삼성종기원, 청색LED 국산화

삼성이 꿈의 소자로 불리는 청색 발광다이오드(LED) 양산기술을 개발, 이달 말부터 본격 양산에 들어간다. 이에 따라 그동안 선진업체와 2년여 격차를 보였던 국내 화합물 반도체산업이 선진국 대열에 합류할 수 있는 계기가 마련됐다.

삼성종합기술원(원장 임관)은 기존 전량 수입에 의존해 오던 GaN(갈륨 나이트라이드)계 질소화합물 반도체를 이용한 청색 LED를 국산화하는데 성공했다고 18일 밝혔다.

풀컬러 전광판, 교통신호등과 각종 디스플레이 등에 사용되고 있는 청색 LED는 적색, 녹색LED와 결합, 모든 색상을 구현할 수 있는 핵심 부품으로 범용 LED제품에 비해 수십배의 고부가가치를 지니고 있으며 향후 녹색 LED 및 청색 레이저다이오드(LD) 등 첨단 광소자 개발을 위한 기반 기술이다.

이번에 개발된 LED는 파장이 4백60nm, 동작전류 20mA, 구동전압 3.7V, 휘도는 0.5칸델라(cd)급인 옥내용 제품으로 삼성전기가 이달 말부터 생산할 예정이다. 또 옥외용 전광판에 사용되는 1칸델라급의 고휘도 청색 LED는 오는 10월부터 양산에 착수한다.

삼성종합기술원은 이번 제품개발을 위해 화학 이온빔 식각법(CAIBE)을 개발, 분당 8천 Å(옹스트롱:1/10㎝)이상의 속도로 건식 식각이 가능하고 접합시 전기저항을 낮춰 소자의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 오믹접합 기술도 적용했다.

특히 양산과 관련, 한번에 2인치 웨이퍼 6장을 성장시킬 수 있는 유기금속화학증착(MOCVD)장비를 적용하고 소자제조 기술도 2인치 웨이퍼 공정을 그대로 이용토록 해 곧바로 대량생산이 가능하다고 삼성측은 설명했다.

삼성종합기술원은 이번 개발과정에서 질화물 반도체 박막제조 및 소자 제조공정과 관련 국내외에 24건의 특허를 출원하는 한편 국책과제인 청색 레이저 다이오드 및 녹색 LED의 연구도 본격화하기로 했다.

업계의 관계자들은 이번 청색 LED개발이 국내업체가 세계적인 기술을 보유하고 있는 LED전광판에 필수적인 핵심부품이어서 부품 국산화를 통한 세트의 경쟁력 향상도 기대된다고 밝혔다.

미국의 시장조사기관인 스트래티지사에 따르면 청색 LD와 LED를 포함한 질소화합물 반도체 세계시장은 내년 2억5천만 달러, 오는 2006년에는 30억 달러 수준으로 급격히 증가할 전망이다.

<유형준 기자>