The Fabrication of Gallium Phosphide Red Light Emitting Diode by Liquid Phase Epitaxy

갈륨인 단결정 성장으로 이룩한 적색 발광 다이오드의 제작

Gallium phosphide light emitting diode (LED) has been fabricated first time for pilot lamp and numeric display purposes. Bright red light is obtained in forward bias at very low current of one to five mA. A typical p-n junction is formed by liquid phase epitaxial growth on a n-type gallium physphide substrate. The crystal growth is achieved at about 1300$^{\circ}$K after the equilibrium of the gallium solution followed by tipping operation. The ohmic contact is made by wire bonding by thermal compression technique. The entire process is well fit for laboratory scale to fabricate a few hundred diodes for mainly demonstration purpose. For mass production, a large sum of the capital investment is required. The great merit of gallium phosphide LED is at low current operation, and green light emission is also obtainable by nitrogen doping.

파일롯트 램프와 숫자표시를 목적으로 국내에서 처음으로 화합물반도체인 갈륨 인을 사용해서 발광다이오드를 만들었다. 이같이 만든 다이오드는 밝고 선명한 붉은 빛을 냈으며 발광하는데 필요한 순방향 바이아스 전류는 5mA 이하였다. 다이오드의 p-n 접합면은 n형 GaP 단결정 기판에 liquid phase epitaxy방법으로 성장시켰고 이때의 Ga 용액의 온도는 약 1300°K정도를 유지했다. 이렇게 하여 제조된 p-n 접합체에 wire bonding으로 ohmic contact시켜 다이오드를 제조했다. 칼륨인 발광다이오드는 매우 적은 전류로 발광되는 장점과 성장 반웅시 질소를 불순물로 doping시키면 녹색으로 발광되는 장점을 갖고 있으므로 앞으로 양산화의 전망이 매우 밝다.