소프트에피, 마이크로 LED 성능향상 적색 InGaN 에피웨이퍼 국내 최초 출시
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소프트에피, 마이크로 LED 성능향상 적색 InGaN 에피웨이퍼 국내 최초 출시
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  • 승인 2022.05.03 08:05
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소프트에피가 출시한 InGaN RED LED 발광 모습.
소프트에피가 출시한 InGaN RED LED 발광 모습.

질화갈륨 개발업체 소프트에피(대표 황성민)는 마이크로(Micro) 발광다이오드(LED) 성능 향상에 필요한 적색 질화갈륨 에피웨이퍼를 국내 최초로 개발, 출시한다고 3일 밝혔다.

마이크로 LED는 크기가 5~100㎛인 초소형 LED를 말한다. 기술 난이도가 높지만 스스로 빛을 내기 때문에 백라이트가 필요없다. 밝기와 명암비, 색재현력, 내구성, 전력 효율이 뛰어나 차세대 디스플레이로 꼽힌다.

마이크로 LED를 이용한 디스플레이 기술은 메타버스 구현의 핵심기술로 꼽힌다. 증강현실(AR)·가상현실(VR)·스마트워치 등 차세대 디스플레이에 필요하다. 마이크로 LED는 알루미늄갈륨인듐인화물계(AlGaInP) 재료를 사용해 적색 LED를 구현했다. 하지만 물성자체의 한계로 여러 가지 어려움에 빠져 있는 상태다.

AlGaInP는 높은 표면 재결합 속도로 인해 칩 크기가 작아질수록 효율이 급격히 떨어지는 단점을 갖고 있다. 이를 해결하다 보면 LED 온도특성이 나빠지는 결과를 초래한다. 또 기계적으로도 취약해 전사공정 시 수율이 급격히 떨어진다. 웨이퍼 가격이 비싸 공정비용도 증가한다.

적색 질화갈륨 에피웨이퍼는 이러한 문제를 해결할 수 있는 대안으로 관련 업계의 높은 관심을 받아 왔다. 청색과 녹색 마이크로 LED와 동일한 재료인 질화갈륨으로 적색을 만드는 것이 가장 이상적이다. 하지만 기술적 난이도가 높아 세계적으로도 4~5군데의 업체만이 질화갈륨으로 적색을 구현하고 있다. 이들 업체조차도 메타·구글 등과 독점계약을 맺고 있어 마이크로 LED 개발자들은 적색 질화갈륨 에피를 구하지 못해 연구·개발(R&D)에 어려움을 겪고 있는 실정이다.

소프트에피는 지난해 적색 질화갈륨을 개발하고 시연에 성공해 업계의 주목을 받았다. 최근까지 성능 향상에 주력해왔으며 적색 질화갈륨 에피웨이퍼를 출시하기로 전격 결정했다. 원하는 마이크로 LED 개발자에게 공급할 계획이다.

적색 질화갈륨 에피웨이퍼는 궁극적으로 한 웨이퍼에 적색·녹색·청색(RGB)을 한 번에 만들 수 있으며 전사공정이나 웨이퍼본딩 공정을 생략할 수 있는 토대를 구축하는 것이다. 소프트에피는 하나의 웨이퍼안에 적색과 녹색 집적에 성공했고 올해 내에 청색까지 집적해 시연할 계획이다.

조인성 소프트에피 연구소장은 “아직 효율을 더 높여야 하지만 현재 해외기관과 비교해도 부족하지 않은 수준”이라며 “고객사와 협력해 계속 성능을 향상하도록 노력하겠다”고 말했다.


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