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초소형 광전자 소자 제작에 활용 기대 [대학저널 온종림 기자] KAIST(한국과학기술원) 물리학과 조용훈 교수연구팀이 집속 이온 빔을 이용해 평균 머리카락 굵기(약 100 마이크론)의 100분의 1보다도 작은 0.5 마이크론 스케일의 픽셀을 구현할 수 있는 초고해상도 발광 다이오드 (LED) 디스플레이 핵심 기술을 개발했다.

차세대 초고해상도 디스플레이나 다양한 초소형 광전자 소자를 만드는 데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

현재 초고해상도 LED 디스플레이의 픽셀화는 보통 픽셀 주변의 영역을 물리적으로 깎아내는 식각 방법을 사용한다. 하지만 주변에 여러 결함이 발생해 픽셀이 작아질수록 누설전류가 증가하고 발광 효율이 떨어지는 부작용이 있다.

조 교수연구팀은 집속 이온 빔을 이용해 복잡한 전 후 공정 없이도 마이크로 스케일 이하의 크기까지 픽셀을 만들 수 있는 기술을 개발했다. 해당 방법은 집속 이온 빔을 약하게 제어해 물질 표면에 어떤 구조적 변형을 일으키지 않고, 발광하는 픽셀 모양을 자유자재로 설정할 수 있다는 장점이 있다.

 

 

헬륨 집속 이온 빔 조사를 통한 마이크로 발광 다이오드의 초고밀도 픽셀화 기술 개념도.

조 교수는 “집속 이온 빔을 이용해 복잡한 공정이 없이도 서브 마이크론 스케일의 초소형 픽셀을 만들 수 있는 기술을 새롭게 개발했고, 이는 차세대 초고해상도 디스플레이와 나노 광전소자에 응용될 수 있는 기반 기술이 될 것”이라고 말했다.

이번 연구는 세계적 학술지 어드밴스드 머터리얼즈 2월 13일자 온라인 출간됐으며, 다음 오프라인 출간호의 내부 표지로도 선정됐다.

 

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