KR20200011187A - 아연 산화물층을 구비하는 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

아연 산화물층을 구비하는 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 발광 다이오드는, 질화갈륨 계열의 제1 도전형 반도체층, 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층, 및 이들 사이에 개재된 활성층을 포함하는 발광 구조체; 및 상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하는 ZnO 투명 전극층을 포함하되, 상기 ZnO 투명 전극층은 ZnO 씨드층 및 상기 ZnO 씨드층 상에 형성된 ZnO 벌크층을 포함하고, 상기 ZnO 벌크층은 상기 ZnO 씨드층에 비해 다공성이며, 상기 ZnO 씨드층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이의 계면이 상기 ZnO 씨드층과 상기 ZnO 벌크층 사이의 계면보다 더 평평하고, 상기 ZnO 씨드층과 상기 ZnO 벌크층 사이의 계면은 불규칙적인 요철 형상을 갖는다.

Description

아연 산화물층을 구비하는 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법{LIGHT EMITTING DIODE WITH ZINC OXIDE LAYER AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 아연 산화물(ZnO)층을 구비하는 발광 다이오드에 관한 것으로, 특히, 아연 산화물층이 투명 전극으로 사용되는 발광 다이오드에 관한 것이다.
Ⅲ족-질화물(Ⅲ-N) 계열 레이저 또는 발광 다이오드는 조명, 디스플레이 및 데이터 저장 분야를 크게 변화시켰으며, 그 적용 분야를 계속해서 넓혀 가고 있다.
Ⅲ-N 기반 LED 소자에 있어서, p-형 층의 전형적으로 낮은 전기 전도성은 발광 다이오드 내에서 전류 집중을 초래하여 낮은 광 효율의 원인이 된다. 높은 광 효율을 달성하기 위해, 발광 다이오드에서 생성되는 광에 고도로 투명하고 p-GaN층에 낮은 오믹 접촉이 형성되며, 면저항이 낮은 전류 분산층을 도입하는 것이 요구된다.
인디움-주석 산화물(ITO)은, 상대적으로 높은 전기 전도성 및 낮은 광학적 흡수에 기인하여, 다양한 LED 제조 업자들에 의해 현재 LED 전류 분산층으로 선택된 재료이다. 그러나 증착 방법, 증착 표면 성질, 열처리(annealing) 조건, 막 내 인디움과 주석의 원소비와 같은 다양한 요인들에 의존하여 ITO 막의 보고된 성질에는 상당한 편차가 있다. 특히, ITO는 막 내에 많은 양의 결함을 포함하므로, 두께를 증가시키는데 한계가 있으며, 따라서, 높은 전기 전도성을 이용한 전류 분산 성능 개선에 한계가 있다.
ITO의 이러한 한계를 극복하기 위해, 상대적으로 얇은 두께의 ITO 막을 채택하면서 추가로 전극 패드들에서 연장되는 연장 전극을 도입하는 기술이 사용되고 있다. 그러나 이 경우, ITO의 면저항 증가로 전극 패드들 및 연장 전극 하부에 전류가 집중되고, 이에 따라, 전극 패드들 및 연장 전극 근처에서 ITO 막 하부에 전류 블록층이 추가되어 왔다. 그러나 전류 블록층의 도입은 발광 다이오드 제조 공정을 복잡하게 만들며 또한, ITO 막과 p-GaN층의 접촉 면적을 감소시켜 발광 다이오드의 순방향 전압을 증가시킨다.
한편, ITO 막의 문제점을 해결하기 위해 ZnO막을 투명전극으로 사용하는 기술이 연구되고 있다. ZnO는 ITO에 비해 광 흡수율이 낮아 상대적으로 더 두껍게 형성될 수 있으며, 이에 따라, 넓은 면적에 걸쳐 전류를 고르게 분산시킬 수 있어 순방향 전압을 낮출 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 ZnO 막은 GaN와는 다른 소스 가스를 사용하므로, 통상의 CVD 기술을 이용할 경우, 과도한 공정 시간이 요구되는 등 양산성에 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, ZnO 투명 전극을 채택하되, 양산성 및 신뢰성이 높은 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 고전류 및 고전압하에서 동작 가능하며, 복수의 발광셀들에 균일하게 전류를 분산시킬 수 있는 발광 다이오드를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드는, 질화갈륨 계열의 제1 도전형 반도체층, 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층, 및 이들 사이에 개재된 활성층을 포함하는 발광 구조체; 및 상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하는 ZnO 투명 전극층을 포함하되, 상기 ZnO 투명 전극층은 ZnO 씨드층 및 상기 ZnO 씨드층 상에 형성된 ZnO 벌크층을 포함하고, 상기 ZnO 벌크층은 상기 ZnO 씨드층에 비해 다공성이며, 상기 ZnO 씨드층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이의 계면이 상기 ZnO 씨드층과 상기 ZnO 벌크층 사이의 계면보다 더 평평하고, 상기 ZnO 씨드층과 상기 ZnO 벌크층 사이의 계면은 불규칙적인 요철 형상을 갖는다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드는, 질화갈륨 계열의 제1 도전형 반도체층, 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층, 및 이들 사이에 개재된 활성층을 포함하는 발광 구조체; 및 상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하는 ZnO 투명 전극층을 포함하되, 상기 ZnO 투명 전극층은 ZnO 씨드층 및 상기 ZnO 씨드층 상에 형성된 ZnO 벌크층을 포함하고, 상기 ZnO 씨드층은 졸-겔법을 이용하여 상기 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층 상에 형성되고, 상기 ZnO 벌크층은 수열합성법을 이용하여 상기 ZnO 씨드층 상에 성장된 것으로, 상기 ZnO 벌크층이 상기 ZnO 씨드층에 비해 다공성이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법은, 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 성장시키되, 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층은 질화갈륨 계열의 반도체층이고, 상기 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층 상에 졸-겔법을 이용하여 ZnO 씨드층을 형성하고, 상기 ZnO 씨드층 상에 수열합성법을 이용하여 ZnO 벌크층을 성장시키는 것을 포함한다.
ZnO 투명 전극층을 채택함으로써 전류 분산 성능이 개선된 발광 다이오드를 제공할 수 있다. 특히, 졸-겔법을 이용하여 ZnO 씨드층을 형성하고, 그 위에 수열합성법을 이용하여 ZnO 벌크층을 성장시킴으로써 ZnO 투명 전극층을 저온에서 저비용으로 형성할 수 있어 발광 다이오드의 대량 생산에 적합하다. 또한, 졸-겔법을 이용한 ZnO 씨드층을 채택함으로써 발광 다이오드의 순방향 전압을 낮출 수 있으며, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2a는 도 1의 절취선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도 2b는 도 1의 절취선 B-B를 따라 취해진 단면도이다.
도 2c는 도 1의 절취선 C-C를 따라 취해진 단면도이다.
도 2d는 도 1의 절취선 D-D를 따라 취해진 단면도이다.
도 3은 도 1의 제1 전극 패드 부분을 확대 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 투명 전극층을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 5a는 비교예에 따른 ZnO 투명 전극층을 설명하기 위한 주사전자현미경 사진이다.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 ZnO 투명 전극층을 설명하기 위한 주자전자현미경 사진이다.
도 6은 비교예들 및 실시예에 따른 발광 다이오드의 사용 시간에 따른 순방향 전압의 변화를 나타내는 그래프이다.
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 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드는, 질화갈륨 계열의 제1 도전형 반도체층, 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층, 및 이들 사이에 개재된 활성층을 포함하는 발광 구조체; 및 상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하는 ZnO 투명 전극층을 포함하되, 상기 ZnO 투명 전극층은 ZnO 씨드층 및 상기 ZnO 씨드층 상에 형성된 ZnO 벌크층을 포함하고, 상기 ZnO 벌크층은 상기 ZnO 씨드층에 비해 다공성이며, 상기 ZnO 씨드층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이의 계면이 상기 ZnO 씨드층과 상기 ZnO 벌크층 사이의 계면보다 더 평평하고, 상기 ZnO 씨드층과 상기 ZnO 벌크층 사이의 계면은 불규칙적인 요철 형상을 갖는다.
ZnO 씨드층과 제2 도전형 반도체층 사이의 계면에 공동이 생성되지 않거나 적게 생성됨으로써 투명 전극층과 제2 도전형 반도체층 사이의 접촉 저항을 줄일 수 있으며, 이에 따라, 순방향 전압을 감소시킬 수 있다. 또한, 투명 전극층과 제2 도전형 반도체층의 계면에 공동이 발생되는 것을 억제함으로써 사용 시간에 따른 순방향 전압 증가를 방지할 수 있어 발광 다이오드의 신뢰성을 개선할 수 있다.
한편, 상기 ZnO 벌크층은 그 상면보다 상기 ZnO 씨드층에 인접한 영역에 상대적으로 더 큰 공동들을 포함할 수 있다. ZnO 벌크층은 성장이 진행됨에 따라 결정성이 향상될 수 있으며, 따라서, 상면으로 갈수록 공동이 작아지거나 희박해진다.
상기 ZnO 씨드층은 졸-겔법을 이용하여 상기 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층 상에 형성되고, 상기 ZnO 벌크층은 수열합성법을 이용하여 상기 ZnO 씨드층 상에 성장된 것일 수 있다. 졸-겔법 및 수열합성법을 이용함으로써 상대적으로 저온에서 저비용으로 투명 전극층 대량으로 형성할 수 있다.
특히, 졸-겔법을 이용하여 ZnO 씨드층을 형성함으로써 ZnO 씨드층과 제2 도전형 반도체층 사이의 계면 특성을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 투명 전극층은 1000Å 내지 1um 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 이 두께 범위 내에서 상기 투명 전극층은 양호한 광 투과성 및 전류 분산 성능을 가질 수 있으며, 이에 따라, 고전류 하에서 구동할 수 있는 발광 다이오드를 제공할 수 있다.
상기 발광 다이오드는 기판을 더 포함할 수 있으며, 상기 발광 구조체는 상기 기판 상에 배치될 수 있다. 나아가, 상기 발광 구조체는 서로 이격된 복수의 발광셀들을 포함할 수 있으며, 상기 ZnO 투명 전극층은 상기 발광셀들의 제2 도전형 반도체층들 상에 각각 배치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 발광셀들은 서로 평행하게 배치될 수 있다.
또한, 상기 발광 다이오드는, 적어도 하나의 발광셀의 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극 패드; 및 적어도 하나의 발광셀의 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제2 전극 패드를 포함하고, 상기 발광셀들은 상기 제1 전극 패드와 제2 전극 패드 사이에서 직렬 연결될 수 있다.
복수의 발광셀들을 직렬 연결함으로써 고전압하에서 구동될 수 있는 발광 다이오드를 제공할 수 있다.
한편, 상기 발광 다이오드는, 각 발광셀의 제1 도전형 반도체층 상에 배치된 제1 전극 연장부; 및 각 발광셀의 투명 전극층 상에 배치된 제2 전극 연장부를 더 포함할 수 있다. 상기 전극 연장부들을 채택함으로써 발광 다이오드의 전류 분산 성능을 더욱 개선할 수 있다.
상기 발광 다이오드는 또한 이웃하는 발광셀들을 서로 전기적으로 연결하기 위한 연결부들을 더 포함할 수 있다.
한편, 각 발광셀의 제2 도전형 반도체층은 메사 식각에 의해 노출된 제1 도전형 반도체층의 상면으로 둘러싸일 수 있다. 이에 따라, 발광셀들을 서로 분리하기 위해 분리 영역을 형성할 때, 제2 도전형 반도체층 및 투명 전극이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 투명 전극층은 상기 제2 도전형 반도체층의 상부 영역 내에 배치되며, 상기 투명 전극층의 하부면은 상기 제2 도전형 반도체층의 상부면보다 좁은 면적을 가질 수 있다. 투명 전극층과 메사 형성 공정을 동일한 포토레지스트 패턴을 이용하여 패터닝될 수 있다. 이때, ZnO 투명 전극층은 습식 식각에 의해 패터닝되고, 제2 도전형 반도체층 및 활성층은 건식 식각을 통해 패터닝될 수 있다. ZnO 투명 전극층은 습식 식각에 의해 수평 방향으로도 식각되기 때문에, 제2 도전형 반도체층보다 좁은 면적을 갖도록 형성된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드는, 질화갈륨 계열의 제1 도전형 반도체층, 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층, 및 이들 사이에 개재된 활성층을 포함하는 발광 구조체; 및 상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하는 ZnO 투명 전극층을 포함하되, 상기 ZnO 투명 전극층은 ZnO 씨드층 및 상기 ZnO 씨드층 상에 형성된 ZnO 벌크층을 포함하고, 상기 ZnO 씨드층은 졸-겔법을 이용하여 상기 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층 상에 형성되고, 상기 ZnO 벌크층은 수열합성법을 이용하여 상기 ZnO 씨드층 상에 성장된 것으로, 상기 ZnO 벌크층이 상기 ZnO 씨드층에 비해 다공성이다.
상기 ZnO 벌크층은 그 상면보다 상기 ZnO 씨드층에 인접한 영역에 상대적으로 큰 공동들을 포함할 수 있다.
한편, 상기 발광 다이오드는 기판을 더 포함할 수 있으며, 상기 발광 구조체는 상기 기판 상에 배치될 수 있다.
상기 발광 구조체는 서로 이격된 복수의 발광셀들을 포함할 수 있으며, 상기 ZnO 투명 전극층은 상기 발광셀들의 제2 도전형 반도체층들 상에 각각 배치될 수 있다.
나아가, 각 발광셀의 제2 도전형 반도체층은 메사 식각에 의해 노출된 제1 도전형 반도체층의 상면으로 둘러싸일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법은, 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 성장시키되, 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층은 질화갈륨 계열의 반도체층이고, 상기 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층 상에 졸-겔법을 이용하여 ZnO 씨드층을 형성하고, 상기 ZnO 씨드층 상에 수열합성법을 이용하여 ZnO 벌크층을 성장시키는 것을 포함한다.
상기 ZnO 벌크층은 상기 ZnO 씨드층에 비해 다공성일 수 있다.
한편, 상기 ZnO 씨드층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이의 계면이 상기 ZnO 씨드층과 상기 ZnO 벌크층 사이의 계면보다 평평할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 도시한 평면도이고, 도 2a, 도 2b, 도 2c 및 2d는 각각 도 1의 절취선 A-A, B-B, C-C 및 D-D를 따라 취해진 개략적인 단면도들이며, 도 3은 도 1의 제1 전극 패드(35) 부분을 확대 도시한 평면도이다.
도 1, 도 2a, 도 2b, 2c 및 도 2d를 참조하면, 발광 다이오드는 기판(21), 발광구조체(30), 투명 전극(29), 절연층(31a, 31b, 31c, 31d), 제1 전극 패드(35), 제2 전극 패드(37), 제1 연장부들(35a), 제2 연장부들(37a) 및 제3 연장부들(37b)을 포함한다. 여기서, 발광구조체(30)는 복수의 발광셀들(C1, C2, C3)로 분리되고, 각 발광셀들 상에 제1 내지 제3 연장부들(35a, 37a, 37b)이 배치된다.
기판(21)은 질화갈륨계 반도체층을 성장시킬 수 있는 기판이면 특별히 제한되지 않는다. 기판(21)의 예로는 사파이어 기판, 질화갈륨 기판, SiC 기판 등 다양할 수 있으며, 패터닝된 사파이어 기판일 수 있다. 기판(21)은 도 1의 평면도에서 보듯이 직사각형 또는 정사각형의 외형을 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(21)의 크기는 특별히 한정되는 것은 아니며 다양하게 선택될 수 있다.
발광구조체(30)는 기판(21) 상에 위치하고, 제1 도전형 반도체층(23), 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)을 포함한다. 제1 도전형 반도체층(23)은 n형 반도체층일 수 있고, 제2 도전형 반도체층(27)은 p형 반도체층일 수 있으나, 서로 반대로 도전된 반도체층일 수도 있다. 그리고 제1 도전형 반도체층(23)과 제2 도전형 반도체층(27) 사이에 활성층(25)이 개재된다.
제1 도전형 반도체층(23), 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)은 질화갈륨 계열의 화합물 반도체 물질, 즉, (Al, In, Ga)N으로 형성될 수 있다. 활성층(25)은 요구되는 파장의 빛을 방출할 수 있도록 조성 원소 및 조성비가 결정될 수 있고, 제1 도전형 반도체층(23) 및 제2 도전형 반도체층(27)은 활성층(25)에 비해 밴드갭이 큰 물질로 형성될 수 있다.
또한, 제1 도전형 반도체층(23) 및 제2 도전형 반도체층(27)은 각각 단일층으로 형성될 수 있으며, 다중층으로 형성될 수도 있다. 또한, 활성층(25)은 단일 양자웰 또는 다중 양자웰 구조를 가질 수 있다. 또한, 도면에 도시하지 않았으나, 기판(21)과 제1 도전형 반도체층(23) 사이에 버퍼층이 개재될 수 있다.
발광구조체(30)는 MOCVD 또는 MBE 기술을 사용하여 형성될 수 있고, 사진 및 식각 공정을 사용하여 제2 도전형 반도체층(27) 및 활성층(25)을 식각함으로써 제1 도전형 반도체층(23)의 일부 영역이 노출될 수 있다.
또한, 발광 구조체(30)는 셀 분리 영역들(I1, I2)에 의해 복수(n개)의 발광셀들로 분리된다. 도 1에 3개의 발광셀들(C1, C2, C3)이 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. n은 2 이상의 정수일 수 있으며, 특히 3 이상의 정수일 수 있다. 나아가, n이 홀수인 경우, 전극 패드들(35, 37)을 기판(21) 대각 방향에 배치할 수 있어 유리하다.
발광셀들(C1, C2, C3)은 기다란 직사각형 형상을 가지며, 서로 평행하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 홀수번째 발광셀들 사이에 짝수번째 발광셀이 배치된다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 제2 발광셀(C2)이 제1 및 제3 발광셀들(C1, C3) 사이에 배치된다.
셀 분리 영역들(I1, I2)의 양측벽은 사진 및 식각 공정을 이용하여 형성되며, 연결부들(36)의 신뢰성을 고려하여 상대적으로 완만한 형상을 가진다.
그러나 기판(21)의 측면들(도 2a에서 기판(21)의 좌측 측면 참조)은 셀 분리 영역(I1, I2)과 달리 레이저 스크라이빙을 이용하여 형성될 수 있으며, 따라서, 상대적으로 급격한 기울기를 가진다. 특히, 기판(21)과 제1 도전형 반도체층(23)이 함께 레이저 스크라이빙을 이용하여 다른 발광 다이오드들로부터 분리될 수 있으며, 따라서, 기판(21)과 제1 도전형 반도체층(23)의 측면들이 서로 나란할 수 있다.
한편, 각 발광셀들(C1, C2, C3)의 가장자리를 따라 제1 도전형 반도체층(23)의 상면이 노출된다. 즉, 제2 도전형 반도체층(27)은 노출된 제1 도전형 반도체층(23)의 상면으로 둘러싸인다. 제1 도전형 반도체층(23)의 상면은 제2 도전형 반도체층(27)의 둘레 전체를 따라 노출될 수 있다.
한편, 투명 전극층(29)은 각 발광셀(C1, C2, C3)의 제2 도전형 반도체층(27) 상에 위치한다. 투명전극층(29)은 ZnO로 형성되며, 제2 도전형 반도체층(27)에 컨택된다. 즉, 투명전극층(29)은 제2 도전형 반도체층(27)과 전기적으로 접촉되며, 제2 도전형 반도체층(27)보다 낮은 비저항을 가져 발광 다이오드의 넓은 영역에 걸쳐 전류를 분산시킨다.
ZnO 투명 전극층(29)은 제2 도전형 반도체층(27)과 대체로 동일한 평면 형상을 가진다. 다만, ZnO 투명 전극층(29)이 제2 도전형 반도체층(27)보다 좁은 면적을 가질 수 있다. ZnO 투명 전극층(29)의 하부면은 모두 제2 도전형 반도체층(27)의 상면에 접촉할 수 있다.
ZnO 투명 전극층(29)은 Zn 및 O가 화합물의 대부분을 구성하고 ZnO의 울짜이트 결정 구조를 보유하는 한 임의의 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, ZnO 투명 전극층(29)은 알루미늄 도핑된 아연 산화물(AZO), 갈륨 도핑된 아연 산화물(GZO), 및 인디움 도핑된 아연 산화물(IZO)을 포함한다. ZnO 투명 전극(29)은 또한 소량의 다른 도펀트들 및/또는 다른 불순물이나 함유물 재료를 구비하는 재료뿐만 아니라 공공(vacancy) 및 삽입계 재료 결함의 존재에 기인한 비화학양론인 재료를 포함한다.
ZnO 투명 전극층(29)은 ITO막의 일반적인 두께의 약 5배 이상의 두께를 가질 수 있다. 예컨대, ITO 막은 흡수율 때문에 통상 약 500Å 이하의 두께로 형성되나, ZnO 투명 전극층(29)은 흡수율이 낮으므로, 1000Å 이상, 나아가 약 5000Å 이상의 두께로 형성될 수 있다. ZnO 투명 전극층(29)의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 약 1um 이하일 수 있다.
ZnO 투명 전극층(29)을 두껍게 형성할 수 있어 면저항을 감소시킬 수 있으며, 따라서, 전류를 더 쉽게 분산시킬 수 있다. ZnO의 구체적인 구조 및 형성 방법에 대해서는 도 4를 참조하여 뒤에서 상세히 설명된다.
도 1에 도시되듯이, 제1 전극 패드(35)는 제1 발광셀(C1) 상에 배치될 수 있으며, 제2 전극 패드(37)는 제3 발광셀 상에 배치될 수 있다. 제1 전극 패드(35)는 노출된 제1 도전형 반도체층(23)의 상면 상에 배치될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 전극 패드(35)가 절연층을 개재하여 제2 도전형 반도체층(27) 상에 배치될 수도 있다. 또한, 제1 전극 패드(35)는 제1 발광셀(C1)의 일측 모서리 근처에 배치될 수 있다.
한편, 제1 연장부(35a)는 메사 식각 공정을 통해 노출된 제1 도전형 반도체층(23)에 전기적으로 접속된다. 제1 발광셀(C1) 상의 제1 연장부(35a)는 제1 전극 패드(35)로부터 연장할 수 있으며, 그 외 발광셀들(C1, C2) 상의 제1 연장부들(35a)은 연결부(36)으로부터 연장할 수 있다.
제2 전극 패드(37)는 투명 전극층(29) 상에 배치된다. 제2 전극 패드(37)는 제1 전극 패드(35)에 대향하여 기판(21)의 타측 모서리 근처에 배치될 수 있으며, 이에 따라, 와이어를 본딩하는 공정을 쉽게 진행할 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 발광셀들(C1, C2, C3) 상의 제2 연장부(37a) 및 제3 연장부(37b)는 제1 연장부(35a)를 감싸도록 투명전극층(29) 상에 위치할 수 있다. 본 실시예에서, 제2 전극 패드(37)가 모든 발광셀들(C1 내지 C3) 상에 배치되는 것은 아니므로, 모든 제2 연장부들(37a) 및 제3 연장부들(37b)이 제2 전극 패드(37)에서 연장되는 것은 아니다. 도 1에 도시한 바와 같이, 제3 발광셀(C3) 상의 제2 연장부(37a) 및 제3 연장부(37b)는 제2 전극 패드(37)에서 연장하지만, 제1 및 제2 발광셀(C1, C2) 상의 제2 연장부(37a) 및 제3 연장부(37b)는 제2 전극 패드(37)로부터 이격되며, 발광셀들을 전기적으로 연결하는 연결부(36)로부터 연장한다.
제2 연장부들(37a) 및 제3 연장부들(37b)은 각 발광셀(C1 내지 C3) 상의 투명전극층(29) 상에 위치하여 투명전극층(29)에 각각 전기적으로 접속된다.
한편, 연결부들(36)은 이웃하는 발광셀들을 전기적으로 연결한다. 구체적으로, 연결부들(36)은 하나의 발광셀의 제1 연장부(35a)와 이웃하는 발광셀의 제2 및 제3 연장부들(37a, 37b)을 연결한다. 도 2b에 잘 도시되듯이, 연결부(36)의 일측 단부는 제1 도전형 반도체층(23) 상에 위치하여 제1 연장부(35a)에 연결되고, 타측 단부는 제2 도전형 반도체층(27) 상에 위치할 수 있다. 도 1에서 알 수 있듯이, 제2 도전형 반도체층(27) 상에 위치하는 연결부(36)의 타측 단부는 제2 및 제3 연장부들(37a, 37b)에 연결된다.
제1 발광셀(C1)과 제3 발광셀(C3, 마지막 발광셀)을 제외한 나머지 발광셀(예를 들면, C2)에는 두 개의 연결부들(36)이 대각 방향의 모서리들 근처에 배치된다. 제1 발광셀(C1)에 연결된 연결부(36)는 제1 전극 패드(35)에 대향하여 대각 방향의 모서리 근처에 배치되며, 제3 발광셀(C3)에 연결된 연결부(36)는 제2 전극 패드(37)에 대향하여 대각 방향의 모서리 근처에 배치된다. 한편, 제1 발광셀(C1) 상의 제1, 제2 및 제3 연장부들(35a, 37a, 37b)과 제2 발광셀(C2) 상의 제1, 제2 및 제3 연장부들은 대체로 유사한 형상을 가진다. 제2 발광셀(C2) 상의 제1, 제2 및 제3 연장부들(35a, 37a, 37b)과 제3 발광셀(C3) 상의 제1, 제2 및 제3 연장부들 또한 대체로 유사한 형상을 가진다. 이웃하는 발광셀들 상의 제1 내지 제3 연장부들(35a, 37a, 37b)이 서로 반전된 형상으로 배치됨으로써, 제1 연장부(35a)를 단일 선으로 상대적으로 길게 형성하면서, 제2 연장부(37a)와 제3 연장부(37b)의 길이를 대체로 동일 또는 유사하게 설계할 수 있으며, 이에 따라, 제1 연장부(35a)의 양측에서 대체로 균일한 전류 분산을 달성할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 제1 전극 패드(35), 제2 전극 패드(37), 제1 연장부들(35a), 연결부들(36), 제2 연장부들(37a) 및 제3 연장부들(37b)은 동일 공정에서 동일 재료로 함께 형성될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이들은 서로 다른 공정에서 서로 다른 재료로 형성될 수도 있다.
한편, 제1 절연층(31a)은 제1 전극 패드(35) 하부에 위치할 수 있다. 제1 절연층(31a)은 제1 전극 패드(35)로부터 제1 도전형 반도체층(23)으로 전류가 직접 유입되는 것을 완화하여 전류 분산에 기여한다. 도 2c에 도시한 바와 같이, 제1 절연층(31a)은 제1 전극 패드(35)의 일부 영역 하부에 배치될 수 있으며, 따라서. 제1 전극 패드(35)의 가장자리 영역은 제1 도전형 반도체층(23)에 접속될 수 있다. 제1 절연층(31a)의 넓이 및 제1 전극 패드(35)의 넓이를 조절함으로써 제1 전극 패드(35)가 제1 도전형 반도체층(23)에 접촉하는 면적을 조절할 수 있으며 이를 통해 순방향 전압을 제어할 수 있다.
제2 절연층(31b)은 제2 전극 패드(37)의 하부에 배치되어, 제2 전극 패드(37)를 투명 전극층(29)으로부터 이격시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 절연층(31b)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 디스크 형상으로 형성될 수 있으며, 제2 전극 패드(37)보다 더 큰 면적을 가질 수 있다. 제2 전극 패드(37)는 절연층(31b) 상에 배치되어 투명 전극층(29)으로부터 이격될 수 있다. 그러나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 제2 절연층(31b)이 개구부를 갖도록 형성되고, 제2 전극 패드(37)는 부분적으로 투명 전극층(29)에 접촉할 수도 있다. 제2 절연층(31b) 상에 제2 전극 패드(37)를 배치함으로써 제2 전극 패드(37) 하부에 전류가 집중되는 것을 완화할 수 있다.
한편, 연결부(36)에 의해 하나의 발광셀 내의 제1 도전형 반도체층(23)과 제2 도전형 반도체층(27)이 단락되는 것을 방지하기 위해 연결부(36) 하부에 제3 절연층(39c)이 개재될 수 있다.
또한, 도 3에 확대 도시된 바와 같이, 제4 절연층(31d)이 제1 전극 패드(35) 주변에 노출된 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)의 측벽을 덮을 수 있다. 제4 절연층(31d)은 제1 전극 패드(35)에 와이어를 본딩할 경우, 본딩 와이어가 제2 도전형 반도체층(27) 또는 활성층(25)에 단락되는 것을 방지한다. 본 실시예에서, 제4 절연층(31d)은 연속적인 곡선형으로 형성될 수 있으며, 제1 연장부(35a)는 제4 절연층(31d)의 상부를 지나갈 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 제4 절연층(31d)의 일부가 생략되고, 제1 연장부(35a)는 제4 절연층(31d)의 생략된 부분을 지나갈 수 있다.
상기 제1 내지 제4 절연층(31a, 31b, 31c, 31d)은 동일 공정에서 동일 재료로 함께 형성될 수 있다. 특히, 이들 절연층들(31a, 31b, 31c, 31d)는 리프트 오프 공정을 이용하여 형성될 수 있으며, 분포 브래그 반사기로 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 투명 전극층(29)을 설명하기 위한 부분 단면도이다.
도 4를 참조하면, ZnO 투명 전극층(29)은 제2 도전형 반도체층(27) 상에 위치하며, ZnO 씨드층(29a) 및 ZnO 벌크층(29b)을 포함한다. ZnO 씨드층(29a)은 대략 5nm 내지 20nm 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 본 실시예에 있어서, ZnO 씨드층(29a)은 연속적인 막으로 형성되며, ZnO 벌크층(29b)과 뚜렷하게 구별된다. ZnO 벌크층(29b)은 다수의 공동(void)을 포함하는 다공성 막인데 반해, ZnO 씨드층(29a)은 ZnO 벌크층(29b)에 비해 고밀도의 막이다.
본 실시예에 있어서, ZnO 씨드층(29a)은 졸-겔법을 이용하여 형성된다. 졸-겔법을 이용함으로써 ZnO 씨드층(29a)을 제2 도전형 반도체층(27) 상에 연속적인 고밀도의 막으로 형성할 수 있다. 특히, 제2 도전형 반도체층(27)이 울짜이트 결정 구조를 갖는 질화갈륨 계열의 반도체층이므로, 울짜이트 결정 구조의 ZnO 씨드층(29a)이 제2 도전형 반도체층(27)에 용이하게 형성될 수 있다. 한편, ZnO 벌크층(29b)은 수열합성법을 이용하여 형성할 수 있으며, 따라서, ZnO 벌크층(29b)을 상대적으로 낮은 온도에서 저비용으로 형성할 수 있다.
일반적으로, ZnO 막을 형성하기 위해 암모니아에 ZnO 파우더를 용해한 용액을 스핀코팅하여 ZnO 씨드층을 형성하는 방법이 연구되어 왔다. 그러나 암모니아 수용액을 이용한 방법으로는 반도체층 상에 고밀도의 ZnO 씨드층을 형성하기 어렵다. 이러한 다공성의 ZnO 씨드층은 반도체층을 완전히 덮지 못하고 반도체층의 상면을 노출시킨다. 한편, 다공성의 ZnO 씨드층 상에 ZnO 벌크층을 수열합성법으로 형성할 경우, ZnO 씨드층과 벌크층의 구별이 어려우며, 반도체층과 ZnO 막의 계면에도 다수의 공동이 형성된다. ZnO 막과 반도체층 사이의 공동은 저항을 증가시키고 사용 시간이 증가함에 따라 공동이 커져 순방향 전압을 증가시킬 것이다.
이에 반해, 졸-겔법을 이용한 ZnO 씨드층(29a)은 암모니아 기반의 ZnO 씨드층에 비해 상대적으로 고밀도 막으로 형성되므로, 제2 도전형 반도체층(27)의 전면을 덮을 수 있다. 따라서, ZnO 씨드층(29a) 상에 수열합성법을 이용하여 ZnO 벌크층(29b)을 형성하여도 ZnO 벌크층(29b)과 구별되는 ZnO 씨드층(29a)이 잔류하며, ZnO 씨드층(29a)과 제2 도전형 반도체층(27) 사이에 공동이 형성되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, ZnO 투명 전극층(29)과 제2 도전형 반도체층(27) 사이의 접촉 저항을 낮출 수 있어 순방향 전압을 낮출 수 있다. 또한, ZnO 투명 전극층(29)과 제2 도전형 반도체층(27)의 계면에 공동이 형성되는 것을 방지할 수 있어 사용 시간에 따라 순방향 전압이 증가하는 문제를 해결할 수 있다.
졸-겔법을 이용한 ZnO 씨드층(29a) 형성은 아연 아세테이트 디하이드레이트(zinc acetated dehydrate)와 같은 전구체를 에탄올 등의 알코올 및 솔벤트와 혼합하여 졸을 형성하고, 이를 제2 도전형 반도체층(27) 상에 스핀 코팅하고 열처리하여 형성될 수 있다. 졸을 먼저 형성하고 스핀코팅하기 때문에 고밀도의 ZnO 씨드층을 형성할 수 있다. 졸-겔법을 이용하여 졸을 형성하기 위해 용액은 대략 50 내지 60℃의 온도 범위에서 20분 내지 1시간 유지될 수 있으며, 스핀 코팅후 열처리는 300 내지 700℃ 범위 내에서 수행될 수 있다.
졸-겔법을 이용한 ZnO 씨드층(29a) 형성은 CVD나 ALD를 이용한 씨드층 형성에 비해 더 신속하고 저비용으로 대량으로 ZnO 씨드층(29a)을 형성할 수 있어 ZnO 투명 전극층(29)을 갖는 발광 다이오드의 대량 생산에 적합하다.
한편, ZnO 벌크층(29b)은 초임계 상태의 암모니아 수용액에 ZnO 씨드층(29a)이 형성된 기판(21)을 담가 성장될 수 있다. ZnO 벌크층(29b)은 ZnO 씨드층(29a) 상에서 성장되며, ZnO 벌크층(29b) 내에 다수의 공동이 형성될 수도 있다. 다만, ZnO 벌크층(29b)은 암모니아 기판의 ZnO 씨드층 상에 성장된 ZnO 벌크층에 비해 더 적은 수의 공동을 포함하며, 상대적으로 더 높은 밀도를 가진다.
도 5a 및 도 5b는 각각 암모니아 수용액 기반의 ZnO 씨드층 및 졸-겔법을 이용한 ZnO 씨드층을 이용하여 형성된 ZnO 투명 전극층(29)을 보여주는 주사전자현미경 사진들이다. 여기서, ZnO 벌크층들(29b)은 동일한 조건하에서 수열합성법으로 성장되었다.
도 5a를 참조하면, 제2 도전형 반도체층(27) 상에 성장된 투명 전극층(29)은 씨드층과 벌크층의 구별이 어려우며, 투명 전극층(29)과 제2 도전형 반도체층(27)의 계면에 다수의 공동이 형성된 것을 확인할 수 있다.
이에 반해, 도 5b를 참조하면, 졸-겔법을 이용하여 형성된 ZnO 씨드층(29a)은 다공성의 ZnO 벌크층(29b)과 구별되며, ZnO 씨드층(29a)과 제2 도전형 반도체층(27) 사이의 계면에서 공동은 관찰되지 않는다. 또한, 도 5b의 ZnO 씨드층(29a) 내에서도 공동이 관찰되지 않아 ZnO 벌크층(29b)에 비해 더 고밀도인 것을 알 수 있다.
나아가, 도 5b의 실시예에서 ZnO 벌크층(29b) 내 공동들도 도 5a의 벌크층 내 공동들에 비해 크기가 상대적으로 더 작은 것을 알 수 있으며, 도 5b의 ZnO 벌크층(29b)이 도 5a의 벌크층보다 더 고밀도인 것을 알 수 있다.
또한, 도 5b를 참조하면, 상기 ZnO 씨드층(29a)과 상기 제2 도전형 반도체층(27) 사이의 계면이 상기 ZnO 씨드층(29a)과 상기 ZnO 벌크층(29b) 사이의 계면보다 더 평평한 것을 알 수 있다. ZnO 씨드층(29a)은 ZnO 벌크층(29b)을 성장시키는 동안 그 상면의 형상이 변형되지만, 하면은 변형되지 않고 유지되기 때문이라 판단된다. 특히, ZnO 씨드층(29a)과 ZnO 벌크층(29b) 사이의 계면은 불규칙적인 요철 형상을 가지는 것을 알 수 있다.
한편, ZnO 벌크층(29b)은 다공성이며, 내부에 크기가 서로 다른 다수의 공동들을 포함한다. 특히, 상기 ZnO 벌크층(29)은 그 상면보다 상기 ZnO 씨드층(29b)에 인접한 영역에 상대적으로 더 큰 공동들을 포함하는 것을 확인할 수 있다.
도 6은 비교예들 및 실시예에 따른 발광 다이오드의 사용 시간에 따른 순방향 전압의 변화를 나타내는 그래프이다. 가속 조건으로 온도 120℃에서 전류 200mA를 인가하여 시간에 따른 순방향 전압을 측정하였다.
비교예 1은 암모니아 수용액 기반의 ZnO 씨드층을 사용하여 ZnO 투명 전극층을 형성한 발광 다이오드의 순방향 전압을 나타내며, 비교예 2는 종래 기술에 따른 ITO 투명 전극층을 적용한 발광 다이오드의 순방향 전압을 나타내고, 실시예는 졸-겔법으로 형성된 ZnO 씨드층을 사용하여 ZnO 투명 전극층을 형성한 발광 다이오드의 순방향 전압을 나타낸다.
암모니아 수용액 기반의 ZnO 씨드층을 사용한 비교예 1의 발광 다이오드는 초기 순방향 전압이 ITO를 적용한 비교예 2의 발광 다이오드와 유사하며, 사용 시간에 따라 순방향 전압이 급격히 증가하였다. 한편, ITO 기반의 비교예 2의 발광 다이오드는 시간에 따라 순방향 전압이 약간 증가하는 경향을 보였다.
이에 반해, 본 실시예의 발광 다이오드는 초기 순방향 전압이 비교예 1 및 2의 발광 다이오드들보다 더 낮았으며, 시간이 증가함에 따라 순방향 전압이 다소 감소하는 경향을 보였다. 따라서, 졸-겔법을 이용하여 ZnO 씨드층을 형성하고 이를 이용하여 ZnO 투명 전극층(29b)을 형성함으로써 순방향 전압을 낮출 수 있으며, 신뢰성이 높은 발광 다이오드를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
본 발명의 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명되었지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예에 대한 것으로, 본 발명이 상기 실시예에 한정되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 따라서, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 질화갈륨 계열의 제1 도전형 반도체층, 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층, 및 이들 사이에 개재된 활성층을 포함하는 발광 구조체; 및
    상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하는 ZnO 투명 전극층을 포함하되,
    상기 ZnO 투명 전극층은 ZnO 씨드층 및 상기 ZnO 씨드층 상에 형성된 ZnO 벌크층을 포함하고,
    상기 ZnO 벌크층은 상기 ZnO 씨드층에 비해 다공성이며,
    상기 ZnO 씨드층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이의 계면이 상기 ZnO 씨드층과 상기 ZnO 벌크층 사이의 계면보다 더 평평하고,
    상기 ZnO 씨드층과 상기 ZnO 벌크층 사이의 계면은 불규칙적인 요철 형상을 갖는 발광 다이오드.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 ZnO 벌크층은 그 상면보다 상기 ZnO 씨드층에 인접한 영역에 상대적으로 더 큰 공동들을 포함하는 발광 다이오드.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 ZnO 씨드층은 졸-겔법을 이용하여 상기 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층 상에 형성되고, 상기 ZnO 벌크층은 수열합성법을 이용하여 상기 ZnO 씨드층 상에 성장된 발광 다이오드.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 투명 전극층은 1000Å 내지 1um 범위 내의 두께를 가지는 발광 다이오드.
  5. 청구항 1에 있어서,
    기판을 더 포함하고,
    상기 발광 구조체는 상기 기판 상에 배치된 발광 다이오드.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 발광 구조체는 서로 이격된 복수의 발광셀들을 포함하고,
    상기 ZnO 투명 전극층은 상기 발광셀들의 제2 도전형 반도체층들 상에 각각 배치된 발광 다이오드.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 복수의 발광셀들은 서로 평행하게 배치된 발광 다이오드.
  8. 청구항 6에 있어서,
    적어도 하나의 발광셀의 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극 패드; 및
    적어도 하나의 발광셀의 제2 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제2 전극 패드를 포함하고,
    상기 발광셀들은 상기 제1 전극 패드와 제2 전극 패드 사이에서 직렬 연결된 발광 다이오드.
  9. 청구항 8에 있어서,
    각 발광셀의 제1 도전형 반도체층 상에 배치된 제1 전극 연장부; 및
    각 발광셀의 투명 전극층 상에 배치된 제2 전극 연장부를 더 포함하는 발광 다이오드.
  10. 청구항 9에 있어서,
    이웃하는 발광셀들을 서로 전기적으로 연결하기 위한 연결부들을 더 포함하는 발광 다이오드.
  11. 청구항 6에 있어서,
    각 발광셀의 제2 도전형 반도체층은 메사 식각에 의해 노출된 제1 도전형 반도체층의 상면으로 둘러싸인 발광 다이오드.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 투명 전극층은 상기 제2 도전형 반도체층의 상부 영역 내에 배치되며,
    상기 투명 전극층의 하부면은 상기 제2 도전형 반도체층의 상부면보다 좁은 면적을 가지는 발광 다이오드.
  13. 질화갈륨 계열의 제1 도전형 반도체층, 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층, 및 이들 사이에 개재된 활성층을 포함하는 발광 구조체; 및
    상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하는 ZnO 투명 전극층을 포함하되,
    상기 ZnO 투명 전극층은 ZnO 씨드층 및 상기 ZnO 씨드층 상에 형성된 ZnO 벌크층을 포함하고,
    상기 ZnO 씨드층은 졸-겔법을 이용하여 상기 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층 상에 형성되고, 상기 ZnO 벌크층은 수열합성법을 이용하여 상기 ZnO 씨드층 상에 성장된 것으로, 상기 ZnO 벌크층이 상기 ZnO 씨드층에 비해 다공성인 발광 다이오드.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 ZnO 벌크층은 그 상면보다 상기 ZnO 씨드층에 인접한 영역에 상대적으로 큰 공동들을 포함하는 발광 다이오드.
  15. 청구항 13에 있어서,
    기판을 더 포함하고,
    상기 발광 구조체는 상기 기판 상에 배치된 발광 다이오드.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 발광 구조체는 서로 이격된 복수의 발광셀들을 포함하고,
    상기 ZnO 투명 전극층은 상기 발광셀들의 제2 도전형 반도체층들 상에 각각 배치된 발광 다이오드.
  17. 청구항 16에 있어서,
    각 발광셀의 제2 도전형 반도체층은 메사 식각에 의해 노출된 제1 도전형 반도체층의 상면으로 둘러싸인 발광 다이오드.
  18. 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 성장시키되, 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층은 질화갈륨 계열의 반도체층이고,
    상기 질화갈륨 계열의 제2 도전형 반도체층 상에 졸-겔법을 이용하여 ZnO 씨드층을 형성하고,
    상기 ZnO 씨드층 상에 수열합성법을 이용하여 ZnO 벌크층을 성장시키는 것을 포함하는 발광 다이오드 제조 방법.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 ZnO 벌크층은 상기 ZnO 씨드층에 비해 다공성인 발광 다이오드 제조 방법.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 ZnO 씨드층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이의 계면이 상기 ZnO 씨드층과 상기 ZnO 벌크층 사이의 계면보다 평평한 발광 다이오드 제조 방법.
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