국내 연구진이 저가의 고품질 LED를 제작하는 신기술을 개발해 학계의 주목을 받고 있다.
전북대는 신소재공학부 정보소재공학전공 이철로 교수가 나노와이어 어레이(나노선 정렬체)를 실리콘(Si) 반도체 기판에 성장시키는 LED 제작 기술을 개발했다고 31일 밝혔다.
기존 LED 제작에는 박막 성장(成長)에 의해 LED를 제작하는 방법인 박막형 LED 제작 방식이 이용됐지만, 이번 신기술 개발에 따라 저렴하면서도 결함이 낮은 LED 제작이 가능해 질 전망이다.
특히 이 원천기술은 나노와이어 LED 이외에도 질화물반도체 나노와이어를 이용한 고효율 집광형 태양전지(solar cell)나 고감도 광검출기(photo detector) 등의 반도체소자 제작기술 등에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
이 교수의 이번 연구 성과는 세계 나노과학 분야에서 가장 권위있는 학술지 중 하나인 나노 레터스(Nano Letters·Impact factor 13.2)에 『Coaxial type InGaN/GaN MQW nano wire arrays on Si(111) for high performance LED』 란 논문으로 게재(2013년 7월, on-line 판)됐다. 이 교수는 현재 국내 특허 출원을 완료했으며, 해외 특허 출원도 준비하고 있다.
이 교수는 "이 기술은 매우 저렴한 실리콘 기판 위에 극히 낮은 결함을 가지면서도 전기적 캐리어들을 효과적으로 운반할 수 있는 가장 단순한 반도체 구조인 ‘coaxial type(core-shell type)’의 다중양자우물구조(MQW) 갈륨질소(GaN), 인륨갈륨질소(InGaN) 계열 나노와이어(NW) 배열(array)을 성장·제작하는 방법에 의하여 LED를 제조하는 기술"이라며 "기존 LED에 비하여 고출력이고 장수명이면서 저가인 나노와이어-LED(NW-LED) 제작기술 방법을 제시한 연구로서 광범위한 반도체 소자 제작에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.
한편 이번 연구는 한국연구재단의 도약연구 및 기초연구실 사업의 지원을 받아 이뤄졌으며, 박사과정 라용호·박지현 씨 등이 함께 연구에 참여했다. 이 교수는 Post-BK21 ‘나노정보재료사업단’ 단장으로 활발한 연구 활동을 하고 있으며, 지난 10년 동안 약 110 편의 SCI 논문을 게재한 바 있다.
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