질화갈륨 개발업체 소프트에피(대표 황성민)는 마이크로(Micro) 발광다이오드(LED) 성능 향상에 필요한 적색 질화갈륨 에피웨이퍼를 국내 최초로 개발, 출시한다고 2일 밝혔다.

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

마이크로 LED를 이용한 디스플레이 기술은 메타버스 구현 핵심기술로 꼽힌다. 증강현실(AR)·가상현실(VR)·스마트워치 등 차세대 디스플레이에 필요하다. 마이크로 LED는 알루미늄갈륨인듐인화물계(AlGaInP) 재료를 사용해 적색 LED를 구현했다. 하지만 물성 자체의 한계로 여러 가지 어려움이 있다.

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 전사 공정 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 기술적으로 어려워 세계적으로도 네다섯 군데 업체만이 질화갈륨으로 적색을 구현하고 있다. 이들 업체조차도 메타·구글 등과 독점계약을 맺고 있어 마이크로 LED 개발자들은 적색 질화갈륨 에피를 구하지 못해 연구개발(R&D)에 어려움을 겪고 있다.

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.