질화물계 LED용 기판 소재의 기술동향

 

 

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녹색기술 개발을 통하여 에너지를 절약하고 CO2 가스 발생량을 줄이는 신성장동력 기술로서 질화물계 LED 생산과 개발은 대단히 중요한 기술이다. 질화물계 LED 핵심 소재는 (C2H5)3Ga, (CH3)3In, (CH3)3Al 등의 금속 유기화합물과 사파이어, SiC, AlN. GaN 등의 기판이다.

 

기판 중에서도 GaN 기판은 호모택셜 기판이라 가장 좋은 기판이지만 비용이 많이 들며 벌크 기판은 양산화되지 않고 있다. SiC 기판은 GaN과의 격자 부정합성도 적고 열 특성이 우수하여 GaN 결정을 성장시키는 기판으로 사용하고 있지만 광 손실이 있어서 광 추출 효율이 낮고 비용도 사파이어 기판의 10배 정도이므로 연구개발 중에 있다.

 

사파이어 기판은 GaN과의 격자 불정합성이므로 부적합하지만 사파이어 기판을 저온성장 버퍼 층을 이용한 2단계 성장법을 사용하여 사파이어 표면의 Al2O3를 질화물로 개질 처리하여 사용하기 때문에 사파이어 기판을 일반적으로 사용하고 있다.

 

LED 제조기술에 대하여 일본의 Nichia, Toyoda, 미국 Cree, 독일 Osram 등의 회사들은 크로스라이센스를 체결하여 기술보호 장벽을 쌓고 강력히 경쟁력에 대응하고 있다. 또 이들은 기술동맹에 의한 규격통일을 통하여 표준규격을 형성하여 저전력 조명기구 장점을 홍보하며 판로 확보에 치중하고 있다. 최근 우리나라도 LED 산업 육성에 많은 기업이 참여하고 있는데 이들 어려운 장벽을 뚫고 성업하기를 바라는 바이다.

 

 

Source : KISTI