(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型半導体層と、
前記第１導電型半導体層上に位置し、活性層及び前記活性層上に位置する第２導電型半導体層を含むメサと、
前記メサ上に部分的に位置する電流遮断層と、
前記メサ上に位置し、前記電流遮断層を少なくとも部分的に覆う透明電極と、
前記第２導電型半導体層と絶縁され、第１電極パッド及び前記第１電極パッドから延長される第１電極延長部を含む第１電極と、
前記電流遮断層上に位置し、前記透明電極と電気的に接続され、第２電極パッド及び前記第２電極パッドから延長される第２電極延長部を含む第２電極と、
前記第１電極の下部に部分的に位置する絶縁層と、を含み、
前記メサは、平面視における前記メサの側面に形成された少なくとも一つのグルーブを含み、
前記第１導電型半導体層は、前記グルーブを介して部分的に露出され、
前記絶縁層は、露出された第１導電型半導体層を少なくとも部分的に露出させる開口部を含み、
前記第１電極延長部は、前記開口部を介して前記第１導電型半導体層とコンタクトされる一つ以上の延長部コンタクト部分を含み、
前記第２電極延長部は、前記第２電極延長部の平均幅と異なる幅を有する終端を含む発光素子。
【請求項２】
前記第２電極延長部の終端の幅は、前記第２電極延長部の平均幅より大きい、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第２電極延長部の終端は、前記第２電極延長部の幅より大きい直径を有する円形である、請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第２電極延長部は、第２電極延長部の延長方向から折り曲げられた追加延長部を含み、
前記追加延長部は、前記第１電極延長部から離れる方向に折り曲げられる、請求項１に記載の発光素子。
【請求項５】
前記追加延長部は、所定の曲率で湾曲する、請求項４に記載の発光素子。
【請求項６】
前記追加延長部は、前記発光素子の１つの角に向かって折り曲げられる、請求項４に記載の発光素子。
【請求項７】
前記第１電極パッド及び第２電極パッドは、前記発光構造体の中心を通る縦横線上に配置され、
前記第２電極パッドは、前記発光素子の第１側面に隣接して位置し、
前記第１電極パッドは、前記発光素子の前記第１側面の反対側に位置する第３側面に隣接して位置する、請求項１に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第１電極延長部は、前記第１側面と前記第３側面との間に位置する第２側面に沿って前記第１側面に向かって延長され、
前記第２電極延長部は、前記第２側面より前記第２側面の反対側に位置する第４側面に近くに位置し、前記第３側面に向かって延長される、請求項７に記載の発光素子。
【請求項９】
前記第２電極パッドから前記第４側面までの最短距離は、前記第２電極延長部の終端から前記第４側面までの最短距離と同一である、請求項８に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記絶縁層の開口部は、前記第２側面に沿って複数形成され、複数の前記開口部の各々の間の距離は一定である、請求項７に記載の発光素子。
【請求項１１】
前記第１電極延長部から前記第２電極延長部までの最短距離は、前記第２電極延長部の終端から前記第１電極パッドまでの距離より大きい、請求項１に記載の発光素子。
【請求項１２】
前記絶縁層の各開口部間の間隔は、前記グルーブを露出させる絶縁層の開口部の幅より３倍以上大きい、請求項１に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記電流遮断層は、前記第２電極パッドの下側に位置するパッド電流遮断層、及び前記第２電極延長部の下側に位置する延長部電流遮断層を含む、請求項１に記載の発光素子。
【請求項１４】
前記透明電極は、前記パッド電流遮断層上に位置する第１開口部を含み、
前記第２電極パッドは、前記パッド電流遮断層上に位置して前記第１開口部を充填し、前記パッド電流遮断層上に位置する透明電極を部分的に覆い、
前記第２電極パッドの上面は、前記パッド電流遮断層の上面及び前記電流遮断層上に位置する前記透明電極の上面プロファイルに対応する表面プロファイルを有する、請求項１３に記載の発光素子。
【請求項１５】
前記パッド電流遮断層は、前記第２導電型半導体層を露出させる第２開口部を含み、
前記第２電極は、前記第２開口部を介して前記第２導電型半導体層に接触し、
前記第２開口部は、前記第１開口部の領域内に位置し、
前記第２電極の上面は、前記第１開口部の位置に対応するところに位置する第１陥没部、及び前記第２開口部の位置に対応するところに位置する第２陥没部を含む、請求項１４に記載の発光素子。
【請求項１６】
前記電流遮断層は、前記第２開口部によって取り囲まれた第１領域、及び前記第２開口部を取り囲む第２領域を含み、
前記第２電極の上面は、前記電流遮断層の第１領域上に位置し、前記第２陥没部の下面から突出した突出部を含む、請求項１５に記載の発光素子。
【請求項１７】
前記絶縁層は前記メサ上に位置し、
前記メサは、前記メサの側面に形成された少なくとも一つのグルーブを含み、
前記第１導電型半導体層は、前記グルーブを介して部分的に露出され、
前記絶縁層の開口部は、前記グルーブに露出された前記第１導電型半導体層を少なくとも部分的に露出させる、請求項１に記載の発光素子。
【請求項１８】
前記第１電極パッド及び前記第１電極延長部は、前記メサ上に位置し、
前記延長部コンタクト部分は、前記グルーブを介して露出した前記第１導電型半導体層とオーミックコンタクトする、請求項１７に記載の発光素子。
【請求項１９】
前記絶縁層は、前記第１導電型半導体層上に位置し、
前記延長部コンタクト部分は、第１延長部コンタクト部分及び第２延長部コンタクト部分を含み、
前記第１延長部コンタクト部分は、前記メサの一側面に沿って位置し、
前記第２延長部コンタクト部分は、前記メサの１つの角に隣接して位置し、
前記第２延長部コンタクト部分は、前記第１電極パッドに隣接して位置する、請求項１に記載の発光素子。
【請求項２０】
前記基板は、少なくともその一側面に形成され、水平方向に延長された帯状の複数の改質領域を含み、
前記各改質領域のうち最下部の改質領域と前記基板の下部面との間の間隔は、前記各改質領域のうち最上部の改質領域と前記基板の上部面との間の間隔より小さい、請求項１に記載の発光素子。
【請求項２１】
前記電流遮断層と前記絶縁層とは、平面視において重ならない、請求項１に記載の発光素子。
【請求項２２】
前記第１電極の下部に部分的に位置する前記絶縁層は、前記透明電極と平面視において重ならない、請求項１に記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子に関する。特に、本発明は、電流分散効率が高く、発光効率に優れ、信頼性に優れた構造を有する発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、発光ダイオードなどの発光素子は、電子を供給するｎ型半導体層、正孔を供給するｐ型半導体層、及びｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に位置する活性層を含む。前記ｎ型半導体層及びｐ型半導体層上にはそれぞれｎ型電極及びｐ型電極が形成され、これらの電極を介して外部から電源の供給を受ける。
【０００３】
一方、窒化物半導体系列のｐ型半導体層は、ｎ型半導体層に比べて相対的に電気導電性が低い。これによって、電流がｐ型半導体層で効果的に分散されないため、半導体層の特定部分に電流が集中する現象が発生する。半導体層内で電流が集中すると、発光ダイオードが静電気放電に対して脆弱になり、漏洩電流及び効率ドループ（ｄｒｏｏｐ）が発生し得る。そこで、電流を効率的に分散させるためにｐ型半導体層上にＩＴＯなどの透明電極を形成し、前記ＩＴＯ上にｐ型電極を配置する技術が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、電流が水平方向に均一に分散され得る構造を有する発光素子を提供することにある。
【０００５】
本発明が解決しようとする他の課題は、第２電極、透明電極及び電流遮断層が有機的に結合され、構造的信頼性及び電気的信頼性が向上した発光素子を提供することにある。
【０００６】
本発明が解決しようとする更に他の課題は、ワイヤボンディングの接着性が向上した発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面に係る発光素子は、第１導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層上に位置し、活性層及び前記活性層上に位置する第２導電型半導体層を含むメサと、前記メサ上に部分的に位置する電流遮断層と、前記メサ上に位置し、前記電流遮断層を少なくとも部分的に覆う透明電極と、前記第２導電型半導体層と絶縁され、第１電極パッド及び前記第１電極パッドから延長される第１電極延長部を含む第１電極と、前記電流遮断層上に位置し、前記透明電極と電気的に接続され、第２電極パッド及び前記第２電極パッドから延長される第２電極延長部を含む第２電極と、前記第１電極の下部に部分的に位置する絶縁層と、を含み、前記メサは、前記メサの側面に形成された少なくとも一つのグルーブを含み、前記第１導電型半導体層は、前記グルーブを介して部分的に露出され、前記絶縁層は、露出された第１導電型半導体層を少なくとも部分的に露出させる開口部を含み、前記第１電極延長部は、前記開口部を介して前記第１導電型半導体層とコンタクトされる一つ以上の延長部コンタクト部分を含み、前記第２電極延長部は、前記第２電極延長部の平均幅と異なる幅を有する終端を含む。
【０００８】
前記第２電極延長部の終端の幅は、前記第２電極延長部の平均幅より大きくてもよい。
【０００９】
前記第２電極延長部の終端は、前記第２電極延長部の幅より大きい直径を有する円形であってもよい。
【００１０】
前記第２電極延長部は、第２電極延長部の延長方向から折り曲げられた追加延長部を含み、前記追加延長部は、前記第１電極延長部から離れる方向に折り曲げられてもよい。
【００１１】
前記追加延長部は、所定の曲率で湾曲してもよい。
【００１２】
前記追加延長部は、前記発光素子の１つの角に向かって折り曲げられてもよい。
【００１３】
前記第１電極パッド及び第２電極パッドは、前記発光構造体の中心を通る縦横線上に配置されてもよい。また、前記第１電極パッドは、前記発光素子の第１側面に隣接して位置し、前記第２電極パッドは、前記発光素子の前記第１側面の反対側に位置する第３側面に隣接して位置してもよい。
【００１４】
前記第１電極延長部は、前記第１側面と前記第３側面との間に位置する第２側面に沿って前記第１側面に向かって延長されてもよく、前記第２電極延長部は、前記第２側面より前記第２側面の反対側に位置する第４側面に近く位置し、前記第３側面に向かう方向に延長されてもよい。
【００１５】
前記第２電極パッドから前記第４側面までの最短距離は、前記第２電極延長部の終端から前記第４側面までの最短距離と同一であってもよい。
【００１６】
前記絶縁層の開口部は、前記第２側面に沿って複数形成されてもよく、複数の前記開口部の各々の間の距離は一定であってもよい。
【００１７】
前記第１電極延長部から前記第２電極延長部までの最短距離は、前記第２電極延長部の終端から前記第１電極パッドまでの距離より大きくてもよい。
【００１８】
前記絶縁層の各開口部間の間隔は、前記グルーブを露出させる絶縁層の開口部の幅より３倍以上大きくてもよい。
【００１９】
前記電流遮断層は、前記第２電極パッドの下側に位置するパッド電流遮断層、及び前記第２電極延長部の下側に位置する延長部電流遮断層を含んでもよい。
【００２０】
前記透明電極は、前記パッド電流遮断層上に位置する第１開口部を含んでもよく、前記第２電極パッドは、前記パッド電流遮断層上に位置して前記第１開口部を充填し、前記パッド電流遮断層上に位置する透明電極を部分的に覆ってもよく、前記第２電極パッドの上面は、前記パッド電流遮断層の上面、及び前記電流遮断層上に位置する前記透明電極の上面プロファイルに対応する表面プロファイルを有してもよい。
【００２１】
前記パッド電流遮断層は、前記第２導電型半導体層を露出させる第２開口部を含み、前記第２電極は、前記第２開口部を介して前記第２導電型半導体層に接触してもよく、前記第２開口部は、前記第１開口部の領域内に位置してもよく、前記第２電極の上面は、前記第１開口部の位置に対応するところに位置する第１陥没部、及び前記第２開口部の位置に対応するところに位置する第２陥没部を含んでもよい。
【００２２】
前記電流遮断層は、前記第２開口部によって取り囲まれた第１領域、及び前記第２開口部を取り囲む第２領域を含んでもよく、前記第２電極の上面は、前記電流遮断層の第１領域上に位置し、前記第２陥没部の下面から突出した突出部を含んでもよい。
【００２３】
前記絶縁層は、前記メサ上に位置してもよい。また、前記メサは、前記メサの側面に形成された少なくとも一つのグルーブを含み、前記第１導電型半導体層は、前記グルーブを介して部分的に露出されてもよく、前記絶縁層の開口部は、前記グルーブに露出された前記第１導電型半導体層を少なくとも部分的に露出させてもよい。
【００２４】
前記第１電極パッド及び前記第１電極延長部は、前記メサ上に位置し、前記延長部コンタクト部分は、前記グルーブを介して露出した前記第１導電型半導体層とオーミックコンタクトしてもよい。
【００２５】
前記絶縁層は、前記第１導電型半導体層上に位置してもよく、前記延長部コンタクト部分は、第１延長部コンタクト部分及び第２延長部コンタクト部分を含んでもよい。また、前記第１延長部コンタクト部分は、前記メサの一側面に沿って位置してもよく、前記第２延長部コンタクト部分は、前記メサの１つの角に隣接して位置し、前記第１電極パッドに隣接して位置してもよい。
【００２６】
前記基板は、少なくとも一側面に形成され、水平方向に延長された帯状の複数の改質領域を含んでもよく、前記各改質領域のうち最下部の改質領域と前記基板の下部面との間の間隔は、前記各改質領域のうち最上部の改質領域と前記基板の上部面との間の間隔より小さくてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る発光素子は、第１電極パッドの位置を発光構造体の縦方向の中心領域に形成することによって、電極形成工程及びパッケージ工程などの効率を高めることができる。
【００２８】
また、本発明に係る発光素子は、第１電極延長部が第１導電型半導体層と接点形態で接触（点接触）することによって側面光損失を最小化することができ、電流分散効率を向上させることができる。
【００２９】
また、本発明に係る発光素子は、第２電極延長部が湾曲した形態の追加延長部を有することによって第２電極延長部の長さを最大限長くすると共に、第２電極延長部と第１電極パッドとの間隔維持によって第２電極延長部の終端に電流が集中することを防止することができる。
【００３０】
また、開口部を有する透明電極上に第２電極パッドを形成し、電流遮断層と第２電極パッドとの間に透明電極の一部を介在させることによって、第２電極の構造的信頼性及び電気的信頼性が向上した発光素子を提供することができる。
【００３１】
また、前記発光素子の第２電極へのワイヤボンディングの際に、ワイヤボンディングの接着性が向上し、信頼性に優れた発光素子パッケージを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１ａ】本発明の一実施例に係る発光素子を説明するための平面図である。
【図１ｂ】本発明の一実施例に係る発光素子を説明するための平面図である。
【図２】本発明の一実施例に係る発光素子を説明するための断面図である。
【図３】本発明の各実施例に係る第２電極、電流遮断層及び透明電極の構造を説明するための拡大平面図及び拡大断面図である。
【図４】本発明の各実施例に係る第２電極、電流遮断層及び透明電極の構造を説明するための拡大平面図及び拡大断面図である。
【図５】本発明の各実施例に係る第２電極、電流遮断層及び透明電極の構造を説明するための拡大平面図及び拡大断面図である。
【図６】本発明の各実施例に係る第２電極、電流遮断層及び透明電極の構造を説明するための拡大平面図及び拡大断面図である。
【図７】本発明の各実施例に係る第１電極、透明電極、及び絶縁層を説明するための拡大断面図である。
【図８】本発明の各実施例に係る第１電極、透明電極、及び絶縁層を説明するための拡大断面図である。
【図９】本発明の各実施例に係る第１電極延長部及び第２電極延長部を説明するための平面図である。
【図１０】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図である。
【図１２】本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図である。
【図１３】本発明の他の実施例に係る発光素子パッケージを説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付の各図面を参照して本発明の各実施例を詳細に説明する。以下で説明する各実施例は、本発明の属する技術分野の通常の技術者に本発明の思想を十分に伝達するために例として提供されるものである。よって、本発明は、以下で説明する各実施例に限定されるものではなく、他の形態に具体化されてもよい。そして、各図面において、構成要素の幅、長さ、厚さなどは、便宜上、誇張して表現される場合がある。また、一つの構成要素が他の構成要素の「上部に」又は「上に」あると記載した場合、各部分が他の部分の「直ぐ上部」又は「直ぐ上に」ある場合のみならず、各構成要素と他の構成要素との間に他の構成要素がある場合も含む。明細書全体にわたって同一の参照番号は同一の構成要素を示す。
【００３４】
以下、本発明の各実施例に係る発光素子に関して、図１ａ〜図９を参照して説明する。
【００３５】
図１ａ及び図１ｂは、本発明の一実施例に係る発光素子を説明するための平面図で、図１ａは、拡大領域α、Ａ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線、Ｃ−Ｃ’線及びＤ−Ｄ’線の位置を示し、図１ｂは、各構成間の間隔又は幅Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ｄ１、Ｄ２を示す。図２の（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ図１ａのＡ−Ａ’線、Ｂ−Ｂ’線及びＣ−Ｃ’線に対応する部分の断面図である。図３は、一実施例に係る発光素子の第２電極を説明するための拡大平面図及び拡大断面図である。図４〜図６は、多様な実施例に係る発光素子の第２電極を説明するための拡大平面図及び拡大断面図である。図７は、一実施例に係る発光素子の第１電極を説明するための断面図である。図８は、他の実施例に係る発光素子の第１電極を説明するための断面図である。図９の（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ一実施例に係る第１電極延長部及び第２電極延長部を説明するための平面図である。
【００３６】
図１ａ〜図９を参照すると、前記発光素子は、発光構造体１２０、電流遮断層１３０、透明電極１４０、第１電極１５０及び第２電極１６０を含む。さらに、前記発光素子は、基板１１０及び絶縁層１７０をさらに含んでもよい。また、前記発光素子は、第１側面１０１、第２側面１０２、第３側面１０３、第４側面１０４を含んでもよい。前記発光素子は、アスペクトの比が異なる長方形の形態であってもよいが、前記発光素子の形態がこれに限定されることはない。
【００３７】
基板１１０は、絶縁性又は導電性基板であってもよい。また、基板１１０は、発光構造体１２０を成長させるための成長基板であってもよく、サファイア基板、シリコンカーバイド基板、シリコン基板、窒化ガリウム基板、窒化アルミニウム基板などを含んでもよい。これと異なり、基板１１０は、発光構造体１２０を支持するための２次基板であってもよい。例えば、基板１１０は、サファイア基板であってもよく、特に、上面がパターニングされたパターン化サファイア基板（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ  ｓａｐｐｈｉｒｅ  ｓｕｂｓｔｒａｔｅ；ＰＳＳ）であってもよい。この場合、基板１１０は、その上面に形成された複数の突出部１１０ｐを含んでもよい。
【００３８】
さらに、基板１１０は、基板１１０の少なくとも一側面から水平方向に延長された帯状を有する少なくても一つの改質領域（ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｒｅｇｉｏｎｓ）１１１を含んでもよい。改質領域１１１は、基板１１０を分離することによって素子を個別化する過程で形成されてもよい。例えば、ステルスレーザを用いて基板１１０の内部を加工することによって改質領域１１１が形成されてもよい。このとき、各改質領域１１１のうち最下部に位置する改質領域１１１から基板１１０の下部面までの距離は、各改質領域１１１のうち最上部に位置する改質領域１１１から基板１１０の上部面までの距離より小さくてもよい。発光素子の側面に放射される光を考慮すると、基板１１０の下側に偏った位置でレーザー加工を行い、前記改質領域１１１が相対的に下部に偏った位置に形成されることによって、発光構造体１２０で形成された光の外部への抽出効率をさらに向上させることができる。
【００３９】
本実施例において、第１導電型半導体層１２１が基板１１０上に位置する場合を説明するが、基板１１０が各半導体層１２１、１２３、１２５を成長できる成長基板である場合、各半導体層１２１、１２３、１２５を成長させた後、基板１１０は物理的及び／又は化学的方法によって分離又は除去されてもよい。
【００４０】
発光構造体１２０は、第１導電型半導体層１２１、第１導電型半導体層１２１上に位置する第２導電型半導体層１２５、及び第１導電型半導体層１２１と第２導電型半導体層１２５との間に位置する活性層１２３を含んでもよい。また、発光構造体１２０は、第１導電型半導体層１２１上に位置し、活性層１２３及び第２導電型半導体層１２５を含むメサ１２０ｍを含んでもよい。
【００４１】
第１導電型半導体層１２１、活性層１２３及び第２導電型半導体層１２５は、ＭＯＣＶＤなどの公知の方法を用いてチャンバー内で成長されて形成されてもよい。また、第１導電型半導体層１２１、活性層１２３及び第２導電型半導体層１２５は、ＩＩＩ−Ｖ系列窒化物系半導体、例えば、（Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ）Ｎなどの窒化物系半導体を含んでもよい。第１導電型半導体層１２１はｎ型不純物（例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ）を含んでもよく、第２導電型半導体層１２５はｐ型不純物（例えば、Ｍｇ、Ｓｒ、Ｂａ）を含んでもよい。また、その反対の場合であってもよい。活性層１２３は、多重量子井戸構造（ＭＱＷ）を含んでもよく、所望の波長を放出するように窒化物界半導体の組成比が調節されたものであってもよい。特に、本実施例において、第２導電型半導体層１２５はｐ型半導体層であってもよい。
【００４２】
メサ１２０ｍは、第１導電型半導体層１２１の一部の領域上に位置している。これによって、メサ１２０ｍが形成されていない領域では、第１導電型半導体層１２１の表面が露出されている。メサ１２０ｍは、第２導電型半導体層１２５と活性層１２３を部分的にエッチングすることによって形成されてもよい。メサ１２０ｍの形態は制限されないが、例えば、図示したように、メサ１２０ｍは概ね第１導電型半導体層１２１の側面に沿って形成されてもよい。メサ１２０ｍの側面は、傾斜していてもよいが、第１導電型半導体層１２１の上面に対して垂直であってもよい。また、本実施例において、メサ１２０ｍは、その側面から陥入された少なくとも一つのグルーブ１２０ｇを含んでもよい。グルーブ１２０ｇは、発光素子の少なくとも一側面に沿って形成されてもよく、例えば、図１ａなどに示したように、発光素子の第２側面１０２に沿って複数形成されてもよい。また、複数のグルーブ１２０ｇは概して同一の間隔で離隔してもよい。
【００４３】
また、メサ１２０ｍは、その側面に形成された凹凸パターン（図示せず）をさらに含んでもよい。さらに、第１導電型半導体層１２１の側面及び基板１１０の側面も凹凸パターン（図示せず）をさらに含んでもよい。前記凹凸パターンは、乾式エッチング及び／又は湿式エッチングなどのパターニング方法によって形成されてもよい。また、前記凹凸パターンは、発光素子の製造中において、ウエハーから個別素子に分離する個別化工程で形成されたものであってもよい。これによって、発光素子の光抽出効率が向上し得る。但し、本発明がこれに限定されることはなく、発光素子が図示したような水平型構造でなく他の構造であるとき（例えば、垂直型構造）、第１導電型半導体層１２１の上面は露出されていなくてもよい。
【００４４】
電流遮断層１３０は、第２導電型半導体層１２５上において、少なくとも第２導電型半導体層１２５の一部に位置する。電流遮断層１３０は、第２導電型半導体層１２５上において、第２電極１６０が位置するところに対応して設けられてもよい。電流遮断層１３０は、パッド電流遮断層１３１及び延長部電流遮断層１３３を含んでもよい。パッド電流遮断層１３１及び延長部電流遮断層１３３は、それぞれ第２電極パッド１６１及び第２電極延長部１６３の位置に対応して設けられてもよい。よって、図示したように、パッド電流遮断層１３１は、発光素子の第１側面１０１に隣接して配置され、延長部電流遮断層１３３は、第１側面１０１から第３側面１０３に向かう方向に延長されるように配置されてもよい。
【００４５】
電流遮断層１３０は、第２電極１６０に供給された電流が半導体層に直接流れ込み、電流が集中することを防止することができる。よって、電流遮断層１３０は、絶縁性を有してもよく、絶縁性物質を含んでもよく、単一層又は多重層に形成されてもよい。例えば、電流遮断層１３０は、ＳｉＯｘ又はＳｉＮｘを含んでもよく、又は、屈折率が異なる絶縁性物質層が積層された分布ブラッグ反射器を含んでもよい。電流遮断層１３０は、光透過性を有してもよく、光反射性を有してもよく、また、選択的光反射性を有してもよい。
【００４６】
また、電流遮断層１３０は、電流遮断層１３０上に形成される第２電極１６０より大きい面積を有してもよい。これによって、第２電極１６０は、電流遮断層１３０が形成される領域上に位置することができる。さらに、電流遮断層１３０は、傾斜した側面を有してもよく、この場合、電流遮断層１３０のコーナー部分（すなわち、角ばった部分）で透明電極１４０が剥離したり、電気的に開放されたりする危険を減少させることができる。
【００４７】
透明電極１４０は、第２導電型半導体層１２５上に位置してもよく、また、第２導電型半導体層１２５の上面の一部、及び電流遮断層１３０の一部を覆う。透明電極１４０は、パッド電流遮断層１３１を部分的に露出させる開口部１４０ａを含んでもよい。開口部１４０ａはパッド電流遮断層１３１上に位置してもよく、透明電極１４０はパッド電流遮断層１３１を部分的に覆ってもよい。さらに、開口部１４０ａの側面は、概ねパッド電流遮断層１３１の側面に沿って形成されてもよい。
【００４８】
透明電極１４０は、導電性酸化物又は光透過性金属層などの光透過性及び電気的導電性を有する物質を含んでもよい。例えば、透明電極１４０は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺＩＴＯ（Ｚｉｎｃ  Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺＩＯ（Ｚｉｎｃ  Ｉｎｄｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺＴＯ（Ｚｉｎｃ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＧＩＴＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＧＩＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｉｎｄｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）、ＧＺＯ（Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（Ａｌｕｍｉｎｕｍ  ｄｏｐｅｄ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＦＴＯ（Ｆｌｕｏｒｉｎｅ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、及びＮｉ／Ａｕ積層構造のうち少なくとも一つを含んでもよい。また、透明電極１４０は、第２導電型半導体層１２５とオーミックコンタクトしていてもよい。本実施例において、第２電極１６０が第２導電型半導体層１２５と直接接触しないので、透明電極１４０を介して電流がさらに効果的に分散され得る。以下では、透明電極１４０と関連して、図３を通じてさらに詳細に説明する。
【００４９】
また、透明電極１４０は、メサ１２０ｍのグルーブ１２０ｇの周辺に形成された凹部を含んでもよい。図１ａの拡大図に示したように、透明電極１４０の凹部は、メサ１２０ｍのグルーブ１２０ｇラインに沿って形成されてもよい。前記透明電極１４０が凹部を含むことによって、透明電極１４０の枠ラインがメサ１２０ｍの枠ラインに沿って形成され得る。前記凹部を形成することによって、発光素子の製造過程中に透明電極１４０がグルーブ１２０ｇの側面に形成され、電気的ショートが発生することを防止することができる。
【００５０】
第２電極１６０は第２導電型半導体層１２５上に位置し、第２電極１６０の少なくとも一部は、電流遮断層１３０が位置する領域上に位置する。第２電極１６０は、第２電極パッド１６１及び第２電極延長部１６３を含み、第２電極パッド１６１及び第２電極延長部１６３は、それぞれパッド電流遮断層１３１及び延長部電流遮断層１３３上に位置してもよい。よって、第２電極１６０と電流遮断層１３０との間には透明電極１４０の一部が介在し得る。第２電極パッド１６１は、透明電極１４０の開口部１４０ａ上に位置してもよい。第２電極パッド１６１は透明電極１４０と接してもよく、透明電極１４０の開口部１４０ａの側面は少なくとも部分的に第２電極パッド１６１と接してもよい。第２電極パッド１６１の位置は制限されないが、電流を円滑に分散させ、発光素子の活性層１２３の全面で発光が行われるように配置され得る。例えば、図示したように、第２電極パッド１６１は、第１電極パッド１５１が隣接して位置する第３側面１０３の反対側の第１側面１０１に隣接して位置してもよい。
【００５１】
第２電極延長部１６３は、第２電極パッド１６１から延長される。本実施例において、第２電極延長部１６３は、第２電極パッド１６１から第３側面１０３側に向かう方向に延長されてもよい。また、第２電極延長部１６３の延長方向は、第２電極延長部１６３に延長することによって変化可能である。例えば、第２電極延長部１６３の末端は、発光素子の第３側面１０３と第４側面１０４との間の部分に向かって曲げられてもよい。これは、第１電極パッド１５１と第２電極延長部１６３との距離を考慮して多様に設計可能である。第２電極延長部１６３の少なくとも一部と延長部電流遮断層１３３との間には透明電極１４０が介在し、これによって、第２電極延長部１６３は透明電極１４０と接触して電気的に接続される。
【００５２】
また、第２電極延長部１６３は、第２電極延長部１６３が延長される方向と異なる方向に折り曲げられる追加延長部１６３ａを含んでもよい。このとき、追加延長部１６３ａは、第１電極延長部１５３から離れる方向に折り曲げられてもよい。また、追加延長部１６３ａは、発光素子の１つの角（コーナー）に向かって折り曲げられてもよく、例えば、第３側面１０３と第４側面１０４との間のコーナーに向かって折り曲げられてもよい。前記第２電極延長部１６３の追加延長部１６３ａは、図１ａなどに示したように、所定の曲率半径に沿って湾曲した形態を有してもよい。第２電極延長部１６３の長さが長くなるほど電流分散効率が向上し得るが、このとき、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅから第１電極パッド１５１までの距離が過度に短くなると、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅに電流が集中する現象が発生し得る。本実施例によると、第２電極延長部１６３が折り曲げられ、所定の曲率半径に沿って湾曲した形態を有する追加延長部１６３ａを含むことによって、第２電極延長部１６３と第１電極パッド１５１との間隔を所定距離以上に維持することができる。これによって、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅに電流が集中することを防止することができる。
【００５３】
また、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅは、第２電極延長部１６３の平均幅より大きい幅を有する部分を含んでもよい。例えば、図９の（ｂ）に示したように、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅは、第２電極延長部１６３の幅より大きい直径の円形に形成されてもよい。このとき、前記終端１６３ｅの直径は、第２電極延長部１６３の幅より約０．５μｍ以上約５μｍ以下さらに大きくてもよい。但し、本発明がこれに限定されることはなく、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅの形態は、多角形、楕円形、円弧形などの多様な形状であってもよい。
【００５４】
第２電極延長部１６３の終端１６３ｅが相対的に大きい幅を有することによって、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅの周辺領域での電流分散を向上させることができる。また、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅ部分の面積を広げることで、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅ部分で第２電極延長部１６３が透明電極１４０から剥離されるなど、発光素子の不良が発生することを効果的に防止することができる。したがって、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅにおける接触抵抗が増加することを防止することができる。さらに、第２電極１６０は、主にフォトリソグラフィ工程を用いて形成されるが、このとき、第２電極１６０の終端１６３ｅの周辺では現像が確実に行われないという問題が発生し得る。第２電極延長部１６３の終端１６３ｅ部分の面積を相対的に大きくする場合、フォトリソグラフィ工程マージンをさらに大きくすることができる。したがって、第２電極１６０の形成過程で発生し得る不良を防止することができる。これによって、発光素子の信頼性を向上させることができる。
【００５５】
一方、第２電極１６０の配置は、これに限定されるものではなく、発光素子の形態によって多様に変形及び変更可能である。
【００５６】
第２電極１６０は、金属物質を含んでもよく、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌなどを含んでもよく、単一層又は多重層構造に形成されてもよい。例えば、第２電極１６０は、Ｔｉ層／Ａｕ層、Ｔｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層、Ｃｒ層／Ａｕ層、Ｃｒ層／Ｐｔ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ａｕ層、Ｎｉ層／Ｐｔ層／Ａｕ層、及びＣｒ層／Ａｌ層／Ｃｒ層／Ｎｉ層／Ａｕ層の金属積層構造のうち少なくとも一つを含んでもよい。
【００５７】
以下、図３を参照して、パッド電流遮断層１３１、透明電極１４０及び第２電極パッド１６１の間の接続関係について具体的に説明する。
【００５８】
図３の（ａ）及び（ｂ）に示したように、パッド電流遮断層１３１は、概ね円形の平面形状を有してもよい。但し、パッド電流遮断層１３１は、多角形の形態などの他の多様な形態に形成されてもよく、第２電極パッド１６１の平面形態と概ね類似する形に形成されてもよい。透明電極１４０は、パッド電流遮断層１３１の側面及び上面の一部を覆ってもよく、特に、パッド電流遮断層１３１の外郭枠の周辺を覆ってもよい。透明電極１４０がパッド電流遮断層１３１を部分的に覆うことによって、透明電極１４０の上面とパッド電流遮断層１３１の上面とがなす表面プロファイルは平らでなく、屈曲又は段差を有し得る。
【００５９】
透明電極１４０の開口部１４０ａの少なくとも一部は、パッド電流遮断層１３１上に位置してもよい。本実施例において、開口部１４０ａの形状は、電流遮断層１３０の外郭枠の形状に対応してもよい。例えば、図３に示したように、パッド電流遮断層１３１が円形に形成された場合、透明電極１４０は円形の枠の周辺を覆い、開口部１４０ａが円形に形成され得る。開口部１４０ａがパッド電流遮断層１３１の外郭枠の形状に形成されることによって、透明電極１４０が電流遮断層１３０から剥離されることを防止することができる。但し、開口部１４０ａの形状は、上述した形状に制限されるものではなく、多様な形状を有することができる。また、開口部１４０ａは複数形成されてもよい。
【００６０】
第２電極パッド１６１と第２導電型半導体層１２５との間の接触抵抗は、透明電極１４０と第２導電型半導体層１２５との間の接触抵抗より高い。よって、第２電極パッド１６１を介して電流が供給されると、電流は抵抗の低い透明電極１４０に流れる確率が高いので、透明電極１４０によって電流が水平方向に効果的に分散され得る。さらに、本実施例では、第２電極パッド１６１が第２導電型半導体層１２５と直接接触しないので、電流がさらに効果的に分散され得る。
【００６１】
第２電極１６０は、第１開口部１４０ａを充填して電流遮断層１３０と接触してもよく、電流遮断層１３０上に位置する透明電極１４０を部分的にさらに覆ってもよい。これによって、第２電極１６０、特に、第２電極パッド１６１は透明電極１４０と接触する。このとき、第２電極パッド１６１の水平面積は、透明電極１４０の開口部１４０ａの面積より大きくてもよく、これによって、第２電極パッド１６１によって前記開口部１４０ａがカバーされ得る。図３に示したように、第２電極パッド１６１は、Ｒ１の半径を有する円形に形成されてもよく、透明電極１４０の開口部１４０ａは、Ｒ２の半径を有する円形に形成されてもよい。このとき、Ｒ１はＲ２より大きい。Ｒ１とＲ２のサイズは、十分なワイヤボンディング領域を提供し、第２電極パッド１６１及び透明電極１４０の剥離を防止できるように制御され得る。Ｒ１は、Ｒ２より約５μｍ以上約１５μｍ以下さらに大きい値を有してもよい。例えば、第２電極パッド１６１は約３５μｍの半径Ｒ１を有してもよく、透明電極１４０の開口部１４０ａは約２５μｍの半径Ｒ２を有してもよい。
【００６２】
第２電極パッド１６１の上面は、平らでない形状に形成されてもよい。具体的に、第２電極パッド１６１の上面は、透明電極１４０の上面とパッド電流遮断層１３１の上面とがなす表面プロファイルに対応する表面プロファイルを有してもよい。すなわち、第２電極パッド１６１は、表面プロファイルが平らでない透明電極１４０およびパッド電流遮断層１３１上に位置することによって、その表面が屈曲又は段差を有し得る。図３に示したように、第２電極パッド１６１の上面は、開口部１４０ａに対応する領域上に少なくとも一つの陥没部１６１ｇを有してもよい。これによって、第２電極パッド１６１の上面は、段差を有する表面を有し得る。特に、前記陥没部１６１ｇは、図３の（ａ）のように円形に形成されてもよい。よって、第２電極パッド１６１が円形に形成される場合、第２電極パッド１６１の外郭枠と陥没部１６１ｇの枠は同心円の円形に形成され得る。
【００６３】
第２電極パッド１６１が平らでない表面プロファイルを有することによって、第２電極パッド１６１の上面にワイヤボンディングを行う場合、ワイヤと第２電極パッド１６１との間の接着性が向上し得る。よって、ワイヤが第２電極パッド１６１と接着する部分でワイヤが断線されることを効果的に防止することができる。また、第２電極パッド１６１が、表面プロファイルが平らでない透明電極１４０およびパッド電流遮断層１３１上に位置することによって、第２電極パッド１６１が電流遮断層１３０及び／又は透明電極１４０から剥離されることを防止することができる。すなわち、第２電極パッド１６１が平らな表面上に形成される場合に比べて、段差や屈曲を有する表面上に形成される場合に第２電極パッド１６１がさらに安定的に配置され得るので、第２電極パッド１６１が剥離することが防止される。さらに、透明電極１４０の一部がパッド電流遮断層１３１と第２電極パッド１６１との間に挟まった形態で位置するので、透明電極１４０がさらに安定的に配置され、透明電極１４０が剥離することが防止される。よって、第２電極１６０、電流遮断層１３０及び透明電極１４０の間の構造的安定性が向上し得る。
【００６４】
図４〜図６は、本発明の多様な実施例に係る電流遮断層、透明電極及び第２電極の構造を説明するための平面図及び断面図である。以下、各図面を参照して多様な構造に対して詳細に説明する。下記の各実施例において、各構成の図面符号は百の位の数字を異ならせて表示する。例えば、図３における電流遮断層は１３０で表示され、図４における電流遮断層は２３０で表示される。これは、構造的な説明の便宜のために図面符号を異ならせたものであり、各構成の物質的特性などは同一である。
【００６５】
まず、図４を参照すると、透明電極２４０は第１開口部２４０ａを含み、本実施例のパッド電流遮断層２３１は、第２導電型半導体層１２５を露出させる第２開口部２３１ａを含んでもよい。これによって、第２電極パッド２６１は、第２開口部２３１ａを介して第２導電型半導体層１２５と接触する。
【００６６】
第２開口部２３１ａは、第１開口部２４０ａが位置する領域内に位置してもよく、透明電極２４０は、パッド電流遮断層２３１の外郭枠部分を覆ってもよい。したがって、透明電極２４０の上面、パッド電流遮断層２３１の上面及び第２開口部２３１ａの下部の第２導電型半導体層１２５の上面からなる、段差を有する表面プロファイルが形成される。これによって、第２電極パッド２６１の上面は、第１開口部２４０ａの位置に対応する第１陥没部２６１ｇａ、及び第２開口部２３１ａの位置に対応する第２陥没部２６１ｇｂを含んでもよい。
【００６７】
このとき、第２電極パッド２６１の水平面積は、透明電極２４０の第１開口部２４０ａの面積より大きくてもよく、第１開口部２４０ａの水平面積は、第２開口部２３１ａの水平面積より大きくてもよい。これによって、第２電極パッド２６１によって前記各開口部２４０ａ、２３１ａがカバーされ得る。図４に示したように、第２電極パッド２６１は、Ｒ１の半径を有する円形の形態に形成されてもよく、透明電極２４０の第１開口部２４０ａは、Ｒ２の半径を有する円形の形態に形成されてもよく、第２開口部２３１ａは、Ｒ３の半径を有する円形の形態に形成されてもよい。このとき、Ｒ１はＲ２より大きく、Ｒ２はＲ３より大きい。Ｒ１〜Ｒ３のサイズは、十分なワイヤボンディング領域を提供し、第２電極パッド２６１及び透明電極２４０の剥離を防止できるように制御され得る。
【００６８】
パッド電流遮断層２３１が第２開口部２３１ａを含むことによって、第２電極パッド２６１の上面に相対的に多くの段差及び屈曲が形成される。これによって、第２電極パッド２６１がさらに安定的に配置され、ワイヤボンディング時にワイヤがさらに安定的に接着され得る。
【００６９】
次に、図５を参照すると、本実施例の透明電極３４０は第１開口部３４０ａを含み、パッド電流遮断層３３１は、第２導電型半導体層１２５を露出させる第２開口部３３１ａを含んでもよい。また、透明電極３４０は、パッド電流遮断層３３１を覆ってもよい。特に、図示したように、透明電極３４０は、パッド電流遮断層３３１の第２開口部３３１ａの側面まで覆ってもよい。これによって、第２電極パッド３６１は、第２開口部３３１ａ及び第１開口部３４０ａを介して第２導電型半導体層１２５と接触する。
【００７０】
第２電極パッド３６１の上面は、前記第１開口部３４０ａの位置に対応する陥没部３６１ｇを含んでもよい。本実施例によると、パッド電流遮断層３３１が第２開口部３３１ａを含み、前記パッド電流遮断層３３１を透明電極３４０が覆う。よって、第２電極パッド３６１の上面は、パッド電流遮断層３３１の厚さのサイズより大きいサイズの深さを有する陥没部３６１ｇを含み得る。また、図３の場合に比べて、より深い陥没部３６１ｇを有する第２電極パッド３６１を提供することができる。
【００７１】
さらに、図５に示したように、第２電極パッド３６１は、Ｒ１の半径を有する円形の形態に形成されてもよく、透明電極３４０の第１開口部３４０ａは、Ｒ２の半径を有する円形の形態に形成されてもよく、第２開口部３３１ａは、Ｒ３の半径を有する円形の形態に形成されてもよい。このとき、Ｒ１はＲ２より大きく、Ｒ２はＲ３より大きい。Ｒ１〜Ｒ３のサイズは、十分なワイヤボンディング領域を提供し、第２電極パッド３６１及び透明電極３４０の剥離を防止できるように制御され得る。
【００７２】
図６を参照すると、パッド電流遮断層４３１は、第２導電型半導体層１２５を露出させる第２開口部４３１ａ、第２開口部４３１ａによって取り囲まれた第１部分４３１１、及び第２開口部４３１ａを取り囲む第２部分４３１２を含んでもよい。透明電極４４０は、パッド電流遮断層４３１の第２部分４３１２の外郭枠領域を部分的に覆ってもよい。このとき、第２部分４３１２の上面は部分的に露出する。したがって、透明電極４４０の上面、パッド電流遮断層４３１の第２部分４３１２の上面、第２開口部４３１ａの下部の第２導電型半導体層１２５の上面、及び第１部分４３１１の上面が互いに段差を有する表面プロファイルが形成される。これによって、第２電極パッド４６１の上面は、第１開口部４４０ａの位置に対応する第１陥没部４６１ｇａ、第２開口部４３１ａの位置に対応する第２陥没部４６１ｇｂ、及び第１部分４３１１の位置に対応する突出部４６１ｐを含んでもよい。
【００７３】
パッド電流遮断層４３１が第２開口部４３１ａ及び第２開口部４３１ａによって取り囲まれた第１部分４３１１を含むことによって、第２電極パッド４６１の上面に相対的に多くの段差及び屈曲が形成される。これによって、第２電極パッド４６１がさらに安定的に配置され、ワイヤボンディング時にワイヤがさらに安定的に接着され得る。
【００７４】
一方、図４〜図６の各実施例において、第２電極２６０、３６０、４６０が第２導電型半導体層１２５と接触してもよい。このとき、第２電極２６０、３６０、４６０と第２導電型半導体層１２５はオーミックコンタクトが形成されず、界面での接触抵抗が高くなるように第２電極２６０、３６０、４６０の下面が形成されてもよい。例えば、第２電極２６０、３６０、４６０は多層構造に形成され、最下部に位置する層は、第２導電型半導体層１２５とオーミックコンタクトが形成されない物質で形成されてもよい。よって、電流が供給されたとき、界面での接触抵抗が相対的に低い透明電極２４０、３４０、４４０に電流が流れるようになり、電流分散効率は低下しない。
【００７５】
以上、本発明に係る多様な実施例における第２電極、透明電極、及び電流遮断層の構造を説明したが、本発明がこれに制限されることはない。
【００７６】
再び図１ａ〜図３を参照すると、第１電極１５０は、第１導電型半導体層１２１と電気的に接続される。第１電極１５０は、第２導電型半導体層１２５と活性層１２３が部分的に除去されて露出した第１導電型半導体層１２１の上面とオーミックコンタクトすることによって、第１導電型半導体層１２１と電気的に接続され得る。第１電極１５０は、第１電極パッド１５１及び第１電極延長部１５３を含んでもよい。第１電極延長部１５３は、少なくとも一つの延長部コンタクト部分１５３ａを含む。延長部コンタクト部分１５３ａは、第１導電型半導体層１２１とオーミックコンタクトしてもよい。本実施例において、第１電極パッド１５１及び第１電極延長部１５３の一部はメサ１２０ｍ上に位置してもよく、このとき、メサ１２０ｍと第１電極１５０の一部との間には絶縁層１７０が介在してもよい。
【００７７】
第１電極１５０は、第１導電型半導体層１２１に外部の電源を供給する役割をすることができ、第１電極１５０は、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ａｌなどの金属物質を含んでもよい。また、第１電極１５０は、単一層又は多重層からなってもよい。
【００７８】
第１電極パッド１５１は、発光素子の第３側面１０３に隣接して配置されてもよく、第１電極延長部１５３は、第３側面１０３及び第２側面１０２に沿って第１側面１０１に向かって延長されてもよい。一般に、アスペクトの比が異なる矩形の形態の発光素子の場合、第１電極パッドが発光素子のコーナー領域に形成される。しかし、第１電極パッドをコーナー領域に形成する場合、ボールボンディング又はワイヤボンディング工程時にリードフレームの一部が損傷する可能性がある。よって、本実施例のように、第１電極パッド１５１を発光構造体１２０の縦方向の中心領域に形成することによって、ボンディング工程及びパッケージング工程などの効率性を向上させることができる。
【００７９】
このとき、第１電極パッド１５１は、パッケージング時、適正水準の工程マージンを確保することによって工程効率を向上させるために、発光構造体１２０の外郭側面から少なくとも５０μｍ以上離隔して形成され得る。但し、第１電極パッド１５１が発光構造体１２０の外郭側面から過度に多く離隔している場合、発光構造体１２０の外郭領域での発光効率が低下する可能性がある。よって、第１電極パッド１５１は、発光構造体１２０の外郭側面から約５０μｍ以上約２００μｍ以下離隔して位置することが好ましい。但し、本発明がこれに限定されることはない。
【００８０】
絶縁層１７０は、発光構造体１２０と第１電極１５０との間に位置してもよく、また、メサ１２０ｍのグルーブ１２０ｇによって露出した第１導電型半導体層１２１を部分的に露出させる開口部１７０ａを含んでもよい。
【００８１】
図１ａなどに示したように、絶縁層１７０の一部は第１電極パッド１５１の下部に位置し、第１電極パッド１５１と第２導電型半導体層１２５とを電気的に絶縁させる。また、第１電極パッド１５１の下部に位置する絶縁層１７０の面積は、第１電極パッド１５１の面積より大きくてもよく、第１電極パッド１５１の下部に位置する絶縁層１７０は、発光構造体１２０の側面を覆ってもよい。これによって、第１電極パッド１５１と第２導電型半導体層１２５とが電気的に短絡されることを効果的に防止することができ、第１電極パッド１５１にワイヤボンディング時に発生し得る電気的短絡も防止することができる。
【００８２】
また、一実施例において、図７に示したように、第１電極パッド１５１の下部に位置する絶縁層１７０は、透明電極１４０から離隔されてもよい。この場合、絶縁層１７０に存在する欠陥による漏洩電流が透明電極１４０に流れることを防止することができる。他の実施例において、図８に示したように、第１電極パッド１５１の下部に位置する絶縁層１７０は透明電極１４０に接してもよく、さらに、透明電極１４０の側面及び上面を部分的に覆ってもよい。この場合、第１電極パッド１５１上へのワイヤボンディング時、ボンディング物質が第１電極パッド１５１の側面に沿って流れ、透明電極１４０に接触して発生し得る電気的短絡を防止することができる。
【００８３】
絶縁層１７０の開口部１７０ａは、グルーブ１２０ｇを少なくとも部分的に露出させてもよい。延長部コンタクト部分１５３ａは、開口部１７０ａ及びメサ１２０ｍのグルーブ１２０ｇによって露出した第１導電型半導体層１２１上に位置し、この部分で第１導電型半導体層１２１と電気的に接続され得る。また、絶縁層１７０は、グルーブ１２０ｇの側面を部分的に覆い、第１電極延長部１５３が発光構造体１２０の側面と接触し、電気的短絡が発生することを防止する。
【００８４】
このように、第１電極パッド１５１部分は第１導電型半導体層１２１に直接接触せず、第１電極延長部１５３の延長部コンタクト部分１５３ａが第１導電型半導体層１２１に接触して電気的接続を形成することによって、発光素子の駆動時、電流が水平方向に円滑に分散され得る。第１電極１５０がｎ型電極である場合、第１電極１５０から電子が注入される。このとき、第１電極延長部１５３全体が第１導電型半導体層１２１とコンタクトする場合、第１電極パッド１５１からの距離によって第１導電型半導体層１２１に注入される電子の密度が変わり得る。よって、この場合、電流分散効率が低下する可能性がある。その一方で、本実施例によると、第１電極延長部１５３の延長部コンタクト部分１５３ａを介して第１導電型半導体層１２１とコンタクトし、第１電極延長部１５３の残りの部分は、絶縁層１７０によって第１導電型半導体層１２１と絶縁される。よって、延長部コンタクト部分１５３ａを介して電子注入が行われ、複数の延長部コンタクト部分１５３ａでの電子注入密度を概して類似する形に維持することができる。これによって、第１電極延長部１５３で第１電極パッド１５１からの距離が相対的に遠い部分を介しても電子が円滑に注入され、発光素子の電流分散効率を向上させることができる。
【００８５】
一方、図１ｂを参照すると、第１電極延長部１５３の延長部コンタクト部分１５３ａが第１導電型半導体層１２１と接触する部分の幅、すなわち、絶縁層１７０の開口部１７０ａの幅Ｄ１は、絶縁層１７０の各開口部１７０ａ間の間隔Ｄ２より小さくてもよい。さらに、Ｄ２は、Ｄ１より３倍以上大きくなるように間隔を調節することによって、延長部コンタクト部分１５３ａを介して注入される電流の分散性をさらに向上させることができる。
【００８６】
また、第１電極延長部１５３の終端１５３ｅは、第１電極延長部１５３の平均幅より大きい幅を有する部分を含んでもよい。例えば、図９の（ａ）に示したように、第１電極延長部１５３の終端１５３ｅは、直径が第１電極延長部１５３の幅より大きい円形の形態に形成されてもよい。このとき、前記終端１５３ｅの直径は、第１電極延長部１５３の幅より約０．５μｍ以上約５μｍ以下さらに大きくてもよい。但し、本発明がこれに限定されることはなく、第１電極延長部１５３の終端１５３ｅの形態は、多角形、楕円形、円弧形などの多様な形態に変形可能である。
【００８７】
第１電極延長部１５３の終端１５３ｅが相対的に大きい幅を有するように形成することによって、第１電極延長部１５３の終端１５３ｅの周辺領域での電流分散を向上させることができる。また、第１電極延長部１５３の終端１５３ｅ部分の面積を広げることで、第１電極延長部１５３の終端１５３ｅ部分で剥離され、発光素子の不良が発生することを効果的に防止することができる。さらに、第１電極１５０は、主にフォトリソグラフィ工程によって形成されるが、このとき、第１電極１５０の終端１５３ｅの周辺では現像が確実に行われないという問題が発生する可能性がある。第１電極延長部１５３の終端１５３ｅ部分の面積を相対的に大きくする場合、フォトリソグラフィ工程マージンをさらに付与することができ、第１電極１５０の形成過程で発生し得る不良を防止することができる。これによって、発光素子の信頼性を向上させることができる。
【００８８】
一方、第１電極１５０及び第２電極１６０の配置は、これに限定されるものではなく、発光素子の形態及び印加電流などによって多様に変形及び変更可能である。第１電極パッド１５１及び第１電極延長部１５３の配置は、第２電極パッド１６１及び第２電極延長部１６３の配置によって変更可能である。
【００８９】
例えば、図１ｂを参照すると、発光素子の第２側面１０２に沿って延長される第１電極延長部１５３から第２電極延長部１６３までの距離Ａ１は、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅから第１電極パッド１５１までの距離Ａ２より大きい。第２電極延長部１６３は、第１電極パッド１５１に向かう方向に延長し、第２電極延長部１６３から第２側面１０２に沿って延長される第１電極延長部１５３までの距離を概して一定に維持することによって、電流分散効率を向上させることができる。また、Ａ２をＡ１より小さく形成することによって、第２電極延長部１６３の終端周辺での電流密度が低くなり、電流分散効率が低下することを防止する。
【００９０】
また、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅから透明電極１４０の外郭枠（第４側面１０４に沿って配置された枠）までの距離Ａ３は、第２電極パッド１６１の側面から透明電極１４０の外郭枠（第４側面１０４に沿って配置された枠）までの距離と概して同一であってもよい。このとき、Ａ３は、約５０μｍ以上約６０μｍ以下であってもよい。
【００９１】
また、第２電極延長部１６３は、発光素子の第２側面１０２より第４側面１０４側に偏って位置してもよい。図示したように、第２電極延長部１６３は、発光素子の第２側面１０２より第４側面１０４に近く位置し、発光素子の中心を通る縦方向中心線ＣＬから第２電極延長部１６３が所定距離Ａ４だけ離隔されてもよい。前記Ａ４は、約１４μｍ以上約１８μｍ以下であってもよい。第１電極延長部１５３が第２側面１０２に隣接して位置するので、第２電極延長部１６３が第２側面１０２より第４側面１０４に近く位置するように配置することによって、電流分散を向上させることができる。
【００９２】
図１０は、本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための断面図である。図１０の発光素子は、図１ａ〜図９を参照して説明した発光素子と概して類似するが、発光構造体１２０の下部に位置する反射層５１０をさらに含むという点で相違点を有する。以下、相違点を中心に本実施例の発光素子に関して説明し、同一の構成に対する詳細な説明は省略する。
【００９３】
図１０を参照すると、前記発光素子は、発光構造体１２０、電流遮断層１３０、透明電極１４０、第１電極１５０、第２電極１６０及び反射層５１０を含む。さらに、前記発光素子は、基板１１０及び絶縁層１７０をさらに含んでもよい。また、前記発光素子は、第１〜第４側面１０１、１０２、１０３、１０４を含んでもよい。
【００９４】
反射層５１０は、発光構造体１２０の下部に位置してもよく、前記発光素子が基板１１０をさらに含む場合、基板１１０の下部に位置してもよい。反射層５１０は、光反射性物質で形成され、発光構造体１２０から放出された光を反射させることができる。
【００９５】
反射層５１０は、互いに異なる屈折率を有する各誘電体層が積層された構造を有する分布ブラッグ反射器を含んでもよい。このとき、反射層５１０は、第１屈折率を有する第１誘電体層と第２屈折率を有する第２誘電体層とが繰り返して積層された積層構造体５１１、及び積層構造体５１１の上部に位置する界面層５１３を含んでもよい。界面層５１３は、積層構造体５１１が形成され得る接着層としての役割をすることができ、また、積層構造体５１１に含まれた第１及び第２誘電体層の界面特性を向上させる役割をすることができる。したがって、界面層５１３の厚さは、積層構造体５１１の各層の厚さより厚く形成され得る。
【００９６】
例えば、第１誘電体層は、ＴｉＯ2を含むか、ＴｉＯ2で形成されてもよく、第２誘電体層は、ＳｉＯ2を含むか、ＳｉＯ2で形成されてもよい。また、界面層５１３は、ＳｉＯ2を含むか、ＳｉＯ2で形成されてもよい。この場合、積層構造体５１１の各層のうち、界面層５１３と接する層は第１誘電体層であってもよい。したがって、反射層５１０全体で見るとき、反射層５１０は、互いに異なる物質で形成された各層が繰り返して積層された構造で形成され得る。但し、本発明がこれに限定されることはない。
【００９７】
また、反射層５１０が基板１１０の下部に形成される場合、基板１１０の下部面のＲＭＳ粗さは１００ｎｍ以下であってもよい。これは、公知の表面平坦技術を通じて得ることができ、例えば、ＣＭＰ工程を通じて基板１１０の下部面のＲＭＳ粗さを制御することができる。基板１１０の下部面が１００ｎｍ以下のＲＭＳ粗さを有することによって、接着力が低下したり、高温熱処理時、表面粗さが大きい基板１１０によって第１誘電体層又は第２誘電体層に不均衡が発生し、反射層５１０にクラックが発生したりすることを防止することができる。
【００９８】
一方、反射層５１０は、光反射性金属で形成された層をさらに含んでもよく、積層構造体５１１の代わりに光反射性金属で形成されてもよい。このとき、光反射性金属で形成された層は、多重層又は単一層からなってもよく、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｔなどを含んでもよい。
【００９９】
図１１は、本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図である。図１１の発光素子は、図１ａ〜図９を参照して説明した発光素子と概して類似している。以下、相違点を中心に本実施例の発光素子に関して説明し、同一の構成に対する詳細な説明は省略する。
【０１００】
前記発光素子は、発光構造体１２０、電流遮断層１３０、透明電極１４０、第１電極１５０及び第２電極１６０を含む。さらに、前記発光素子は、基板１１０、絶縁層１７０及び反射層５１０をさらに含んでもよい。また、前記発光素子は、第１〜第４側面１０１、１０２、１０３、１０４を含んでもよい。前記発光素子は、アスペクトの比が異なる矩形の形態であってもよいが、前記発光素子の形態がこれに限定されることはない。
【０１０１】
本実施例の発光素子は、平面視において円弧形状を有するグルーブ１２０ｇ’を含むメサ１２０ｍを含む。メサ１２０ｍの側面から陥入される程度を比較すると、前記グルーブ１２０ｇ’は、図１ａに示したグルーブ１２０ｇに比べてさらに陥入されるように形成される。これによって、延長部コンタクト部分１５３ａから隣接する透明電極１４０までの距離が、図１ａ〜図９の発光素子の場合に比べてより大きくなり得る。したがって、延長部コンタクト部分１５３ａの周辺で発生し得る電気的短絡を効果的に防止することができる。また、延長部コンタクト部分１５３ａが第１導電型半導体層１２１と接触する部分の幅は、図１ａ〜図９の発光素子の場合に比べてより大きくてもよい。
【０１０２】
また、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅから第１電極パッド１５１までの距離Ａ２’は、図１ａ〜図９の発光素子の場合に比べてより大きくてもよい。また、第２電極延長部１６３の終端１６３ｅから透明電極１４０の外郭枠（第４側面１０４に沿って配置された枠）までの距離Ａ３’は、図１ａ〜図９の発光素子の場合に比べてより小さくてもよい。
【０１０３】
すなわち、本実施例の場合のように、メサ１２０ｍのグルーブ１２０ｇ’の形態及びサイズ、第１及び第２電極１５０、１６０の配置を変形させることによって、発光素子の駆動電流などによって電流分散効率をさらに向上させることもできる。
【０１０４】
図１２は、本発明の他の実施例に係る発光素子を説明するための平面図である。図１２の発光素子は、図１ａ〜図９を参照して説明した発光素子と概して類似している。以下、相違点を中心に本実施例の発光素子に関して説明し、同一の構成に対する詳細な説明は省略する。
【０１０５】
前記発光素子は、発光構造体１２０、電流遮断層１３０、透明電極１４０、第１電極１５０及び第２電極１６０を含む。さらに、前記発光素子は、基板１１０、絶縁層１７０及び反射層５１０をさらに含んでもよい。また、前記発光素子は、第１〜第４側面１０１、１０２、１０３、１０４を含んでもよい。前記発光素子は、アスペクトの比が異なる矩形の形態であってもよいが、前記発光素子の形態がこれに限定されることはない。
【０１０６】
本実施例に係る第１電極１５０は、第１導電型半導体層１２１上に位置する。すなわち、第１電極１５０は、メサ１２０ｍ上に位置せず、メサ１２０ｍの側面に隣接して位置し得る。絶縁層１７０は、第１電極１５０と第１導電型半導体層１２１との間に部分的に介在してもよい。また、絶縁層１７０は、第１導電型半導体層１２１の一部を露出させる２以上の開口部１７０ａを含んでもよい。このとき、第１電極延長部１５３は、第１延長部コンタクト部分１５３ａ及び第２延長部コンタクト部分１５３ｂを含む。第１延長部コンタクト部分１５３ａは、メサ１２０ｍの長い側面に沿って形成された各開口部１７０ａを介して第１導電型半導体層１２１に接触してもよい。第２延長部コンタクト部分１５３ｂは、第１電極パッド１５１に隣接して位置してもよく、メサ１２０ｍの側面に露出した第１導電型半導体層１２１とオーミックコンタクトしてもよい。このとき、第２延長部コンタクト部分１５３ｂは、メサ１２０ｍのコーナー周辺に位置してもよい。このように、第１延長部コンタクト部分１５３ａの他に追加的に第１導電型半導体層１２１とコンタクトする第２延長部コンタクト部分１５３ｂを形成することによって、第１電極パッド１５１の周辺領域での電流分散をさらに向上させることができる。
【０１０７】
図１３は、本発明の他の実施例に係る発光素子パッケージを説明するための断面図である。
【０１０８】
図１３を参照すると、発光素子パッケージ６００は、発光素子１００、及び発光素子１００に電気的に接続される第１リード６３１及び第２リード６３３、及びワイヤ６１１、６１３を含む。さらに、発光ダイオードパッケージ６００は、ベース６２０及びリフレクタ６２３をさらに含んでもよい。
【０１０９】
発光素子１００は、ベース６２０上に実装されてもよく、特に、第２リード６３３又は第１リード６３１上に実装されてもよい。このとき、発光素子１００は、ベース６２０の側面に沿って形成されたリフレクタ６２３によって取り囲まれてもよく、リフレクタ６２３が傾斜面を有することによって、光を反射させ、発光素子パッケージの発光効率を向上させることができる。
【０１１０】
発光素子１００は、図１ａ〜図１２を参照して説明した各実施例に係る各発光素子のうちの一つ又はこれらを変形した発光素子であってもよい。上述したように、発光素子１００の第２電極パッド１６１は、平らでない表面プロファイルを有し、特に、開口部１４０ａに対応する陥没部１６１ｇを含む。第２電極パッド１６１は、第２ワイヤ６１３を介して第２リード６３３と電気的に接続される。
【０１１１】
このとき、第２ワイヤ６１３は、ボールボンディングを通じて第２電極パッド１６１と電気的に接続され得る。図示したように、第２ワイヤ６１３と第２電極パッド１６１とを接続するボールボンディング時、第２電極パッド１６１の表面に形成された陥没部１６１ｇにより、第２ワイヤ６１３が第２電極パッド１６１に安定的に接着され得る。よって、発光素子パッケージ工程時に発生し得るワイヤ接触不良を防止することができ、製造後にも、内・外部的因子によるワイヤの断線を防止し、発光素子パッケージの信頼性を向上させることができる。
【０１１２】
さらに、前記発光素子は、電流分散効率に優れ、相対的に高電流の駆動環境でも優れた効率を有することができる。よって、前記発光素子を含む発光素子パッケージは、高電流の駆動が要求される場合にも用いることができる。
【０１１３】
以上では、本発明の多様な実施例に対して説明したが、上述した多様な実施例及び特徴に本発明が限定されることはなく、本発明の特許請求の範囲による技術的思想を逸脱しない範囲内で多様な変形と変更が可能である。
【図１ａ】
0006609271.tif 000002
【図１ｂ】
0006609271.tif 000003
【図２】
0006609271.tif 000004
【図３】
0006609271.tif 000005
【図４】
0006609271.tif 000006
【図５】
0006609271.tif 000007
【図６】
0006609271.tif 000008
【図７】
0006609271.tif 000009
【図８】
0006609271.tif 000010
【図９】
0006609271.tif 000011
【図１０】
0006609271.tif 000012
【図１１】
0006609271.tif 000013
【図１２】
0006609271.tif 000014
【図１３】
0006609271.tif 000015