다. 보다 바람직하게, 상기 중간층(22)의 두께는 약 1∼3㎚범위일 수 있다.The intermediate layer 26 employed in the present invention is an amorphous or polycrystalline layer made of a nitride semiconductor, and the thickness t of the intermediate layer 26 is preferably in the range of about 0.5 to 4 nm. If it is less than 0.5 nm, the effect is weak, and if it exceeds 4 nm, the crystallinity of the p-type nitride semiconductor layer 27 may be impaired due to the amorphousness of the intermediate layer 26. More preferably, the thickness of the intermediate layer 22 may range from about 1 to 3 nm.

상기 중간층(26)은 MOCVD와 같은 질화물성장공정을 이용하여 활성층(약 1100℃의 성장온도)을 형성한 후에 성장온도를 낮춘 상태에서 성장공정을 지속함으로써 원하는 비정질 또는 다결정으로 형성될 수 있다. 본 발명의 중간층(26)을 형성되는 바람직한 온도는 약 550∼700℃의 범위일 수 있다.The intermediate layer 26 may be formed into a desired amorphous or polycrystal by forming an active layer (growth temperature of about 1100 ° C.) using a nitride growth process such as MOCVD, and continuing the growth process at a low growth temperature. Preferred temperatures for forming the intermediate layer 26 of the present invention may range from about 550 to 700 ° C.

상기 발광소자(20)를 구성하는 질화물 반도체층, 즉 p형 및 n형 질화물 반도체층(27,23)과 활성층(25)은 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N(0 ≤x ≤1, 0 ≤y₁ ≤1, 0 ≤x₁+y₁ ≤1)을 만족하는 질화물일 수 있으며, 특히 상기 활성층(25)은 GaN인 양자장벽층과 InGaN인 양자우물층을 복수회 교대로 적층한 다중양자우물구조일 수 있다.The nitride semiconductor layers constituting the light emitting device 20, that is, the p-type and n-type nitride semiconductor layers 27 and 23 and the active layer 25 are made of Al _x In _y Ga _(1-xy) N (0 ≦ x ≤ 1, 0 ≤ y ₁ ≤ 1, 0 ≤ x ₁ + y ₁ ≤ 1), in particular, the active layer 25 is a plurality of alternating layers of quantum barrier layer of GaN and quantum well layer of InGaN. It may be a multi-quantum well structure laminated with.

이 경우에, 상기 중간층(26)은 이와 유사하게, Al_x1In_y1Ga_(1-x1-y1)N(0 ≤x₁ ≤1, 0 ≤y₁ ≤1, 0 ≤x₁+y₁ ≤1)일 수 있다. In this case, the intermediate layer 26 is _{similarly, Al x1 In y1 Ga (1} -x1-y1) N (0 ≤x 1 ≤1, 0 ≤y 1 ≤1, 0 ≤x 1 + y 1 ≤ May be 1).

또한, 본 발명에 채용한 중간층(26)은 상기 p형 질화물 반도체층(27)과 동일한 불순물로 도핑될 수 있으나, 바람직하게는 보다 높은 저항을 갖도록 언도프된 질화물층이다. 이러한 고저항성인 중간층(26)은 정공이 주입되는 면에 걸쳐 균일한 분산효과를 실현함으로써 오히려 동작전압을 낮추는 효과를 제공할 수 있다.In addition, the intermediate layer 26 employed in the present invention may be doped with the same impurities as the p-type nitride semiconductor layer 27, but is preferably a nitride layer undoped to have a higher resistance. Such a high resistance intermediate layer 26 may provide an effect of lowering the operating voltage rather than realizing a uniform dispersion effect across the surface into which holes are injected.

이하, 본 발명의 구체적인 실시예를 통해 본 발명에 따른 작용과 효과를 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation and effect of the present invention will be described in more detail with reference to specific embodiments of the present invention.

(실시예)(Example)

본 발명에 따른 질화물계 반도체 발광소자의 특성향상을 확인하기 위해서, 도2에 도시된 구조와 같이 5개의 질화물계 반도체 발광소자를 제조하였다. In order to confirm the characteristic improvement of the nitride semiconductor light emitting device according to the present invention, five nitride semiconductor light emitting devices were manufactured as shown in FIG.

우선, 사파이어기판 상에 버퍼층으로서 AlN 저온핵성장층을 형성한 후에, 4 ×10¹⁸/㎤의 불순물농도를 갖도록 1.2㎛두께의 n형 GaN 질화물 반도체층을 형성하였다. 이어, 상기 n형 클래드층 상에 5개의 In_0.15Ga_0.85N 양자우물층과 5개의 GaN 양자장벽층로 구성된 다중양자우물구조의 활성층을 형성하였다. First, after forming the AlN low-temperature nucleus growth layer as a buffer layer on the sapphire substrate, an n-type GaN nitride semiconductor layer having a thickness of 1.2 µm was formed to have an impurity concentration of 4 x 10 ¹⁸ / cm 3. Subsequently, an active layer having a multi-quantum well structure including five In _0.15 Ga _0.85 N quantum well layers and five GaN quantum barrier layers was formed on the n-type cladding layer.

이어, 하나의 샘플(A)에 대해서는 상기 활성층 상에는 5 ×10¹⁷/㎤의 불순물농도를 갖는 약 1.2㎛ 두께의 p형 GaN 질화물 반도체층을 형성하였으며, 다른 4개의 샘플(B,C,D,E)에 대해서는, 본 발명에 따른 중간층으로서, 약 57.1Å/min의 성장속도로 언도프된 비정질 GaN물질을 형성하되, 각각 표1에 기재된 바와 같이 다른 성장온도와 두께로 형성한 후에, 상기 샘플(A)와 동일한 p형 질화물 반도체층을 형성하였다.Subsequently, about one sample A, a p-type GaN nitride semiconductor layer having a thickness of about 1.2 μm having an impurity concentration of 5 × 10 ¹⁷ / cm 3 was formed on the active layer, and the other four samples (B, C, D, For E), as an intermediate layer according to the present invention, an undoped amorphous GaN material was formed at a growth rate of about 57.1 Å / min, and after forming at different growth temperatures and thicknesses as shown in Table 1, respectively, the sample The same p-type nitride semiconductor layer as in (A) was formed.

끝으로, 각 샘플에 대해, 동일한 조건으로 n형 질화물 반도체층의 일부상면이 노출되도록 메사에칭을 실시하고, 동일한 물질로 n측 및 p측 전극을 형성하였다. Finally, mesa etching was performed on each sample to expose a portion of the n-type nitride semiconductor layer under the same conditions, and n-side and p-side electrodes were formed of the same material.

본 발명에서 채용한 중간층으로 인한 발광효율의 개선효과와 바람직한 중간층의 조건을 확인하기 위해서, 각 샘플에 대해서 PD피크강도를 측정하였다. In order to confirm the effect of improving the luminous efficiency due to the intermediate layer employed in the present invention and the conditions of the preferred intermediate layer, PD peak intensity was measured for each sample.

아래의 표1은 각 샘플에 대한 성장조건(성장온도 및 두께)와 그에 따른 피크강도의 측정결과를 나타낸다.Table 1 below shows the growth conditions (growth temperature and thickness) for each sample and the results of the measurement of peak intensity.

AA BB CC DD EE 성장온도(℃)Growth temperature (℃) 520520 520520 640640 640640 640640 중간층두께(㎚)Interlayer thickness (nm) 00 55 55 33 1One PD피크강도(arb.)PD peak strength (arb.) 411411 405405 354354 429429 430430

상기한 표1에 나타난 바와 같이, 종래의 발광소자와 같이 중간층을 채용하지 않은 샘플A에서는 411로 나타났으며, 오히려, 두꺼운 두께로 제공된 샘플B와 C에 서는 오히려 낮아지는 문제가 있으나, 본 발명에서 제시한 바람직한 두께(3㎚,1㎚)와 온도(640℃)로 성장된 중간층을 포함한 발광소자(C,D)는 429,430으로 나타났다. 이는 중간층이 p형 질화물 반도체층의 결정성을 개선하는 동시에 활성층과의 계면에서 분극현상을 완화하여 재결합효율을 향상시키는 결과로 이해될 수 있으며, 본 실시예를 통해 약 5%에 가까운 발광효율개선효과를 기대할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, the sample A, which does not employ an intermediate layer as in the conventional light emitting device, appears to be 411. Rather, the sample B and C provided with a thick thickness have a problem of being lowered. The light emitting devices (C, D) including the intermediate layer grown at the preferred thickness (3 nm, 1 nm) and the temperature (640 ° C.) shown in Fig. 4 were 429,430. This can be understood as the result that the intermediate layer improves the recombination efficiency by reducing the polarization phenomenon at the interface with the active layer while improving the crystallinity of the p-type nitride semiconductor layer. It could be confirmed that the effect can be expected.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 첨부된 청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 명백할 것이다. The present invention is not limited by the above-described embodiment and the accompanying drawings, but by the appended claims. Therefore, it will be apparent to those skilled in the art that various forms of substitution, modification, and alteration are possible without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims.

상술한 바와 같이, 본 발명의 질화물 반도체 발광소자에 따르면, p형 질화물 반도체층과 활성층 사이에 비정질 또는 다결정성의 질화물 중간층을 형성함으로써 계면스트레스에 의한 분극현상을 감소되고 p형 질화물 반도체층의 결정성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 정공주입효율이 개선되는 동시에 재결합효율을 향상시켜 고효율 발광소자를 얻을 수 있다. 나아가, 상기 중간층을 언도프된 고저항성층으로서 제공하여 전류분산효과를 향상시켜 동작전압을 낮추는 효과를 추가적으로 기대할 수 있다.As described above, according to the nitride semiconductor light emitting device of the present invention, by forming an amorphous or polycrystalline nitride intermediate layer between the p-type nitride semiconductor layer and the active layer, the polarization phenomenon due to interfacial stress is reduced and the crystallinity of the p-type nitride semiconductor layer is reduced. Can improve. Therefore, the hole injection efficiency is improved and the recombination efficiency is improved to obtain a high efficiency light emitting device. Furthermore, the intermediate layer may be provided as an undoped high resistive layer to improve the current dissipation effect and further reduce the operating voltage.

Claims (11)

기판 상에 형성된 n형 질화물 반도체층;An n-type nitride semiconductor layer formed on the substrate; 상기 n형 질화물 반도체층 상에 형성된 활성층;An active layer formed on the n-type nitride semiconductor layer; 상기 활성층 상에 형성되며 비정질 또는 다결정질의 질화물로 이루어진 중간층; 및,An intermediate layer formed on the active layer and formed of an amorphous or polycrystalline nitride; And, 상기 중간층 상에 형성된 p형 질화물 반도체층을 포함한 질화물계 반도체 발광소자．A nitride semiconductor light emitting device comprising a p-type nitride semiconductor layer formed on the intermediate layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중간층의 두께는 0.5∼4㎚인 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자.The thickness of the intermediate layer is a nitride-based semiconductor light emitting device, characterized in that 0.5 to 4nm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중간층의 두께는 1∼3㎚인 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자.The thickness of the intermediate layer is a nitride-based semiconductor light emitting device, characterized in that 1 to 3nm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 중간층은 언도프된 질화물층인 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자.The intermediate layer is a nitride-based semiconductor light emitting device, characterized in that the undoped nitride layer. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 p형 및 n형 질화물반도체층과 상기 활성층은 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N(0 ≤x ≤1, 0 ≤y₁ ≤1, 0 ≤x₁+y₁ ≤1)을 만족하는 질화물층으로 이루어지며,The p-type and n-type nitride semiconductor layer and the active layer are Al _x In _y Ga _(1-xy) N (0 ≤ x It is made of a nitride layer satisfying ≤ 1, 0 ≤ y ₁ ≤ 1, 0 ≤ x ₁ + y ₁ ≤ 1), 상기 중간층은 Al_x1In_y1Ga_(1-x1-y1)N(0 ≤x₁ ≤1, 0 ≤y₁ ≤1, 0 ≤x₁+y₁ ≤1)인 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자.The intermediate layer is nitride x semiconductor light emitting, characterized in that Al _x1 In _y1 Ga _(1-x1-y1) N (0 ≤ x ₁ ≤ 1, 0 ≤ y ₁ ≤ 1, 0 ≤ x ₁ + y ₁ ≤ 1) device. 기판 상에 n형 질화물 반도체층을 형성하는 단계;Forming an n-type nitride semiconductor layer on the substrate; 상기 n형 질화물 반도체층 상에 활성층을 형성하는 단계;Forming an active layer on the n-type nitride semiconductor layer; 상기 활성층 상에 비정질 또는 다결정질의 질화물로 이루어진 중간층을 형성하는 단계; 및,Forming an intermediate layer of amorphous or polycrystalline nitride on the active layer; And, 상기 중간층 상에 p형 질화물 반도체층을 형성하는 단계를 포함하는 질화물계 반도체 발광소자 제조방법．A nitride-based semiconductor light emitting device manufacturing method comprising the step of forming a p-type nitride semiconductor layer on the intermediate layer. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 중간층을 형성하는 단계는 550∼700℃의 온도에서 실시되는 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자 제조방법.Forming the intermediate layer is a nitride-based semiconductor light emitting device manufacturing method, characterized in that carried out at a temperature of 550 ~ 700 ℃. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 중간층의 두께는 0.5∼4㎚인 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자 제조방법.The thickness of the intermediate layer is a nitride-based semiconductor light emitting device manufacturing method, characterized in that 0.5 to 4nm. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 중간층의 두께는 1∼3㎚인 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자 제조방법.The thickness of the intermediate layer is a nitride-based semiconductor light emitting device manufacturing method, characterized in that 1 to 3nm. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 중간층은 언도프된 질화물층인 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자 제조방법.The intermediate layer is a nitride-based semiconductor light emitting device manufacturing method, characterized in that the undoped nitride layer. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 p형 및 n형 질화물반도체층과 상기 활성층은 Al_xIn_yGa_(1-x-y)N(0 ≤x ≤1, 0 ≤y₁ ≤1, 0 ≤x₁+y₁ ≤1)을 만족하는 질화물층으로 이루어지며,The p-type and n-type nitride semiconductor layer and the active layer are Al _x In _y Ga _(1-xy) N (0 ≤ x It is made of a nitride layer satisfying ≤ 1, 0 ≤ y ₁ ≤ 1, 0 ≤ x ₁ + y ₁ ≤ 1), 상기 중간층은 Al_x1In_y1Ga_(1-x1-y1)N(0 ≤x₁ ≤1, 0 ≤y₁ ≤1, 0 ≤x₁+y₁ ≤1)인 것을 특징으로 하는 질화물계 반도체 발광소자 제조방법.The intermediate layer is nitride x semiconductor light emitting, characterized in that Al _x1 In _y1 Ga _(1-x1-y1) N (0 ≤ x ₁ ≤ 1, 0 ≤ y ₁ ≤ 1, 0 ≤ x ₁ + y ₁ ≤ 1) Device manufacturing method.

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