AlGaN계 심자외 LED의 진전

전문가 제언

○ 파장이 220~350㎚의 반도체 심자외 광원(DUV-LED)은 살균, 의료분야·화학 산업에서 관심이 높다. 광 기록용 광원이나 LED 조명, UV 경화수지 등 산업분야, 형광분석 등의 각종 센싱 등에도 응용범위가 넓다. 또한 TiO2와 조합으로 환경물질의 분해처리용으로 이용되고 있다. 살균효과는 260~280㎚ 부근 파장에서 더욱 효과가 높다고 알려졌다. 향후 반도체 DUV 광원은 시장이 크게 확대될 것으로 생각된다.

○ 파장이 220~350㎚의 파장용으로 AlGaN이나 InAlGaN 등이 심자외 LED 재료로 개발되었다. 그러나 파장이 360㎚보다 단파인 자외선 LED에서는 외부양자효율이 청색 LED에 비해 낮아서, 금후 외부양자효율을 향상시키는 것이 과제이다.

○ 이 연구에서는 사파이어 상에 AlN을 고품질로 상장시키기 위해 「암모니아 펄스공급 다단성장법」을 고안하고 인상 전위밀도를 종래에 비해 2계단 정도 절감시켰다. 이를 사용하여 관통전위를 저감시킬 수 있어, AlGaN 양자우물이 크게 발광하게 되었다.

○ LED 산업은 광소자의 성능이 핵심이며, 향후 큰 시장성 때문에 관심이 고조되고 있다. 원천/핵심기술은 기판 성장기술, LED 칩, 형광체 및 시스템 산업이다. 그러나 이러한 기술은 대부분 Nichia, Cree, T/G, Osram, Lumileds 등의 선진업체가 보유하고 있다. 국내에서 LED epi-wafer 성장에 참여하는 업체는 몇몇 업체뿐이다. 원천/핵심기술 및 특허에 대한 장벽이 높고 초기투자가 높은 진입장벽이 높다. 대부분의 업체는 패키지에 참여하고 있다. 대학과 연구소 등에서 GaN 화합물 반도체에 연구를 실시하고 있으나 큰 성과는 보이지 못하고 있다.

○ LED의 기판에 관련된 기술은 epi-wafer 성장기술이 대부분을 차지하고 있으며, 그 외 GaN계 단결정 성장기술과 질화물이 아닌 다른 기판을 사용하는 기술로 구분할 수 있다. 그러나 아직은 상용화가 많이 되어있는 사파이어나 SiC 기판을 이용한 분야를 중점적으로 연구하여야 할 것으로 판단된다.

저자

Hideki Hirayama

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2012

권(호)

47(3)

잡지명

セラミックス

과학기술
표준분류

재료

페이지

167~173

분석자

김*호

분석물

• AlGaN계 심자외 LED의 진전.pdf [240,640 byte]

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