KR20170031289A - 반도체 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 형태에 따른 반도체 발광 소자는, 서로 대향하는 제1 및 제2 면을 가지고, 각각 상기 제1 및 제2 면을 제공하는 제1 및 제2 도전형 반도체층과 그 사이에 배치된 활성층을 구비하며, 상기 제1 및 제2 면을 연결하는 적어도 하나의 관통홀을 갖는 반도체 적층체와, 상기 적어도 하나의 관통홀 내에 배치되며, 상기 제1 도전형 반도체층에 접속되어 상기 반도체 적층체의 제2 면까지 연장되는 콘택층과, 상기 반도체 적층체의 제2 면 상에 배치되며, 상기 콘택층을 통해 상기 제1 도전형 반도체층에 접속되는 제1 전극층과, 상기 제1 전극층으로부터 전기적으로 분리되도록 상기 반도체 적층체의 제2 면 상에 배치되며 상기 제2 도전형 반도체층과 접속되는 제2 전극층을 포함함으로써, 전류가 활성층에 대해 수직방향으로 흐르게하여 발광 효율을 개선시킬 수 있다.

Description

반도체 발광 소자{SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 반도체 발광 소자에 관한 것이다.
반도체 발광 소자는 형광등 및 백열등과 같은 기존의 광원에 비해 낮은 소모 전력, 긴 수명, 다양한 색의 빛 구현 등에 있어서 장점을 갖는다. 이와 같은 장점에 기반하여, 반도체 발광 소자는 다양한 조명 기기, 디스플레이 장치의 백 라이트 유닛, 자동차용 헤드 램프 등으로 그 적용분야가 확대되고 있다.
반도체 발광 소자의 발광 효율은 반도체 발광 소자 내부의 전류 흐름(current flow)에 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 반도체 발광 소자 내부에서 전류가 활성층에서 고르게 흐르지 않거나 전류집중(current crowding)이 발생할 경우, 반도체 발광 소자의 발광 효율은 악화될 수 있다.
그러나, 종래의 반도체 발광 소자는 전류가 활성층에 대해 수평방향으로 흐르는 구조를 가지고 있어, 전류집중을 발생시켜 발광 효율을 악화시킨다는 문제점이 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 전류가 활성층에 대해 수직방향으로 흐르게하여 발광 효율을 개선시키는 반도체 발광 소자를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 반도체 발광 소자는, 서로 대향하는 제1 및 제2 면을 가지고, 각각 상기 제1 및 제2 면을 제공하는 제1 및 제2 도전형 반도체층과 그 사이에 배치된 활성층을 구비하며, 상기 제1 및 제2 면을 연결하는 적어도 하나의 관통홀을 갖는 반도체 적층체; 상기 적어도 하나의 관통홀 내에 배치되며, 상기 제1 도전형 반도체층에 접속되어 상기 반도체 적층체의 제2 면까지 연장되는 콘택층; 상기 제2 도전형 반도체층과 접하도록 상기 반도체 적층체의 제2 면 상에 배치되며, 상기 반도체 적층체가 위치하지 않는 패드형성영역을 갖는 제2 전극층; 상기 반도체 적층체의 제2 면 상에 배치되며, 상기 콘택층을 통해 상기 제1 도전형 반도체층에 접속된 제1 전극층; 상기 제1 및 제2 전극층이 서로 전기적으로 절연되도록 상기 제1 및 제2 전극층 사이에 배치된 절연층; 및 상기 패드형성영역 상에 배치된 전극 패드를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 콘택층은 상기 제1 도전형 반도체층과 접속되도록 상기 반도체 적층체의 제1 면까지 연장된 부분을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는, 상기 콘택층에 연결되며, 상기 제1 도전형 반도체층과 접속되도록 상기 반도체 적층체의 제1 면 상에 배치된 투명전극을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는, 상기 관통홀의 주위 영역에서 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 제2 전극층 사이에 배치된 전류 차단층을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는, 상기 관통홀의 내부 측벽에 배치되어 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 활성층으로부터 상기 콘택층을 전기적으로 절연시키는 측벽 절연막을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 측벽 절연막은 상기 관통홀의 내부 측벽의 거의 전체 영역에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는, 상기 제1 전극층 상에 배치된 도전성 기판을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 관통홀은 상기 제2 면에서의 폭보다 작은 상기 제1 면에서의 폭을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는, 상기 반도체 적층체의 제2 면은 요철부를 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 전극 패드는 상기 반도체 발광소자의 모서리에 인접하여 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 반도체 발광 소자는, 서로 대향하는 제1 및 제2 면을 가지고, 각각 상기 제1 및 제2 면을 제공하는 제1 및 제2 도전형 반도체층과 그 사이에 배치된 활성층을 구비하며, 상기 제1 및 제2 면을 연결하는 적어도 하나의 관통홀을 갖는 반도체 적층체; 상기 적어도 하나의 관통홀 내에 배치되며, 상기 제1 도전형 반도체층에 접속되어 상기 반도체 적층체의 제2 면까지 연장되는 콘택층; 상기 반도체 적층체의 제2 면 상에 배치되며, 상기 콘택층을 통해 상기 제1 도전형 반도체층에 접속되는 제1 전극층; 및 상기 제1 전극층으로부터 전기적으로 분리되도록 상기 반도체 적층체의 제2 면 상에 배치되며 상기 제2 도전형 반도체층과 접속되는 제2 전극층을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 콘택층은 상기 반도체 적층체의 제1 면까지 도달하도록 상기 관통홀의 내부 측벽에배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는, 상기 관통홀의 내부 측벽에 배치되어 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 활성층으로부터 상기 콘택층을 전기적으로 절연시키는 측벽 절연막을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는, 상기 콘택층에 연결되며, 상기 제2 도전형 반도체층과 접속되도록 상기 반도체 적층체의 제1 면의 거의 전체 영역에 배치된 투명전극을 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 전극층은 상기 반도체 적층체의 외부로 연장되어 상기 반도체 적층체가 위치하지 않는 패드형성영역을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 반도체 발광 소자는, 상기 패드형성영역 상에 배치된 전극 패드를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 적어도 하나의 관통홀은 복수의 관통홀일 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 반도체 발광 소자는, 전류가 활성층에 대해 수직방향으로 흐르게하여 발광 효율을 개선시킬 수 있다.
또한, 상기 반도체 발광 소자에서 콘택층 형성시 단차가 발생하지 않아 안정성이 좋으며, n형 반도체층과 p형 반도체층 사이의 쇼트를 막기 위한 마진 설계가 상대적으로 덜 요구될 수 있다.
또한, 상기 반도체 발광 소자에서 콘택층 형성을 위한 여유 공간이 확보되어 다양한 전극 형태가 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극이 추가된 반도체 발광 소자를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 차단층이 추가된 반도체 발광 소자를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광 소자의 평면도이다.
도 5는 도 4의 반도체 발광 소자의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광 소자의 제조방법을 설명하기 위한 주요 공정별 단면도이다.
도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 채용한 패키지를 나타내는 측단면도이다.
도8은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 채용한 백라이트 유닛의 사시도이다.
도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 채용한 직하형 백라이트 유닛의 단면도이다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 채용한 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.
도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 포함하는 조명장치의 분해 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 다음과 같이 설명한다.
명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 웨이퍼(기판) 등과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상술한 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 제1, 제2등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면 상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상술한 다른 요소들의 하부의 면 상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 구성 요소가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다. 이하 실시예들은 하나 또는 복수개를 조합하여 구성할 수도 있다.
이하에서 설명하는 본 발명의 내용은 다양한 구성을 가질 수 있고 여기서는 필요한 구성만을 예시적으로 제시하며, 본 발명 내용이 이에 한정되는 것은 아님을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광 소자를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 장치(100)는, 반도체 적층체(L), 콘택층(107), 제2 전극층(108), 도전성 기판(110), 전극 패드(119), 제1 전극층(120) 및 절연층(130)을 포함할 수 있다.
반도체 적층체(L)는 서로 대향하는 제1 및 제2 면을 가지고, 각각 상기 제1 및 제2 면을 제공하는 제1 및 제2 도전형 반도체층(102, 104)과 그 사이에 배치된 활성층(103)을 구비하며, 상기 제1 및 제2 면을 연결하는 적어도 하나의 관통홀(H)을 가질 수 있다.
제1 및 제2 도전형 반도체층(102, 104)은 각각 n형 및 p형 불순물이 도핑된 반도체로 이루어질 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고 반대로 각각 p형 및 n형 반도체층이 될 수도 있을 것이다. 예를 들어, 제1 및 제2 도전형 반도체층(102, 104)은 3족 질화물 반도체, 예컨대, AlxInyGa1 -x- yN(0≤x≤1, 0≤y=1, 0≤x+y≤1)의 조성을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 물론, 이에 한정되지 않으며, AlGaInP계열 반도체나 AlGaAs계열 반도체와 같은 물질도 이용될 수 있을 것이다.
예를 들어, 상기 제1 도전형 반도체층(102)은 n형 질화갈륨(GaN)일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 도전형 반도체층(104)은 p형 질화갈륨(GaN)일 수 있다.
한편, 제1 및 제2 도전형 반도체층(102, 104)은 단층 구조로 이루어질 수 있지만, 이와 달리, 필요에 따라 서로 다른 조성이나 두께 등을 갖는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 도전형 반도체층(102, 104)은 각각 전자 및 정공의 주입 효율을 개선할 수 있는 캐리어 주입층을 구비할 수 있으며, 또한, 다양한 형태의 초격자 구조를 구비할 수도 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(102)과 제2 도전형 반도체층(104)의 사이에는 활성층(103)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(103)은 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조, 예컨대, 질화물 반도체일 경우, GaN/InGaN 구조가 사용될 수 있으며, 다만, 단일 양자우물(SQW) 구조를 사용할 수도 있을 것이다. 이에 따라, 상기 활성층(103)은 제1 도전형 반도체층(102)과 제2 도전형 반도체층(104)의 사이에서 흐르는 전자와 전공이 재결합하여 발광하는 공간을 제공할 수 있다.
예를 들어, 제1 도전형 반도체층(102)은 활성층(103)과 인접한 부분에 전류 확산층을 더 포함할 수도 있다. 상기 전류 확산층은 서로 다른 조성을 갖거나, 서로 다른 불순물 함량을 갖는 복수의 InxAlyGa(1-x-y)N층이 반복해서 적층되는 구조 또는 절연 물질 층이 부분적으로 형성될 수 있다.
예를 들어, 제2 도전형 반도체층(104)은 활성층(103)과 인접한 부분에 전자 차단층을 더 포함할 수 있다. 상기 전자 차단층은 복수의 서로 다른 조성의 InxAlyGa(1-x-y)N를 적층한 구조 또는 AlyGa(1-y)N로 구성된 1층 이상의 층을 가질 수 있으며, 활성층(103)보다 밴드갭이 커서 제2 도전형 반도체층(104)으로 전자가 넘어가는 것을 방지한다.
일 실시예에서, 제1, 제2 도전형 반도체층(102, 104)과 활성층(103)은 MOCVD 장치를 사용하여 제조될 수 있다. 제1, 제2 도전형 반도체층(102, 104)과 활성층(103)을 제조하기 위해, 성장 기판을 설치한 반응 용기 내에 반응 가스로 유기 금속 화합물 가스(예, 트리메틸 갈륨(TMG), 트리메틸 알루미늄(TMA) 등)와 질소 함유 가스(암모니아(NH3) 등)을 공급하고, 기판의 온도를 900 내지 1100의 고온으로 유지하고, 기판상에 질화 갈륨계 화합물 반도체를 성장하면서, 필요에 따라 불순물 가스를 공급해, 질화 갈륨계 화합물 반도체를 언도프, n형, 또는 p형으로 적층할 수 있다. n형 불순물로는 Si이 잘 알려져 있고, p형 불순물으로서는 Zn, Cd, Be, Mg, Ca, Ba 등이 있으며, 주로 Mg, Zn가 사용될 수 있다.
콘택층(107)은 상기 적어도 하나의 관통홀(H)에 배치되며, 상기 반도체 적층체(L)의 제2 면에 위치한 제1 전극층(120)과 연결되어 상기 제1 도전형 반도체층(102)에 접속되는 연장전극으로 이해할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 콘택층(107)은 상기 제1 도전형 반도체층(102)과 접속되도록 상기 반도체 적층체(L)의 제1 면까지 연장된 부분을 가질 수 있다. 이에 따라, 콘택층(107)은 제1 도전형 반도체층(104)상면의 일부 영역에 접속된 콘택 영역을 가지므로, 콘택영역이 홀 내부에 제한된 형태보다 수평방향으로 더욱 균일한 전류 분산을 보장할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 만약, 홀이 관통되지 않고 그 홀의 내부에서만 상기 콘택층(107)이 제1 도전형 반도체층(102)과 콘택되는 경우에는, 그 홀 주위의 제1 도전형 반도체층(102)에서 전류집중(current crowding) 현상이 발생할 수 있으며, 이로 인해, 반도체 발광 소자의 발광 효율은 약화될 수 있다.
그러나, 본 실시 예에 따른 반도체 발광 소자(100)는 콘택 영역을 상기 홀 외부의 제1 도전형 반도체층(102)의 상면에 배치함으로써, 전류집중을 줄일 수 있고 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 콘택층(107)은 제1 도전형 반도체층(102)에서 제1 전극층(120)까지 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 콘택층(107)은 활성층(103), 제1 및 제2 도전형 반도체층(102, 104)의 식각면을 커버하도록 형성되고, Al, Ti 및 Ag 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이에 따라, 콘택층(107)은 활성층(103), 제1 및 제2 도전형 반도체층(102, 104)의 측면에서 빛을 반사시킬 수 있다. 즉, 활성층(103)에서 발생된 빛이 콘택층(107)에 의해 반사되어 제1 도전형 반도체층(102)을 빠져나올 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 발광 소자(100)는 발광 효율을 더욱 개선시킬 수 있다.
한편, 콘택층(107)과 반도체 적층체(L)의 사이에는 측벽 절연막(180)이 형성될 수 있다. 이에 따라, 콘택층(107)을 통해 흐르는 전류의 방향은 수직방향에 가까워질 수 있다.
예를 들어, 도전성 기판(110)은 Au, Ni, Cu 및 Sn 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 제1 전극층(120)의 하면에 배치될 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 전극층(120)과 적층체(L)의 계면에 요철 구조가 형성될 수 있다. 상기 요철 구조에 의해 활성층(103)으로부터 방출된 광의 경로가 다양해 질 수 있으므로, 빛이 반도체층 내부에서 흡수되는 비율이 감소하고 광 산란 비율이 증가하여 광 추출 효율이 증대될 수 있다. 한편, 상기 제1 전극층(120)과 적층체(L)의 사이에는 버퍼층이 마련될 수도 있다.
한편, 제2 도전형 반도체층(104)과 제1 전극층(120)의 사이에는 절연층(130)이 형성될 수 있다. 상기 절연층(130)은 측벽 절연막(180)에 이어질 수 있다. 상기 절연층(130)은 전기적으로 절연 특성을 갖는 물질이면 어느 것이나 사용할 수 있지만, 활성층(103)에서 발생된 빛의 추출 효율 저하를 방지하기 위해 광흡수율이 낮은 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 절연층(130)은 SiO2, SiOxNy, SixNy 등의 실리콘 산화물, 실리콘 질화물을 이용할 수 있을 것이다. 필요에 따라, 광투과성 물질 내에 광 반사성 필러를 분산시켜 광반사 구조를 형성할 수 있다.
또한, 상기 절연층(130)과 제2 도전형 반도체층(104) 사이에는 제2 전극층(108)이 형성될 수 있다. 상기 제2 전극층(108)상의 일부 영역은 메사 에칭(mesa etching)을 통해 외부로 노출될 수 있다. 상기 제2 전극층(108)상에서 외부로 노출되는 영역에는 전극 패드(119)가 형성될 수 있다. 상기 전극 패드(119)는 와이어 등을 통해 회로 기판의 회로 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 제2 도전형 반도체층(104)에서 전극 패드(119)까지 전류가 안정적으로 흐를 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투명전극이 추가된 반도체 발광 소자를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 반도체 발광 소자(100b)는 제2 도전형 반도체층(102)상에서 콘택층(107b)에 전기적으로 연결되도록 형성된 투명전극(106)를 포함할 수 있다.
투명전극(106)은 콘택층(107b)을 통해 흐르는 전류가 제1 도전형 반도체층(102)에서 수평방향으로 더욱 잘 퍼지도록 할 수 있다. 이에 따라, 반도체 발광 소자의 발광 효율은 더욱 개선될 수 있다.
예를 들어, 상기 투명전극(106)은 투명하고 전기 전도성을 갖는 ITO(Indium-Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide), 탄소 나노 튜브(CNT, Carbon Nano Tube), 또는 그라핀(Graphene)과 같은 물질로 구현될 수 있다. 즉, 적층체(L)에서 발생된 빛이 외부로 전파되기 위해, 투명전극(106)은 투명도가 높은 물질로 구현될 필요가 있다.
예를 들어, 상기 투명전극(106)은 콘택층(107b)에 일단이 연결된 핑거(finger) 형태로 구현될 수 있다. 또한, 상기 투명전극(106)은 제1 도전형 반도체층(102)상에서 콘택층(107b)이 형성되지 않은 영역 전체에 형성될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류 차단층이 추가된 반도체 발광 소자를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 반도체 발광 소자(100c)는 도전성 기판(110)과 제2 도전형 반도체층(104) 사이에 형성되는 전류 차단층(109)을 더 포함할 수 있다.
상기 전류 차단층(109)은 콘택층(107)을 통해 흐르는 전류가 제1 도전형 반도체층(102)에서 수평방향으로 더욱 잘 퍼지도록 할 수 있다. 이에 따라, 반도체 발광 소자의 발광 효율은 더욱 개선될 수 있다.
예를 들어, 상기 전류 차단층(109)은 위에서 아래 방향으로 볼 때 콘택층(107)과 겹쳐지는 위치에 형성될 수 있으며, SiOx, SiNx 등의 절연 물질로 구현될 수 있다.
예를 들어, 상기 전류 차단층(109)은 반도체 적층체(L)의 제2 면에 요철 형태로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 전류 차단층(109)은 제2 도전형 반도체층(104)상에 형성되어 제2 전극층(108)에 대해 요철 형태를 이룰 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광 소자의 평면도이고, 도 5는 도 4의 반도체 발광 소자의 측단면도이다. 여기서, 도 5는 도 4의 I-I'선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4 및 도 5을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광 소자(100d)는, 제1 도전형 반도체층(102), 활성층(103), 제2 도전형 반도체층(104), 복수의 콘택층(107), 제2 전극층(108), 도전성 기판(110), 전극 패드(119), 제1 전극층(120), 절연층(130) 및 측벽 절연막(180)을 포함할 수 있다.
상기 제1 전극층(120)은 전기가 흐를 수 있는 물질로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 전극층(120)은 Au, Ni, Cu 및 W 중 어느 하나의 금속을 포함하는 금속성 기판 또는 Si, Ge, GaN 및 GaAs 중 어느 하나를 포함하는 반도체 기판일 수 있다. 상기 제1 전극층(120) 상에는 절연층(130) 및 상기 제2 전극층(108)이 순차적으로 적층되어 구비될 수 있다.
상기 제2 전극층(108)은 제2 도전형 반도체층(104)과 접속되도록 위치한다. 상기 제2 전극층(108)상에는 제1 도전형 반도체층(102), 활성층(103) 및 제2 도전형 반도체층(104)이 순차적으로 적층될 수 있다.
상기 제2 전극층(108), 제1 도전형 반도체층(102), 활성층(103) 및 제2 도전형 반도체층(104)은 복수의 기 설정된 영역이 식각된 형태일 수 있다. 복수의 식각된 영역의 측면에는 각각 측벽 절연막(180)이 형성될 수 있다. 상기 측벽 절연막(180)상에는 콘택층(107)이 형성될 수 있다. 여기서, 콘택층(107)은 제1 전극층(120)에 전기적으로 연결될 수 있다. 이로써, 상기 제1 전극층(120)과 제1 도전형 반도체층(102)의 상면은 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 제2 전극층(108)과 제1 전극층(120) 사이에는 절연층(130)이 제공될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 절연층(130)은 상기 제2 전극층(108)과 제1 전극층(120)의 사이에 형성될 뿐만 아니라 측벽 절연막(180)까지 이어져서 형성될 수 있다. 이로써, 제1 전극층(120)에서 제1 도전형 반도체층(102)의 상면까지 흐르는 전류의 누설은 방지될 수 있다.
예를 들어, 콘택층(107)은 측벽 절연막(180)이 형성하고 제1 도전형 반도체층(102)의 일부 영역을 노출시킨 후에 1차 플라즈마 처리로서 비활성 기체 플라즈마 처리를 적용하고, 2차 플라즈마 처리로서 산소함유 기체 플라즈마 처리를 적용하여 형성될 수 있다. 이러한 과정을 통해 전극 패드(119)도 형성될 수 있다.
한편, 상기 제2 전극층(108)은 도 5에서 도시된 바와 같이 상기 제2 도전형 반도체층(104)과 접촉되지 않은 일부 영역이 존재하여 외부로 노출된다. 이러한 노출 영역(E)을 하나 이상 구비할 수 있다. 상기 노출 영역(E) 상에는 외부 전원을 상기 제2 전극층(108)에 연결하기 위한 전극 패드(119)이 구비될 수 있다.
상기 노출 영역(E)은 도 5에 도시된 바와 같이 발광면적을 최대화하기 위해서 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광 소자(100d)의 일측 모서리에 형성할 수 있다. 상기 제2 전극층(108)은 상기 제2 도전형 반도체층(104)과 오믹콘택을 이루면서도 높은 반사율을 갖는 물질이 사용될 수 있다. 이러한 제2 전극층(108)의 물질로는 Ag, Al 및 Pt 중 어느 하나의 금속이 포함될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광 소자의 제조방법을 설명하기 위한 주요 공정별 단면도이다.
도 6a에 도시된 바와 같이, 성장용 기판(101) 상에 제1 도전형 반도체층(102) 및 제2 도전형 반도체층(104)을 순차적으로 성장시켜 적층체(L)를 마련한다. 또한, 상기 적층체(L)상에 제2 전극층(108) 및 절연층(130)이 추가로 적층될 수 있다.
적층체(L)의 성장공정은 예컨대 MOCVD 또는 MBE 증착 공정을 이용할 수 있다. 상기 적층체(L)는 3족 질화물 반도체(AlxGayIn(1-x-y)N(0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1))일 수 있다. 질화물 반도체를 성장하기 위한 기판(101)으로는 사파이어, SiC, Si, GaN, MgAl2O4, MgO, LiAlO2 또는 LiGaO2일 수 있다.
이어, 도전성 기판(110)을 상기 질화물 적층체(L)에 접합시킨다. 본 실시예와 같이, 접합금속을 이용하여 접합을 실현할 수 있다. 예를 들어, 상기 도전성 기판(110)은 Si 기판 또는 Si-Al 합금 기판일 수 있다.
본 실시예에서는, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 도전형 반도체층(104) 상에 제1 접합 금속층(120a)을 형성하고, 도전성 기판(110)의 접합면에 제2 접합 금속층(120b)을 형성한다. 상기 제1 및 제2 접합 금속층(120a, 120b)은 Ni, Pt, Au, Cu Sn, In, Zn, Bi, Au, Co 및 그 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속 또는 합금을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 접합 금속층(120a, 120b)이 마주하도록 상기 도전성 기판(110)을 상기 제2 도전형 반도체층(104) 상에 배치하고, 열을 인가하여 상기 제1 및 제2 접합 금속층(120a, 120b)이 용융시켜 원하는 공융금속 접합층(EM)을 형성한다. 이로써, 영구기판과 질화물 적층체의 접합이 구현될 수 있다.
다음으로, 도 6c에 도시된 바와 같이, 레이저 빔을 성장용 기판(101)과 제1 도전형 반도체층(102)의 계면에 조사함으로써 성장용 기판(101)을 적층체(L)로부터 분리시킬 수 있다.
이어, 도 6d에 도시된 바와 같이, 적층체(L)의 측면에 측벽 절연막(180)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 측벽 절연막(180)은 산소 함유 기체 플라즈마 처리에 의해 형성될 수 있다. 상기 측벽 절연막(180)은 n측 전극 형성시에 오믹콘택을 보장하는 터널링층으로 이용될 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(102)가 n형 GaN인 경우에, 상기 산소가 첨가된 측벽 절연막(180)은 산질화 갈륨일 수 있으며, 이러한 산질화 갈륨은 GaOxN1-x(0<x<0.5)으로 표현될 수 있다.
다음으로, 도 6e에 도시된 바와 같이, 상기 측벽 절연막(180)에 콘택층(107)을 형성한다.
상기 콘택층(107)은 산소가 첨가된 측벽 절연막(180)에 의한 터널링 작용으로 상기 제1 도전형 반도체층(102)과 오믹콘택될 수 있다. 상기 콘택층(107)은 Al 및 Ag에 한정되지 않으며, Ni, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Cr 및 Ti로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 금속으로 구현될 수 있다. 질화물 반도체 표면에 손상을 줄 수 있는 추가적인 열처리공정을 생략할 수도 있다.
도 6에 도시된 제조 방법에서 콘택층(107) 형성에 따른 단차가 발생하지 않을 수 있다. 이에 따라 제조된 반도체 발광 소자의 안정성은 개선될 수 있다. 또한, 제2 도전형 반도체층(104)과 제1 도전형 반도체층(102) 사이의 쇼트를 막기 위한 마진 설계가 상대적으로 덜 요구될 수 있다. 이에 따라 제조된 반도체 발광 소자에서 콘택층(107) 형성을 위한 여유 공간이 확보되어 다양한 전극 형태가 구현될 수 있다.
도7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 반도체 발광소자(100)를 채용한 패키지(400)를 나타내는 단면도이다.
도7에 도시된 반도체 발광소자 패키지(400)는 반도체 발광소자(100), 실장 기판(410) 및 봉지체(408)를 포함할 수 있다. 상기 반도체 발광소자(100)는 실장 기판(410)에 실장되어 와이어(W)를 통하여 실장 기판(410)과 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 실장 기판(610)은 기판 본체(411), 상부 전극(413) 및 하부 전극(414)과 상부 전극(413)과 하부 전극(414)을 연결하는 관통 전극(412)을 포함할 수 있다. 실장 기판(410)은 PCB, MCPCB, MPCB, FPCB 등의 기판으로 제공될 수 있으며, 실장 기판(410)의 구조는 다양한 형태로 응용될 수 있다.
봉지체(408)는 상면이 볼록한 돔 형상의 렌즈 구조로 형성될 수 있지만, 다른 구조를 도입하여 방출되는 광의 지향각을 조절할 수 있다.
상기 봉지체(408)에는 필요에 따라 형광체 및/또는 양자점와 같은 파장변환 물질이 함유될 수 있다. 이러한 파장 변환 물질로는 형광체 및/또는 양자점과 같은 다양한 물질이 사용될 수 있다.
형광체로는 다음과 같은 조성식 및 컬러(color)를 가질 수 있다.
산화물계: 황색 및 녹색 Y3Al5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, Lu3Al5O12:Ce
실리케이트계: 황색 및 녹색 (Ba,Sr)2SiO4:Eu, 황색 및 등색 (Ba,Sr)3SiO5:Ce
질화물계: 녹색 β-SiAlON:Eu, 황색 La3Si6N11:Ce, 등색 α-SiAlON:Eu, 적색 CaAlSiN3:Eu, Sr2Si5N8:Eu, SrSiAl4N7:Eu, SrLiAl3N4:Eu, Ln4 - x(EuzM1-z)xSi12 - yAlyO3 +x+ yN18 -x-y (0.5≤x≤3, 0<z<0.3, 0<y≤4) - 식 (1)
단, 식 (1) 중, Ln은 IIIa 족 원소 및 희토류 원소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 종의 원소이고, M은 Ca, Ba, Sr 및 Mg로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 한 종의 원소일 수 있다.
불화물(fluoride)계: KSF계 적색 K2SiF6:Mn4 +, K2TiF6:Mn4 +, NaYF4:Mn4 +, NaGdF4:Mn4 +
또한, 파장 변환 물질로서, 형광체를 대체하거나 형광체와 혼합하여 양자점(quantum dot, QD)이 사용될 수 있다. 상기 양자점은 사이즈에 따라 다양한 컬러를 구현할 수 있으며, 특히 형광체 대체 물질로 사용되는 경우에는 적색 또는 녹색 형광체로 사용될 수 있다. 양자점을 이용하는 경우, 협반치폭(예, 약 35 nm)을 구현할 수 있다.
상기 파장 변환 물질은 봉지재에 함유된 형태로 구현될 수 있으나, 이와 달리, 필름 형상으로 미리 제조되어 반도체 발광소자 또는 도광판과 같은 광학 구조의 표면에 부착해서 사용할 수도 있으며, 이 경우에, 상기 파장 변환 물질은 균일한 두께의 구조로 원하는 영역에 용이하게 적용할 수 있다.
백라이트 유닛이나 디스플레이 장치 또는 조명장치와 같은 다양한 광원 장치에 유익하게 사용될 수 있다. 도8 및 도9은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 백라이트 유닛을 나타내는 단면도이며, 도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 나타내는 분해사시도이다.
도8을 참조하면, 백라이트 유닛(1200)은 도광판(1203)과, 상기 도광판(1201) 측면에 배치되며 복수의 광원(1201)이 탑재된 회로 기판(1202)을 포함한다. 상기 백라이트 유닛 도광판(1203)의 하면에는 반사층(1204)이 배치될 수 있다.
상기 광원(1201)은 도광판(1203)의 측면으로 광을 방사하고, 광은 도광판(1203)의 내부로 입사되어 도광판(1203) 상부로 방출될 수 있다. 본 실시예에 따른 백라이트 장치는 "에지형 백라이트 유닛"이라고도 한다. 상기 광원(1201)은 파장변환물질과 함께, 상술된 반도체 발광소자 또는 이를 구비한 반도체 발광소자 패키지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광원(15)은 반도체 발광소자 패키지(400, 500)일 수 있다.
도9를 참조하면, 백라이트 유닛(1500)은 직하형 백라이트 유닛으로서 파장변환부(1550), 파장변환부(1550)의 하부에 배열된 광원모듈(1510) 및 광원모듈(1510)을 수용하는 바텀케이스(1560)를 포함할 수 있다. 또한, 광원모듈(1510)은 인쇄회로기판(1501) 및 인쇄회로기판(1501) 상면에 실장된 복수의 광원(1505)을 포함할 수 있다. 상기 광원(1505)은 상술된 반도체 발광소자 또는 이를 구비한 반도체 발광소자 패키지일 수 있다. 상기 광원은 파장변환물질이 적용되지 않을 수 있다.
상기 파장변환부(1550)는 상기 광원(1505)의 파장에 따라 백색광을 방출할 수 있도록 적절히 선택될 수 있다. 상기 파장변환부(1550)는 별도의 필름으로 제조되어 적용될 수 있으나, 별도의 광확산판과 같은 다른 광학 요소(optical element)와 일체로 결합된 형태로 제공될 수 있다. 이와 같이, 본 실시예에서, 파장변환부(1550)가 상기 광원(1505)으로부터 이격되어 배치되므로, 그 광원(1505)으로부터 방출되는 열로 인한 파장변환부(1550)의 신뢰성 저하를 저감시킬 수 있다.
도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 분해사시도이다.
도10을 참조하면, 디스플레이 장치(2000)는, 백라이트 유닛(2200), 광학시트(2300) 및 액정 패널과 같은 화상 표시 패널(2400)을 포함할 수 있다.
백라이트 유닛(2200)은 바텀케이스(2210), 반사판(2220), 도광판(2240) 및 도광판(2240)의 적어도 일 측면에 제공되는 광원모듈(2230)을 포함할 수 있다. 광원모듈(2230)은 인쇄회로기판(2001) 및 광원(2005)을 포함할 수 있으며, 상기 광원(2005)은 상술된 반도체 발광소자 또는 이를 구비한 반도체 발광소자 패키지일 수 있다. 본 실시예에 채용된 광원(2005)은 광방출면에 인접한 측면으로 실장된 사이드 뷰타입 발광장치일 수 있다. 또한, 실시예에 따라, 백라이트 유닛(2200)은 도 14 및 도 15의 백라이트 유닛(1200, 1500) 중 어느 하나로 대체될 수 있다.
광학시트(2300)는 도광판(2240)과 화상 표시 패널(2400)의 사이에 배치될 수 있으며, 확산시트, 프리즘시트 또는 보호시트와 같은 여러 종류의 시트를 포함할 수 있다.
화상 표시 패널(2400)은 광학시트(2300)를 출사한 광을 이용하여 영상을 표시할 수 있다. 화상 표시 패널(2400)은 어레이 기판(2420), 액정층(2430) 및 컬러 필터 기판(2440)을 포함할 수 있다. 어레이 기판(2420)은 매트릭스 형태로 배치된 화소 전극들, 상기 화소 전극에 구동 전압을 인가하는 박막 트랜지스터들 및 상기 박막 트랜지스터들을 작동시키기 위한 신호 라인들을 포함할 수 있다. 컬러 필터 기판(2440)은 투명기판, 컬러 필터 및 공통 전극을 포함할 수 있다. 상기 컬러 필터는 백라이트 유닛(2200)으로부터 방출되는 백색광 중 특정 파장의 광을 선택적으로 통과시키기 위한 필터들을 포함할 수 있다. 액정층(2430)은 상기 화소 전극 및 상기 공통 전극 사이에 형성된 전기장에 의해 재배열되어 광투과율을 조절할 수 있다. 광투과율이 조절된 광은 컬러 필터 기판(2440)의 상기 컬러 필터를 통과함으로써 영상을 표시할 수 있다. 화상 표시 패널(2400)은 영상 신호를 처리하는 구동회로 유닛 등을 더 포함할 수 있다.
도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 채용한 LED 램프의 분해 사시도이다.
도11을 참조하면, 조명 장치(4300)는 소켓(4210), 전원부(4220), 방열부(4230), 광원모듈(4240)을 포함할 수 있다. 본 발명의 예시적 실시예에 따라, 광원모듈(4240)은 발광소자 어레이를 포함할 수 있고, 전원부(4220)는 발광소자 구동부를 포함할 수 있다.
소켓(4210)은 기존의 조명 장치와 대체 가능하도록 구성될 수 있다. 조명 장치(4200)에 공급되는 전력은 소켓(4210)을 통해서 인가될 수 있다. 도시된 바와 같이, 전원부(4220)는 제1 전원부(4221) 및 제2 전원부(4222)로 분리되어 조립될 수 있다. 방열부(4230)는 내부 방열부(4231) 및 외부 방열부(4232)를 포함할 수 있고, 내부 방열부(4231)는 광원모듈(4240) 및/또는 전원부(4220)와 직접 연결될 수 있고, 이러한 연결을 통해 외부 방열부(4232)로 열을 전달할 수 있다.
광원모듈(4240)은 전원부(4220)로부터 전력을 공급받아 광학부(4250)로 빛을 방출할 수 있다. 광원모듈(4240)은 광원(4241), 회로기판(4242) 및 컨트롤러(4243)를 포함할 수 있고, 컨트롤러(4243)는 광원(4241)의 구동 정보를 저장할 수 있다. 상기 광원은 상술된 반도체 발광소자 또는 이를 구비한 반도체 발광소자 패키지일 수 있다.
상기 광원 모듈(4240)의 상부에 반사판(4310)이 포함되어 있으며, 반사판(4310)은 광원으로부터의 빛을 측면 및 후방으로 고르게 퍼지게 하여 눈부심을 줄일 수 있다. 또한, 반사판(4310)의 상부에는 통신 모듈(4320)이 장착될 수 있으며 상기 통신 모듈(4320)을 통하여 홈-네트워크(home-network) 통신을 구현할 수 있다. 예를 들어, 상기 통신 모듈(4320)은 지그비(Zigbee), 와이파이(WiFi) 또는 라이파이(LiFi)를 이용한 무선 통신 모듈일 수 있으며, 스마트폰 또는 무선 컨트롤러를 통하여 조명 장치의 온(on)/오프(off), 밝기 조절 등과 같은 가정 내외에 설치되어 있는 조명을 컨트롤 할 수 있다. 또한 상기 가정 내외에 설치되어 있는 조명 장치의 가시광 파장을 이용한 라이파이 통신 모듈을 이용하여 TV, 냉장고, 에어컨, 도어락, 자동차 등 가정 내외에 있는 전자 제품 및 자동차 시스템의 컨트롤을 할 수 있다. 상기 반사판(4310)과 통신 모듈(4320)은 커버부(4330)에 의해 커버될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 반도체 발광 소자
102: 제1 도전형 반도체층
103: 활성층
104: 제2 도전형 반도체층
106: 투명전극
107: 콘택층
108: 제2 전극층
109: 전류 차단층
110: 기판
119: 전극 패드
120: 제1 전극층
130: 절연층
180: 측벽 절연막

Claims (10)

  1. 서로 대향하는 제1 및 제2 면을 가지고, 각각 상기 제1 및 제2 면을 제공하는 제1 및 제2 도전형 반도체층과 그 사이에 배치된 활성층을 구비하며, 상기 제1 및 제2 면을 연결하는 적어도 하나의 관통홀을 갖는 반도체 적층체;
    상기 적어도 하나의 관통홀 내에 배치되며, 상기 제1 도전형 반도체층에 접속되어 상기 반도체 적층체의 제2 면까지 연장되는 콘택층;
    상기 제2 도전형 반도체층과 접하도록 상기 반도체 적층체의 제2 면 상에 배치되며, 상기 반도체 적층체가 위치하지 않는 패드형성영역을 갖는 제2 전극층;
    상기 반도체 적층체의 제2 면 상에 배치되며, 상기 콘택층을 통해 상기 제1 도전형 반도체층에 접속된 제1 전극층;
    상기 제1 및 제2 전극층이 서로 전기적으로 절연되도록 상기 제1 및 제2 전극층 사이에 배치된 절연층; 및
    상기 패드형성영역 상에 배치된 전극 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 콘택층은 상기 제1 도전형 반도체층과 접속되도록 상기 반도체 적층체의 제1 면까지 연장된 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 콘택층에 연결되며, 상기 제1 도전형 반도체층과 접속되도록 상기 반도체 적층체의 제1 면 상에 배치된 투명전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 관통홀의 주위 영역에서 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 제2 전극층 사이에 배치된 전류 차단층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 관통홀의 내부 측벽에 배치되어 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 활성층으로부터 상기 콘택층을 전기적으로 절연시키는 측벽 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 측벽 절연막은 상기 관통홀의 내부 측벽의 거의 전체 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 전극층 상에 배치된 도전성 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 관통홀은 상기 제2 면에서의 폭보다 작은 상기 제1 면에서의 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전극 패드는 상기 반도체 발광소자의 모서리에 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광 소자.
  10. 서로 대향하는 제1 및 제2 면을 가지고, 각각 상기 제1 및 제2 면을 제공하는 제1 및 제2 도전형 반도체층과 그 사이에 배치된 활성층을 구비하며, 상기 제1 및 제2 면을 연결하는 적어도 하나의 관통홀을 갖는 반도체 적층체;
    상기 적어도 하나의 관통홀 내에 배치되며, 상기 제1 도전형 반도체층에 접속되어 상기 반도체 적층체의 제2 면까지 연장되는 콘택층;
    상기 반도체 적층체의 제2 면 상에 배치되며, 상기 콘택층을 통해 상기 제1 도전형 반도체층에 접속되는 제1 전극층; 및
    상기 제1 전극층으로부터 전기적으로 분리되도록 상기 반도체 적층체의 제2 면 상에 배치되며 상기 제2 도전형 반도체층과 접속되는 제2 전극층을 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
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