본 이전 기술은 360nm 이하의 단파장 UV-LED를 제작하는 에피 기술로서 아래와 같은 범위로 구성되어 있다.
- 저결함을 갖는 고품질 AlGaN 에피 성장 기술
- 저결함 GaN 및 AlGaN 선택성장 기술
- Crack-free AlGaN 층 성장을 위한 선택성장 기술
- Crack-free AlGaN 층의 20% 이상의 Al 조성비 제어 기술
- 350nm 파장을 가지는 AlGaN/GaN 활성층 에피 구조 설계 및 성장 기술
- 자외선 광원 기술의 경우 발광파장에 따라 조명용 광원, 치료 및 분석을 위한 의료용 광원, 살균 및 소독을 위한 환경용 광원 등 다양한 응용분야를 가지고 있으며, 기존의 자외선 광원이 가지는 단점을 개선하기 위하여 LED 광원 기술에 대한 중요성이 대두되고 있음.
- 질화물 반도체는 삼원계인 AlxGa1-xN(200nm~360nm) 및 InxGa1-xN(360nm~650nm)을 이용할 경우 자외선에서 가시광선에 이르는 파장 대역을 모두 나타낼 수 있는 화합물 반도체이며, 질화물 반도체를 이용한 광원 개발 시 가장 핵심적인 요소기술은 광출력 특성이 우수한 에피웨이퍼 구조를 성장시키는 기술이며, 그중에서도 MOCVD 시스템을 이용한 에피 성장 기술임.
- MOCVD를 이용한 질화물 반도체 에피 성장 기술은 III족 및 V족 원소의 반응특성, 성장 온도에 따른 기상반응 원리 및 에피 구조의 설계에 따라 에피 특성이 결정되므로, 고도의 기술력을 필요로 함.
- 본 기술은 GaN 밴드갭보다 큰 AlGaN 에피층을 이용하여 360nm이하의 LED용 에피구조를 성장하는 기술로서 Al 조성이 10% 이상의 고품위 AlGaN 층 성장 및 1um 두께 이상에서 crack-free AlGaN을 성장하여야 하는 기술력이 필요함.
?AlGaN 에피층에 존재하는 결함 밀도를 낮추는 기술이 필요함.
?이종 접합(hetero-junction) 내부의 응력(stress)을 제어하여 crack-free AlGaN층을 성장하는 구조 설계 및 성장 기술이 필요함.
?대구경 기판에서 crack-free AlGaN 에피 특성을 구현하기 위하여 기판 외부에서 전이되는 크랙을 방지하는 에피 구조 설계 및 성장기술이 필요함.
- 본 기술은 자외선 파장 대역에서 통상적인 GaN 기반의 에피 구조가 가지는 광흡수 특성을 최소화하기 위하여 AlGaN 에피 구조를 적용하였으며, 자외선(UV) 파장대역의 다양한 응용분야에 적용하기 위하여 양산성이 우수한 MOCVD 기반의 질화물 반도체 에피 기술이며, 특히 360nm 이하 자외선 파장대역을 가지는 특징을 가지는 기술임.
o GaN 보다 큰 bandgap을 가지는 AlGaN 기반의 자외선 대역의 광소자 제작으로,
- 선택성장을 통하여 결함 밀도를 낮추어 광효율 증대가 기대됨
- FACELO기법을 통하여 응력을 조절하므로 crack-free의 1um 이상 두께의 AlGaN 층 성장 기술 확보
본 이전기술은 MOCVD를 이용한 질화물 반도체 에피 기술을 이용하여 360nm 이하의 자외선 파장 대역을 가지는 LED 에피 성장 기술로 구성되어 있으며, 관련 세부 기술별로 이전이 가능하다.
- 저결함을 갖는 고품질 AlGaN 에피 성장 기술
- 저결함 GaN 및 AlGaN 선택 성장 및 선택 성장을 위한 기판 표면 처리 기술
- Crack-free AlGaN 에피 구조 성장을 위한 선택 성장 기술
- Crack-free AlGaN 에피 구조에서 10% 이상의 Al 조성비 제어 기술
- 360nm 파장을 가지는 AlGaN 활성층 에피 구조 설계 및 성장 기술
- 대구경 기판 적용을 위한 crack 전이 차단용 패턴 구조 설계 기술
본 이전기술의 범위는 아래와 같다.
- 질화물 기반 반도체 자외선 LED 및 LD 광원 에피 성장 관련 특허 및 기술 문서
- 선택성장 기법을 통한 저결함 AlGaN 에피성장 관련 특허 및 기술문서
- 고품위 선택성장을 위한 기판 표면처리 및 제어 관련 기술문서
- 선택성장을 통하여 응력 제어를 통한 crack-free AlGaN 에피 성장 관련 기술문서
- 360nm 자외선 LED 에피 설계/성장관련 기술문서
- 대구경 기판 적용을 위한 crack 제어용 패턴 설계 특허
- 본 이전 기술은 대량생산이 가능한 MOCVD 시스템을 이용하여 360nm 이하의 자외선 LED 에피 기술이 핵심 구성 요소이다. 본 이전 기술을 이용하여 조명용 광원 개발이 가능한 LED 광원분야, 자외선 파장에 따라 다양한 치료 및 진단효과를 가지는 의료용 광원분야, 자외선 파장의 살균 및 정화기능을 이용한 환경용 광원분야, 자외선을 이용하는 경화용 기기분야 등에 응용될 수 있으며, 화합물 반도체를 응용하는 IT/NT/BT/ ET등의 다양한 산업에 적용이 가능함.
- 본 기술의 주요 수요처는 MOCVD 시스템과 연관된 장비 제작업체, LED와 관련된 에피 웨이퍼, 칩, 패키지 및 조명/의료용 광원 시스템 등 다양한 분야의 수요업체 확보가 가능할 것으로 판단됨.
- 본 기술은 360nm 이하의 자외선 LED 에피 기술을 기반으로 하는 광원 제품 개발을 목표로 하고 있으며, 그 이외에도 AlGaN 에피 기술을 적용할 수 있는 수광소자, 전자 소자등의 다양한 응용분야에 대한 적용이 가능함.
- 본 기술의 상용화를 통하여 조명산업, 디스플레이 산업, 의료용 기기산업 및 환경용 산업에서의 국내산업 경쟁력 확보 및 차세대 유망산업의 발굴이 가능하며, 화합물 반도체와 관련된 장비/소자산업 및 응용제품 산업의 활성화를 통하여 수입대체 효과