빛의 삼원색인 R(적색), G(녹색), B(청색)를 발광시킬 경우, 적색 LED에서는 GaAlAs와 같은 3원계, 혹은 InGaAlP와 같은 4원계 조성의 화합물 반도체 박막성장이 필요합니다. 녹색 LED의 경우 처음에는 GaP에 불순물을 주입하여 구현하였으나, 이는 간접천이형 재료로써 실용적인 순녹색 발광이 얻어지지 않았습니다. 추후 InGaN의 박막성장이 성공하게 됨에 따라 고휘도 청색 및 녹색 LED의 구현이 가능하게 되었습니다. GaN은 에너지 밴드갭이 3.4 eV로 AlN은 6.2 eV, InN은 현재 약 0.7 eV 사이로 알려져 있습니다. 이러한 물질을 3원계 혹은 4원계 물질을 성장시켜 활성층으로 사용한다면, deep UV에서 가시광선은 물론 적외선까지도 구현이 가능합니다. 현재 고휘도 적색 및 등황색 LED의 경우, InGaAlP 양자 우물구조의 활성층을 사용하고, 청색 및 녹색 LED의 경우, InGaN 양자 우물 구조의 활성층을 사용하게 됩니다. II-IV족에서는 ZnSe기판을 이용하여 ZnTe, CdS등과의 다원계 박막성장을 통해 청색 및 녹색 LED를 구현하고 있으나 모재의 신뢰성이 떨어져 고출력 LED 실용화에는 다소 문제점이 있습니다.
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