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KR101311440B1 - Light emitting diode and manufacturing method thereof - Google Patents

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KR101311440B1
KR101311440B1 KR1020110091195A KR20110091195A KR101311440B1 KR 101311440 B1 KR101311440 B1 KR 101311440B1 KR 1020110091195 A KR1020110091195 A KR 1020110091195A KR 20110091195 A KR20110091195 A KR 20110091195A KR 101311440 B1 KR101311440 B1 KR 101311440B1
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nitride semiconductor
semiconductor layer
type nitride
doped
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히데오 카와니시
타츠야 토미자와
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가와니시 히데오
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Abstract

본 발명의 실시예에 따르면, 기판 상에 형성되는 n형 질화물 반도체층; 상기 n형 질화물 반도체층 상에 형성되는 활성층; 및 상기 활성층 상에 형성되며, 탄소(C) 도핑된 AlxGa1 - xN 층(0.06≤x≤0.55)으로 형성되는 p형 질화물 반도체층을 포함하는, 발광 소자가 제공된다.According to an embodiment of the present invention, an n-type nitride semiconductor layer formed on a substrate; An active layer formed on the n-type nitride semiconductor layer; And a p-type nitride semiconductor layer formed on the active layer and formed of a carbon (C) doped Al x Ga 1 - x N layer (0.06 ≦ x ≦ 0.55).

Description

발광 소자 및 이의 제조 방법{LIGHT EMITTING DIODE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}LIGHT EMITTING DIODE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF

본 발명은 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a light emitting device and a method of manufacturing the same.

일반적으로, 실내 또는 실외의 조명등으로 전구나 형광등이 많이 사용되고 있는데, 이러한 전구나 형광등은 수명이 짧아 자주 교환하여야 하는 문제가 있다. 또한, 종래의 형광등은 그 사용시간 경과에 따른 열화로 인해 조도가 점차 떨어지는 현상이 과도하게 발생하는 문제가 있다.Generally, bulbs or fluorescent lamps are widely used as indoor or outdoor illumination lamps, and such bulbs or fluorescent lamps have a short life span and therefore frequently have to be replaced. In addition, the conventional fluorescent lamp has a problem that the illuminance gradually decreases due to deterioration over time of its use.

이러한 문제를 해결하기 위하여 우수한 제어성, 빠른 응답속도, 높은 전기 광 변환효율, 긴 수명, 적은 소비전력 및 높은 휘도의 특성 및 감성 조명을 구현할 수 있는 발광 다이오드(LED; Light Emitting diode)가 개발되었다. In order to solve this problem, a light emitting diode (LED) has been developed that can realize excellent controllability, fast response speed, high electro-optical conversion efficiency, long life, low power consumption, high brightness, and sensitive lighting. .

발광 다이오드 중 특히 질화물 반도체 발광 소자는 그 응용 분야가 넓으며, 청색/녹색 등의 광 출력을 위해 널리 사용된다. Among the light emitting diodes, in particular, nitride semiconductor light emitting devices have a wide application field, and are widely used for light output such as blue / green.

통상적인 질화물 반도체 발광 소자는 n형 질화물 반도체층, 활성층, p형 질화물 반도체층을 포함한다. n형 질화물 반도체층과 p형 질화물 반도체층은 pn 접합을 형성하며, n형 질화물 반도체층의 전자와 p형 질화물 반도체층의 홀이 활성층에서 결합함으로써 발광이 이루어진다. 활성층은 일반적으로 다중 양자 우물(MQW: Multi-Quantum Well) 구조로 이루어진다.Conventional nitride semiconductor light emitting devices include an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer. The n-type nitride semiconductor layer and the p-type nitride semiconductor layer form a pn junction, and light is emitted by combining electrons of the n-type nitride semiconductor layer and holes of the p-type nitride semiconductor layer in the active layer. The active layer generally consists of a multi-quantum well (MQW) structure.

한국특허등록 제0580752호(등록일: 2006.05.09.)Korean Patent Registration No. 0580752 (Registration Date: 2006.05.09.)

본 발명은 높은 홀 효과를 나타내고 향상된 전기적 특성을 갖는 질화물계 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a nitride-based light emitting device exhibiting a high Hall effect and having improved electrical properties.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기판 상에 형성되는 n형 질화물 반도체층; 상기 n형 질화물 반도체층 상에 형성되는 활성층; 및 상기 활성층 상에 형성되며, 탄소(C) 도핑된 AlxGa1 - xN 층(0.06≤x≤0.55)으로 형성되는 p형 질화물 반도체층을 포함하는, 발광 소자가 제공된다. According to an embodiment of the present invention, an n-type nitride semiconductor layer formed on a substrate; An active layer formed on the n-type nitride semiconductor layer; And a p-type nitride semiconductor layer formed on the active layer and formed of a carbon (C) doped Al x Ga 1 - x N layer (0.06 ≦ x ≦ 0.55).

상기 p형 질화물 반도체층의 탄소(C) 도핑을 위한 탄소원은 CBr4인 것이 바람직하다. The carbon source for carbon (C) doping of the p-type nitride semiconductor layer is preferably CBr 4 .

상기 p형 질화물 반도체층은 마그네슘(Mg) 도핑된 GaN 층을 더 포함할 수 있다. The p-type nitride semiconductor layer may further include a magnesium (Mg) doped GaN layer.

상기 n형 질화물 반도체층은 GaN 층, AlGaN 층 또는 실리콘(Si) 도핑된 AlGaN 층 중 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다. The n-type nitride semiconductor layer may include at least one of a GaN layer, an AlGaN layer, or a silicon (Si) doped AlGaN layer.

상기 활성층은, 마그네슘(Mg) 도핑된 GaN 층 또는 도핑되지 않은 GaN 층 중 적어도 하나의 층을 포함할 수 있다. The active layer may include at least one layer of a magnesium (Mg) doped GaN layer or an undoped GaN layer.

상기 p 형 질화물 반도체층은 0.1~1.5㎛의 두께를 가질 수 있다. The p-type nitride semiconductor layer may have a thickness of 0.1 ~ 1.5㎛.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기판 상에 n형 질화물 반도체층을 성장시키는 단계; 상기 n형 질화물 반도체층 상에 활성층을 성장시키는 단계; 및 상기 활성층 상에 탄소(C) 도핑된 AlxGa1 - xN 층(0.06≤x≤0.55)으로 형성되는 p형 질화물 반도체층을 성장시키는 단계를 포함하는, 발광 소자의 제조 방법이 제공된다.On the other hand, according to another embodiment of the present invention, growing an n-type nitride semiconductor layer on a substrate; Growing an active layer on the n-type nitride semiconductor layer; And growing a p-type nitride semiconductor layer formed of a carbon (C) doped Al x Ga 1 - x N layer (0.06 ≦ x ≦ 0.55) on the active layer. .

상기 p형 질화물 반도체층을 성장시키는 단계는, Al, Ga, N의 소스원으로서 각각, TMAl, TMGa, NH3를 이용하고, 상기 탄소(C) 도핑을 위한 탄소원으로서 CBr4를 이용할 수 있다. In the growing of the p-type nitride semiconductor layer, TMAl, TMGa, and NH 3 may be used as source sources of Al, Ga, and N, and CBr 4 may be used as a carbon source for the carbon (C) doping.

상기 n 형 질화물 반도체층을 성장시키는 단계는, GaN 층, AlGaN 층 또는 실리콘(Si) 도핑된 AlGaN 층 중 적어도 하나의 층을 성장시키는 단계를 포함할 수 있다. The growing of the n-type nitride semiconductor layer may include growing at least one of a GaN layer, an AlGaN layer, or a silicon (Si) doped AlGaN layer.

상기 활성층을 성장시키는 단계는, 마그네슘(Mg) 도핑된 GaN 층 또는 도핑되지 않은 GaN 층 중 적어도 하나의 층을 성장시키는 단계를 포함할 수 있다. The growing of the active layer may include growing at least one layer of a magnesium (Mg) doped GaN layer or an undoped GaN layer.

상기 p 형 질화물 반도체층은 0.1~1.5㎛의 두께로 성장될 수 있다. The p-type nitride semiconductor layer may be grown to a thickness of 0.1 ~ 1.5㎛.

상기 n 형 질화물 반도체층, 활성층 또는 제2 형 질화물 반도체층 중 적어도 하나의 성장은 40mbar의 압력, 1180℃의 온도 조건 하에서 이루어질 수 있다. The growth of at least one of the n-type nitride semiconductor layer, the active layer, or the second type nitride semiconductor layer may be performed under a pressure of 40 mbar and a temperature condition of 1180 ° C.

상기 n형 질화물 반도체층, 활성층 또는 n 형 질화물 반도체층 중 적어도 하나의 성장은 LP-MOVPE(Low Pressure Metal Organic Vapor Phase Epitaxy) 프로세스에 의해 이루어질 수 있다. At least one of the n-type nitride semiconductor layer, the active layer, or the n-type nitride semiconductor layer may be grown by a low pressure metal organic vapor phase epitaxy (LP-MOVPE) process.

본 발명에 따른 질화물계 발광 소자는 높은 홀 효과를 나타내며, 향상된 전기 효율을 보인다. The nitride-based light emitting device according to the present invention shows a high Hall effect, and shows an improved electrical efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 반도체층의 홀 효과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발광 소자 구조의 특성 파악을 위한 C-V 측정 결과를 나타내는 그래프이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 반도체층의 특성을 나타타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 구조의 특성을 파악하기 위한 SIMS 분석의 결과를 나타내는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 구조의 특성 파악을 위한 I-V 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 질화물 반도체층의 특성을 설명하기 위한 광 루미네선스 스펙트럼를 나타내는 그래프이다.
1 is a view showing the structure of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
2A to 2D are views for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing the Hall effect of the nitride semiconductor layer according to an embodiment of the present invention.
4 is a graph showing a CV measurement result for identifying characteristics of a light emitting device structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
5A and 5B are graphs showing characteristics of the nitride semiconductor layer according to the embodiment of the present invention.
6 is a graph illustrating a result of SIMS analysis for identifying characteristics of a light emitting device structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a graph illustrating an IV curve for identifying characteristics of a light emitting device structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
8A and 8B are graphs showing an optical luminescence spectrum for explaining the characteristics of a nitride semiconductor layer according to an embodiment of the present invention.

후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The following detailed description of the invention refers to the accompanying drawings that show, by way of illustration, specific embodiments in which the invention may be practiced. These embodiments are described in sufficient detail to enable those skilled in the art to practice the invention. It should be understood that the various embodiments of the present invention are different, but need not be mutually exclusive. For example, certain features, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the invention in connection with an embodiment. It is also to be understood that the position or arrangement of the individual components within each disclosed embodiment may be varied without departing from the spirit and scope of the invention. The following detailed description is, therefore, not to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention is to be limited only by the appended claims, along with the full scope of equivalents to which such claims are entitled, if properly explained. In the drawings, like reference numerals refer to the same or similar functions throughout the several views.

이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

<본 발명의 바람직한 실시예><Preferred embodiment of the present invention>

본 명세서에서의 발광 소자는 바람직하게는 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode) 또는 레이저 다이오드 등을 의미하지만, 광을 방출하며 이하의 설명에서 나타나는 본 발명의 구조와 동일 또는 유사한 구성을 갖는다면 이 외의 다른 소자 또한 본 발명의 발광 소자로서 이용될 수 있다. The light emitting element in the present specification preferably means a light emitting diode (LED) or a laser diode and the like, but it emits light and has the same or similar structure as the structure of the present invention shown in the following description. Other devices can also be used as the light emitting device of the present invention.

이하, 첨부되는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 발광 소자 및 이의 제조 방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a light emitting device and a manufacturing method thereof according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

[발광 소자의 전체 구조][Overall Structure of Light-Emitting Element]

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 구성을 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 발광 소자는 기판(110) 상에 형성되는 버퍼층(120), 질화물층(130), 제1 형 질화물 반도체층(140), 활성층(150), 제2 형 질화물 반도체층(160)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, in the light emitting device of the present invention, the buffer layer 120, the nitride layer 130, the first type nitride semiconductor layer 140, the active layer 150, and the second type nitride are formed on the substrate 110. The semiconductor layer 160 may be included.

기판(110)은 예를 들면 사파이어 기판일 수 있으나 이에 제한되지는 않는다. 버퍼층(120)은 기판(110) 상에서 통상의 성장 조건(예를 들면, 500~600℃의 성장 온도)에서 성장된다. 버퍼층(120) 상층에 형성되는 층과 기판(110)은 상이한 격자 구조를 가질 수 있으며, 이에 따라 크랙(crack) 등이 발생할 수 있는데, 버퍼층(120)은 이러한 현상을 방지하기 위해 형성될 수 있다. 버퍼층(120)은 도핑되지 않은 AlGaN/GaN 멀티 버퍼층일 수 있다.The substrate 110 may be, for example, a sapphire substrate, but is not limited thereto. The buffer layer 120 is grown on a substrate 110 under normal growth conditions (eg, a growth temperature of 500 ° C. to 600 ° C.). The layer formed on the upper layer of the buffer layer 120 and the substrate 110 may have a different lattice structure, and thus cracks may occur, and the buffer layer 120 may be formed to prevent such a phenomenon. . The buffer layer 120 may be an undoped AlGaN / GaN multi buffer layer.

질화물층(130)은 버퍼층(120) 상에 소정의 두께(예를 들면, 수 nm)로 형성될 수 있다. 질화물층(130)은 도핑되지 않은 AlN층 등일 수 있다.The nitride layer 130 may be formed on the buffer layer 120 to have a predetermined thickness (for example, several nm). The nitride layer 130 may be an undoped AlN layer or the like.

버퍼층(120)과 질화물층(130) 중 적어도 하나 이상의 층은 본 발명의 발광 소자 구조에서 생략될 수도 있다. At least one of the buffer layer 120 and the nitride layer 130 may be omitted in the light emitting device structure of the present invention.

제1 형 질화물 반도체층(140)은 질화물층(130) 상에 통상의 성장 조건(예를 들면, 약 1180℃의 온도, 약 40mbar의 압력)에서 성장될 수 있다. 제1 형 질화물 반도체층(140)은 n형 질화물 반도체층일 수 있고, 예를 들면, GaN 또는 AlGaN 층일 수 있다. 제1 형 질화물 반도체층(140)은 도핑되지 않은 상태일 수도 있으나, 예를 들면 실리콘(Si) 등으로 도핑될 수도 있다. 제1 형 질화물 반도체층(140)은 약 2~4㎛의 두께로 형성될 수 있다.The first type nitride semiconductor layer 140 may be grown on the nitride layer 130 at normal growth conditions (eg, a temperature of about 1180 ° C. and a pressure of about 40 mbar). The first type nitride semiconductor layer 140 may be an n-type nitride semiconductor layer, for example, a GaN or AlGaN layer. The first type nitride semiconductor layer 140 may be in an undoped state, but may be doped with silicon (Si), for example. The first type nitride semiconductor layer 140 may be formed to a thickness of about 2 ~ 4㎛.

활성층(150)은 단일 양자 우물층 또는 다중 양자 우물층으로 성장될 수 있다. 활성층(150)은 도핑되지 않은 GaN 층일 수 있다. 활성층(150)에 추가적으로 오믹 컨택층(미도시됨)이 더 포함될 수도 있다. 오믹 컨택층(미도시됨)은 예를 들면, 마그네슘(Mg)으로 도핑된 GaN 층일 수 있다. 오믹 컨택층(미도시됨)은 활성층(150)을 대체할 수도 있다. 즉, 활성층(150) 또는 오믹 컨택층(미도시됨) 중 적어도 하나 이상의 층이 본 발명의 발광 소자 구조에 포함될 수 있다. The active layer 150 may be grown as a single quantum well layer or multiple quantum well layers. The active layer 150 may be an undoped GaN layer. An ohmic contact layer (not shown) may be further included in addition to the active layer 150. The ohmic contact layer (not shown) may be, for example, a GaN layer doped with magnesium (Mg). The ohmic contact layer (not shown) may replace the active layer 150. That is, at least one layer of the active layer 150 or the ohmic contact layer (not shown) may be included in the light emitting device structure of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 제2 형 질화물 반도체층(160)은 활성층(150) 상에 예를 들면, 약 1180℃의 온도, 약 40mbar의 압력의 성장 조건 하에서 성장될 수 있다. 제2 형 질화물 반도체층(160)은 p형 질화물 반도체층일 수 있다. 제2 형 질화물 반도체층(160)은 탄소(C)로 도핑된 AlxGa1 - xN 층을 포함할 수 있으며, 여기서 0.06≤x≤0.55일 수 있다. x가 0.06 미만인 경우에는 탄소 도핑 효과가 저하되고, x가 0.55를 초과하는 경우에는 저항치가 높아지고 결정 성장 특성이 틀어져서 효율이 떨어지게 된다. 따라서, 탄소(C)도핑된 AlxGa1 - xN 층의 최대 효율을 위한 x의 값은 0.06≤x≤0.55의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. The second type nitride semiconductor layer 160 according to an embodiment of the present invention may be grown on the active layer 150 under growth conditions of, for example, a temperature of about 1180 ° C. and a pressure of about 40 mbar. The second type nitride semiconductor layer 160 may be a p-type nitride semiconductor layer. The second type nitride semiconductor layer 160 may include an Al x Ga 1 - x N layer doped with carbon (C), where 0.06 ≦ x ≦ 0.55. If x is less than 0.06, the carbon doping effect is lowered. If x is more than 0.55, the resistance is high and the crystal growth characteristics are distorted, resulting in poor efficiency. Therefore, the value of x for the maximum efficiency of the carbon (C) doped Al x Ga 1 - x N layer is preferably in the range of 0.06 ≦ x ≦ 0.55.

또한, 제2 형 질화물 반도체층(160)은 탄소(C)로 도핑된 AlxGa1 - xN 층과 함께 마그네슘(Mg) 도핑된 GaN 층을 더 포함할 수 있다. 이 때, 실시예에 따른 발광 소자는 이중헤테로 구조를 갖게 된다. 한편, 제2 형 질화물 반도체층(160)은 약 0.1~1.5㎛의 두께로 형성될 수 있다. In addition, the second type nitride semiconductor layer 160 may further include a magnesium (Mg) doped GaN layer together with the Al x Ga 1 - x N layer doped with carbon (C). At this time, the light emitting device according to the embodiment has a double hetero structure. On the other hand, the second type nitride semiconductor layer 160 may be formed to a thickness of about 0.1 ~ 1.5㎛.

이하에서는, 도 1을 참조하여 설명한 발광 소자의 제조 방법에 대해 설명하기로 한다. Hereinafter, a method of manufacturing the light emitting device described with reference to FIG. 1 will be described.

[발광 소자의 제조 방법][Method for Manufacturing Light-Emitting Element]

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 2A to 2D are views for explaining a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

먼저, 도 2a를 참조하면, 사파이어 기판(110) 상에 버퍼층(120)을 성장시키고, 그 위에 질화물층(130)을 고온에서 성장시킨다. 버퍼층(120)은 통상적으로 저온(예를 들면, 500~600℃)에서 성장되는데, 질화물층(130)이 고온의 환경에서 성장됨에 따라, 버퍼층(120)은 고온의 환경 하에서 결정화될 수 있다. 전술한 바와 같이, 버퍼층(120)은 도핑되지 않은 AlGaN/GaN 층일 수 있다. AlGaN 층의 성장을 위해 TMAl(Trimethylaluminium) 소스원, TMGa(Trimethylgallium) 소스원, NH3 소스 가스가 이용될 수 있다. 또한, GaN 층의 성장을 위해서는, TMGa 소스원과 NH3 소스 가스가 이용될 수 있다. 한편, 전술한 바와 같이, 질화물층(130)은 도핑되지 않은 AlN 층일 수 있는데, AlN 층의 성장을 위해 TMAl 소스원, NH3 소스 가스가 이용될 수 있다. First, referring to FIG. 2A, the buffer layer 120 is grown on the sapphire substrate 110, and the nitride layer 130 is grown thereon at a high temperature. The buffer layer 120 is typically grown at a low temperature (eg, 500 to 600 ° C.). As the nitride layer 130 is grown in a high temperature environment, the buffer layer 120 may be crystallized under a high temperature environment. As described above, the buffer layer 120 may be an undoped AlGaN / GaN layer. A trimethylaluminium (TMAl) source, a trimethylgallium (TMGa) source, or an NH 3 source gas may be used for the growth of the AlGaN layer. In addition, for the growth of the GaN layer, a TMGa source source and an NH 3 source gas may be used. On the other hand, as described above, the nitride layer 130 may be an undoped AlN layer, a TMAl source source, NH 3 source gas may be used for the growth of the AlN layer.

도 2b를 참조하면, 질화물층(130) 상에 제1 형 질화물 반도체층(140)을 성장시킨다. 전술한 바와 같이, 제1 형 질화물 반도체층(140)은 도핑되지 않은 GaN 층 또는 AlGaN 층일 수 있다. 그러나, 실리콘(Si) 등으로 도핑될 수도 있다. 성장 조건은 약 1180℃의 온도 및 약 40mbar의 압력의 환경일 수 있다. 또한, 성장 방법으로서는 LP-MOVPE(Low Pressure Metal Organic Vapor Phase Epitaxy) 프로세스를 이용할 수 있다. AlGaN 층의 성장을 위해 TMAl 소스원, TMGa 소스원, NH3 소스 가스가 이용될 수 있다. Referring to FIG. 2B, the first type nitride semiconductor layer 140 is grown on the nitride layer 130. As described above, the first type nitride semiconductor layer 140 may be an undoped GaN layer or an AlGaN layer. However, it may be doped with silicon (Si) or the like. The growth conditions may be an environment at a temperature of about 1180 ° C. and a pressure of about 40 mbar. In addition, a low pressure metal organic vapor phase epitaxy (LP-MOVPE) process can be used as the growth method. A TMAl source source, TMGa source source, NH 3 source gas may be used for the growth of the AlGaN layer.

도 2c를 참조하면, 제1 형 질화물 반도체층(140) 상에 활성층(150)을 형성한다. 전술한 바와 같이 활성층(150)은 도핑되지 않은 GaN 층일 수 있으나, 마그네슘(Mg)으로 도핑된 GaN 층과 함께 형성될 수도 있고, 이에 의해 대체될 수도 있다.Referring to FIG. 2C, the active layer 150 is formed on the first type nitride semiconductor layer 140. As described above, the active layer 150 may be an undoped GaN layer, but may be formed together with the GaN layer doped with magnesium (Mg), and may be replaced by the same.

도 2d를 참조하면, 활성층(150) 상에 제2 형 질화물 반도체층(160)을 성장시킨다. 전술한 바와 같이, 제2 형 질화물 반도체층(160)은 탄소(C) 도핑된 AlGaN 층을 포함할 수 있다. 성장 조건은 약 1180℃의 온도 및 약 40mbar의 압력의 환경일 수 있다. 또한, 성장 방법으로서는 LP-MOVPE(Low Pressure Metal Organic Vapor Phase Epitaxy) 프로세스를 이용할 수 있다. 즉, 성장 조건 및 성장 방법은 제1 형 질화물 반도체층(140)의 성장 조건 및 성장 방법과 동일할 수 있다. AlxGa1-xN 층의 성장을 위해 TMAl 소스원, TMGa 소스원, NH3 소스 가스가 이용될 수 있다. 여기서, 0.06≤x≤0.55일 수 있다. 또한, 탄소(C) 도핑을 위한 탄소원으로서는 CBr4 가스가 이용될 수 있다. 이중헤테로 구조를 형성하기 위해 탄소(C) 도핑된 AlGaN 층과 함께 마그네슘(Mg) 도핑된 GaN 층을 더 형성시킬 수도 있다. Referring to FIG. 2D, the second type nitride semiconductor layer 160 is grown on the active layer 150. As described above, the second type nitride semiconductor layer 160 may include a carbon (C) doped AlGaN layer. The growth conditions may be an environment at a temperature of about 1180 ° C. and a pressure of about 40 mbar. In addition, a low pressure metal organic vapor phase epitaxy (LP-MOVPE) process can be used as the growth method. That is, the growth conditions and the growth method may be the same as the growth conditions and the growth method of the first type nitride semiconductor layer 140. TMAl source source, TMGa source source, NH 3 source gas may be used for the growth of the Al x Ga 1-x N layer. Here, 0.06 ≦ x ≦ 0.55. In addition, CBr 4 gas may be used as the carbon source for the carbon (C) doping. A magnesium (Mg) doped GaN layer may be further formed along with the carbon (C) doped AlGaN layer to form a double heterostructure.

[실험예][Experimental Example]

본 발명의 실시예에 따른 발광 소자 구조에 있어서는 제2 질화물 반도체층이 탄소(C) 도핑된 p형 AlxGa1 - xN 층으로 형성되며, 여기서 0.06≤x≤0.55이다.In the light emitting device structure according to the embodiment of the present invention, the second nitride semiconductor layer is formed of a carbon (C) doped p-type Al x Ga 1 - x N layer, where 0.06 ≦ x ≦ 0.55.

홀 효과Hall effect

도 3은 탄소(C) 도핑된 p형 AlxGa1 - xN의 홀 효과를 나타내는 그래프로서, CB4의 유량비에 따른 특성 변화를 나타낸다. 일례로서, x=0.1로 설정하였다. 탄소원으로서는 CBr4 가스를 사용하였다. 홀 효과는 실온의 환경에서 측정되었으며, 도 3에서 흑점 및 백점은 각각 p형 및 n형 반도체층을 나타낸다.Figure 3 is a graph showing the Hall effect of the carbon (C) doped p-type Al x Ga 1 - x N, it shows a change in characteristics according to the flow rate ratio of CB 4 . As an example, x = 0.1 was set. CBr 4 gas was used as the carbon source. The Hall effect was measured in an environment of room temperature, and in FIG. 3, black and white dots represent p-type and n-type semiconductor layers, respectively.

도 3을 참조하면, CBr4의 유량비가 작은 값(0.06~0.3μ㏖/min)일 때 탄소(C) 도핑된 Al0 .1Ga0 .9N는 n형이 되고, 전자 농도는

Figure 112011070328994-pat00001
내지
Figure 112011070328994-pat00002
로 나타난다. Referring to Figure 3, when the flow rate of a small value, CBr 4 (0.06 ~ 0.3μ㏖ / min) Carbon (C) is doped Al 0 .1 Ga 0 .9 N is n-type, the electron concentration is
Figure 112011070328994-pat00001
To
Figure 112011070328994-pat00002
Appears.

CBr4의 유량비가 0.07μ㏖/min이 되면 탄소(C) 도핑된 n형 Al0 .1Ga0 .9N의 전자 농도는 최하 값인

Figure 112011070328994-pat00003
로 떨어진다.When the flow ratio of the CBr 4 0.07μ㏖ / min of carbon (C) doped n-type Al 0 .1 Ga electron concentration of 0 .9 N is the lowest value,
Figure 112011070328994-pat00003
Falls into.

이보다 CBr4의 유량비를 지속적으로 증가시킬 때, 약 3μ㏖/min 이상의 CBr4 유량비에서 탄소(C) 도핑된 Al0 .1Ga0 .9N는 n형에서 p형으로 바뀌게 된다. 또한, 홀 농도는 CBr4의 유량비에 따라

Figure 112011070328994-pat00004
에서
Figure 112011070328994-pat00005
로 급격히 증가한다. Than when the continuously increasing the flow rate of CBr 4, about 3μ㏖ / min or more in CBr 4 flow ratio of carbon (C) doped Al 0 .1 Ga 0 .9 N is changed from n-type to p-type. In addition, the hole concentration depends on the flow rate of CBr 4 .
Figure 112011070328994-pat00004
in
Figure 112011070328994-pat00005
Increases sharply.

한편, 탄소(C) 도핑된 p형 Al0 .1Ga0 .9N의 홀 이동도는 홀 농도가

Figure 112011070328994-pat00006
일 때, 실온에서 약 0.9~20cm2/Vs가 된다.On the other hand, carbon (C) hole mobility of the doped p-type Al 0 .1 Ga 0 .9 N also has a hole concentration
Figure 112011070328994-pat00006
, It is about 0.9-20 cm 2 / Vs at room temperature.

이처럼 본 발명에 따른 발광 소자에 있어서는 제2 형 질화물 반도체층의 도핑을 위한 CBr4의 유량비를 조절함으로써 높은 홀 농도를 얻을 수 있고, 이에 따라 홀 효과가 향상될 수 있다.As described above, in the light emitting device according to the present invention, a high hole concentration can be obtained by adjusting the flow rate ratio of CBr 4 for the doping of the second type nitride semiconductor layer, thereby improving the hole effect.

C-V(C-V ( CapacitanceCapacitance -- VoltageVoltage ) 측정) Measure

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발광 소자 구조의 특성 파악을 위해 C-V 측정에 의해 결정되는 EIAD(Effective Ionized Acceptor Density)의 깊이 프로파일(Depth Profile)을 나타내는 그래프이다. 측정 조건은 실온으로 설정하였다. EIAD=NA-ND로 정의되며, 여기서, NA 및 ND는 각각 이온화 액셉터 및 도너(donor) 밀도이다.FIG. 4 is a graph showing a depth profile of an effective ionized acceptor density (EIAD) determined by CV measurement to identify characteristics of a light emitting device structure according to an exemplary embodiment of the present invention. Measurement conditions were set to room temperature. EIAD = N A -N D , where N A and N D are ionization acceptor and donor densities, respectively.

이러한 측정을 위해, 마그네슘(Mg) 도핑된 GaN 층(0.18㎛의 두께)/탄소(C) 도핑된 AlxGa1 - xN 층(x=0.55, 약 1.0㎛의 두께)/실리콘(Si) 도핑된 AlxGa1 - xN 층(x=0.55, 약 2~4㎛의 두께)의 구조를 사용하였다.For this measurement, a magnesium (Mg) doped GaN layer (0.18 μm thick) / carbon (C) doped Al x Ga 1 - x N layer (x = 0.55, about 1.0 μm thick) / silicon (Si) The structure of the doped Al x Ga 1 - x N layer (x = 0.55, thickness of about 2-4 μm) was used.

도 4를 참조하면, 탄소(C) 도핑된 AlxGa1 - xN(x=0.55)가 p형일 때, EIAD는 0.18~1.2㎛ 구간(즉, 탄소(C) 도핑된 AlxGa1 - xN(x=0.55) 층의 두께와 실질적으로 동일한 구간)에서 약 (6~7)×1018cm-3으로 고정된다는 것을 알 수 있다. 한편, 마그네슘(Mg) 도핑된 GaN(0.18㎛의 두께) 층의 EIAD는 약 5×1018cm-3이었다.Referring to FIG. 4, when the carbon (C) doped Al x Ga 1 x N (x = 0.55) is p-type, the EIAD is in the range of 0.18 to 1.2 μm (ie, the carbon (C) doped Al x Ga 1 It can be seen that it is fixed at about (6-7) x 10 18 cm -3 in a section substantially equal to the thickness of the layer x N (x = 0.55). On the other hand, the EIAD of the magnesium (Mg) doped GaN (thickness of 0.18 μm) layer was about 5 × 10 18 cm −3 .

도 5a 및 도 5b는 각각 AlxGa1 - xN 층에서 x=0.1, x=0.55일 때의 특성을 나타내는 그래프이다. 5A and 5B are graphs showing characteristics when x = 0.1 and x = 0.55 in the Al x Ga 1 - x N layer, respectively.

즉, 도 5a 및 도 5b는 각각 탄소(C) 도핑된 AlxGa1 - xN으로 이루어지는 질화물 반도체층에서 x=0.1 및 x=0.55인 경우를 나타낸다. 도 5a 및 도 5b의 그래프에서 x축은 탄소(C) 도핑을 위한 CBr4의 유량비이고, y축은 EIAD 값이다.5A and 5B show a case where x = 0.1 and x = 0.55 in a nitride semiconductor layer made of carbon (C) doped Al x Ga 1 - x N, respectively. In the graphs of FIGS. 5A and 5B, the x-axis is the flow rate ratio of CBr 4 for carbon (C) doping, and the y-axis is the EIAD value.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, CBr4의 유량비는 약 3μ㏖/min 이상이므로, 도 3을 참조하여 설명한 바와 같은 이유로 탄소(C) 도핑된 AlxGa1 - xN 층은 p형의 전기적 특성을 갖게 된다. 5A and 5B, since the flow rate ratio of CBr 4 is about 3 μmol / min or more, the carbon (C) doped Al x Ga 1 - x N layer for the same reason as described with reference to FIG. Will have characteristics.

도 5a 및 도 5b에 도시되는 바와 같이, CBr4의 유량비를 조절함으로써 EIAD 값을 약 3×1016cm-3에서부터 약 3×1018cm-3까지 쉽게 변화시킬 수 있음을 알 수 있다. 알루미늄 함량이 55%인 경우의 최대 EIAD 값은 (6~7)×1018cm-3이라는 것을 알 수 있다.As shown in FIGS. 5A and 5B, it can be seen that the EIAD value can be easily changed from about 3 × 10 16 cm −3 to about 3 × 10 18 cm −3 by adjusting the flow rate ratio of CBr 4 . It can be seen that the maximum EIAD value when the aluminum content is 55% is (6-7) x 10 18 cm -3 .

SIMSSIMS (( SecondarySecondary IonIon MassMass SpectrometerSpectrometer ) 분석) analysis

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 구조의 특성을 파악하기 위한 SIMS 분석의 결과를 나타내는 그래프이다. 6 is a graph illustrating a result of SIMS analysis for identifying characteristics of a light emitting device structure according to an exemplary embodiment of the present invention.

SIMS 분석을 위해, 마그네슘(Mg) 도핑된 GaN 층(약 0.08㎛의 두께)/탄소(C) 도핑된 AlxGa1 - xN 층(x=0.27, 약 0.11㎛의 두께)/도핑되지 않은 GaN 층(약 15nm의 두께)/실리콘(Si) 도핑된 AlxGa1 - xN 층(x=0.1, 약 3㎛의 두께)으로 구성되는 이중헤테로 구조를 구성하였다. For SIMS analysis, a magnesium (Mg) doped GaN layer (about 0.08 μm thick) / carbon (C) doped Al x Ga 1 - x N layer (x = 0.27, about 0.11 μm thick) / undoped GaN layer (thickness of about 15nm) / silicon (Si) doped Al x Ga 1 - a double heterostructure consisting of a x N layer (x = 0.1, about 3㎛ thickness) were constructed.

도 6에서 알루미늄과 갈륨의 2차 이온 강도는 측정의 기준이 되는 값이다. In FIG. 6, secondary ionic strength of aluminum and gallium is a value used as a reference for measurement.

도 6을 참조하면, SIMS 분석에 의해 측정된 탄소(C) 도핑된 AlGaN 층의 탄소 농도는 약 7.3×1018cm-3이다. 한편, p형 AlxGa1 - xN(x=0.27)에서 탄소 액셉터의 EIAD는 5×1018cm-3이다. 따라서, 탄소(C) 도핑된 p형 AlGaN 층에서의 탄소 액셉터의 전기 효율은 (5/7.3)×100=68%로 측정되며, 이는 매우 큰 값이라는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, the carbon concentration of the carbon (C) doped AlGaN layer measured by SIMS analysis is about 7.3 × 10 18 cm −3 . On the other hand, in the p-type Al x Ga 1 - x N (x = 0.27), the EIAD of the carbon acceptor is 5 x 10 18 cm -3 . Therefore, the electrical efficiency of the carbon acceptor in the carbon (C) doped p-type AlGaN layer is measured as (5 / 7.3) x 100 = 68%, which is a very large value.

한편, p형 GaN 층에서 마그네슘의 EIAD는 (4~5)×1018cm-3이며, SIMS 분석을 통해 마그네슘(Mg) 도핑된 p형 GaN에서의 마그네슘 농도를 측정하면 5×1019cm-3로 측정된다. 종합해보면, 마그네슘(Mg) 도핑된 p형 GaN 층에서 마그네슘 액셉터의 전기 효율은 (4~5/50)×100=8~10%로 측정된다. On the other hand, the EIAD of magnesium in the p-type GaN layer is (4-5) × 10 18 cm -3 , and the concentration of magnesium in the magnesium-doped p-type GaN is 5 × 10 19 cm − by SIMS analysis. Measured as three . Taken together, the electrical efficiency of the magnesium acceptor in the magnesium (Mg) doped p-type GaN layer is measured as (4-5 / 50) × 100 = 8-10%.

따라서, 본 발명의 실시예에 따라 탄소(C) 도핑된 p형 AlxGa1 -xN(x=0.06~0.55)층을 제2 질화물 반도체층으로 사용하게 되면 전기 효율을 극대화시킬 수 있게 된다. Therefore, when the carbon (C) doped p-type Al x Ga 1- x N (x = 0.06 to 0.55) layer is used as the second nitride semiconductor layer according to the embodiment of the present invention, electrical efficiency may be maximized. .

pnpn 접합의 I-V 특성 I-V characteristics of the junction

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 구조의 특성 파악을 위한 I-V 곡선을 나타내는 그래프이다. 7 is a graph showing an I-V curve for identifying characteristics of a light emitting device structure according to an embodiment of the present invention.

도 7의 데이터 측정을 위해, 사파이어 기판 상에 성장된, 마그네슘(Mg) 도핑된 p형 GaN 층/탄소(C) 도핑된 p형 AlxGa1 - xN(x=0.27) 층/도핑되지 않은 GaN 층/실리콘(Si) 도핑된 n형 AlGaN 층의 이중헤테로 구조를 갖는 발광 다이오드 칩을 이용하였다. 즉, 도 1에서의 제1 형 질화물 반도체층으로서 실리콘(Si) 도핑된 n형 AlGaN 층, 활성층으로서 도핑되지 않은 GaN 층, 제2 형 질화물 반도체층으로서 탄소(C) 도핑된 p형 AlxGa1 - xN(x=0.27) 층이 사용되었으며, 탄소(C) 도핑된 p형 AlxGa1 -xN(x=0.27) 층 상에 마그네슘(Mg) 도핑된 p형 GaN 층이 더 형성된 형태이다. 샘플은 0.5×0.5mm2의 사이즈로 형성하였다.For the data measurement of FIG. 7, a magnesium (Mg) doped p-type GaN layer / carbon (C) doped p-type Al x Ga 1 - x N (x = 0.27) layer / undoped grown on a sapphire substrate A light emitting diode chip having a double heterostructure of a GaN layer / silicon (Si) doped n-type AlGaN layer was used. That is, the n-type AlGaN layer doped with silicon (Si) as the first type nitride semiconductor layer in FIG. 1, the undoped GaN layer as the active layer, and the p-type Al x Ga doped with carbon (C) as the second type nitride semiconductor layer. A 1 - x N (x = 0.27) layer was used, and further a magnesium (Mg) doped p-type GaN layer was formed on the carbon (C) doped p-type Al x Ga 1 -x N (x = 0.27) layer. Form. The sample was formed in a size of 0.5 × 0.5 mm 2 .

도 7을 참조하면, 주입 전류가 약 20mA일 때 약 9V의 순 바이어스 전압이 걸린다는 것일 알 수 있다. 즉, LED로서 사용되기에 충분한 특성을 낸다는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 7, it can be seen that a forward bias voltage of about 9 V is applied when the injection current is about 20 mA. That is, it can be seen that it exhibits sufficient characteristics to be used as an LED.

광 루미네선스(Optical luminescence ( PLPL : : PhotoPhoto LuminescenceLuminescence ))

도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 질화물 반도체층의 특성을 설명하기 위한 광 루미네선스 스펙트럼를 나타내는 도면이다. 먼저, 도 8a는 도핑되지 않은 AlGaN 층의 광 루미네선스 스펙트럼을 나타내고, 도 8b는 탄소(C) 도핑된 AlGaN 층의 광 루미네선스 스펙트럼을 나타낸다. 광 루미네선스 스펙트럼 측정은 저온(약 19K)에서 이루어졌다.8A and 8B are diagrams showing an optical luminescence spectrum for explaining the characteristics of the nitride semiconductor layer according to the embodiment of the present invention. First, FIG. 8A shows an optical luminescence spectrum of an undoped AlGaN layer, and FIG. 8B shows an optical luminescence spectrum of a carbon (C) doped AlGaN layer. Photoluminescence spectral measurements were taken at low temperature (about 19K).

도 8a 및 도 8b를 참조하면, 띠끝(Band Edge) 방출(자유 엑시톤 방출) 에너지가 도핑되지 않은 AlGaN 층에서는 3.685eV로 나타나고, 탄소(C) 도핑된 AlGaN 층에서는 3.739eV로 나타난다는 것을 알 수 있다. 또한, 탄소(C) 도핑된 p형 AlGaN에 있어서는 띠끝 방출 근처에서 또 다른 방출(경계 엑시톤 방출)이 3.710eV에서 발생하였다. 이 때, 탄소(C) 도핑된 AlGaN 층의 홀 농도는 1~3×1018cm- 3 이었다. 8A and 8B, it can be seen that the band edge emission (free exciton emission) energy is shown as 3.685 eV in the undoped AlGaN layer and 3.739 eV in the carbon (C) doped AlGaN layer. have. In addition, for carbon (C) doped p-type AlGaN, another emission (boundary exciton emission) occurred near the band-end emission at 3.710 eV. At this time, carbon (C) concentration of the hole-doped AlGaN layer is 1 ~ 3 × 1018cm - was three.

한편, 탄소(C) 도핑된 AlGaN에 대한 자유 엑시톤 방출 및 경계 엑시톤 방출 간의 에너지 갭은 △E=3.739meV-3.710meV=29meV이었다. 이는 GaN에 대한 자유 엑시톤 방출 및 경계 엑시톤 방출 간 에너지 갭인 △E=230meV보다 훨씬 작은 값이다. On the other hand, the energy gap between free exciton emission and boundary exciton emission for carbon (C) doped AlGaN was ΔE = 3.739 meV-3.710 meV = 29 meV. This is much smaller than ΔE = 230 meV, the energy gap between free exciton emission and boundary exciton emission for GaN.

본 발명의 실시예에 따르면 발광 소자의 구조에 있어서 질화물 반도체층으로서 탄소(C) 도핑된 p형 AlxGa1 - xN(x=0.06~0.55)이 사용됨에 따라, 최대 EIAD가 매우 높게 나타나며, 이에 따라 전기 효율이 향상되게 된다.According to an embodiment of the present invention, as the nitride (P) doped p-type Al x Ga 1 - x N (x = 0.06 to 0.55) is used as the nitride semiconductor layer, the maximum EIAD is very high. Therefore, the electrical efficiency is improved.

이상에서 본 발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and all of the equivalents or equivalents of the claims, as well as the following claims, I will say.

110: 기판
120: 버퍼층
130: 질화물층
140: 제1 형 질화물 반도체층
150: 활성층
160: 제2 형 질화물 반도체층
110: substrate
120: buffer layer
130: nitride layer
140: nitride semiconductor layer 1
150: active layer
160: type 2 nitride semiconductor layer

Claims (13)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 기판 상에 n형 질화물 반도체층을 성장시키는 단계;
상기 n형 질화물 반도체층 상에 활성층을 성장시키는 단계; 및
상기 활성층 상에 탄소(C) 도핑된 AlxGa1-xN 층(0.06≤x≤0.55)으로 형성되는 p형 질화물 반도체층을 성장시키는 단계를 포함하고,
상기 p형 질화물 반도체층을 성장시키는 단계는, Al, Ga, N의 소스원으로서 각각, TMAl, TMGa, NH3를 이용하고, 상기 탄소(C) 도핑을 위한 탄소원으로서 CBr4를 이용하며,
상기 CBr4를의 유량비를 3μ㏖/min 이상의 범위에서 조절하여 상기 탄소(C) 도핑된 AlxGa1-xN 층(0.06≤x≤0.55)으로 형성되는 p형 질화물 반도체층을 성장시키는, 발광 소자의 제조 방법.
Growing an n-type nitride semiconductor layer on the substrate;
Growing an active layer on the n-type nitride semiconductor layer; And
Growing a p-type nitride semiconductor layer formed of a carbon (C) doped Al x Ga 1-x N layer (0.06 ≦ x ≦ 0.55) on the active layer,
In the growing of the p-type nitride semiconductor layer, TMAl, TMGa, and NH 3 are used as source sources of Al, Ga, and N, respectively, and CBr 4 is used as a carbon source for the carbon (C) doping.
By controlling the flow rate ratio of the CBr 4 in the range of 3μmol / min or more to grow a p-type nitride semiconductor layer formed of the carbon (C) doped Al x Ga 1-x N layer (0.06≤x≤0.55), Method of manufacturing a light emitting device.
삭제delete 제7항에 있어서,
상기 n형 질화물 반도체층을 성장시키는 단계는, GaN 층, AlGaN 층 또는 실리콘(Si) 도핑된 AlGaN 층 중 적어도 하나의 층을 성장시키는 단계를 포함하는, 발광 소자의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
The growing the n-type nitride semiconductor layer includes growing at least one of a GaN layer, an AlGaN layer, or a silicon (Si) doped AlGaN layer.
제7항에 있어서,
상기 활성층을 성장시키는 단계는, 마그네슘(Mg) 도핑된 GaN 층 또는 도핑되지 않은 GaN 층 중 적어도 하나의 층을 성장시키는 단계를 포함하는, 발광 소자의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
Growing the active layer comprises growing at least one of a magnesium (Mg) doped GaN layer or an undoped GaN layer.
제7항에 있어서,
상기 p형 질화물 반도체층은 0.1~1.5㎛의 두께로 성장되는, 발광 소자의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
The p-type nitride semiconductor layer is grown to a thickness of 0.1 ~ 1.5㎛ manufacturing method of the light emitting device.
제7항에 있어서,
상기 n형 질화물 반도체층, 활성층 또는 p형 질화물 반도체층 중 적어도 하나의 성장은 40mbar의 압력, 1180℃의 온도 조건 하에서 이루어지는, 발광 소자의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
The growth of at least one of the n-type nitride semiconductor layer, the active layer or the p-type nitride semiconductor layer is made under a pressure of 40 mbar, temperature conditions of 1180 ℃.
제7항에 있어서,
상기 n형 질화물 반도체층, 활성층 또는 p형 질화물 반도체층 중 적어도 하나의 성장은 LP-MOVPE(Low Pressure Metal Organic Vapor Phase Epitaxy) 프로세스에 의해 이루어지는, 발광 소자의 제조 방법.


The method of claim 7, wherein
The growth of at least one of the n-type nitride semiconductor layer, the active layer or the p-type nitride semiconductor layer is made by a Low Pressure Metal Organic Vapor Phase Epitaxy (LP-MOVPE) process.


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