국제 광융합 엑스포

반도체에 만든 나노급 피라미드 구조에서 형광체 없이 3가지 빛을 내는 LED 발광 현상을 국내 연구진이 처음 규명했다.

KAIST(총장 서남표)는 물리학과 조용훈 교수 연구팀(제1저자 고영호, 제2저자 김제형 박사과정)이 반도체에 나노미터(1나노는 1억분의 1m) 크기 육각 피라미드 형태로 LED 소자를 만든 결과 3가지 색을 나타냈다고 14일 밝혔다.

KAIST 연구진이 나노피라미드 LED 소자에서 전류만으로 3색을 구현하는 현상을 규명했다. 지난 1일자 어드밴스트 머티어리얼 표지논문.

이 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단 WCU(세계수준의 연구중심대학) 육성사업 등의 지원을 받았다.

연구진은 이 LED 소자에 전류를 흘려주면 육각 피라미드 면, 모서리, 꼭짓점에서 에너지 차이로 인해 각각 청록색, 노란색, 주황색 빛이 발생하는 것을 확인했다. 이는 나노 피라미드 구조를 적용한 LED 소자가 전류 구동만으로도 넓은 파장대역을 갖는 발광을 할 수 있다는 것을 의미한다.

LED는 전류를 흘려주면 빛을 내는 반도체 발광 소자다. 조명, TV, 각종 표시장치 등에 널리 활용되고 있다.

기존 조명에 주로 사용하는 백색 LED는 청색 LED칩 위에 노란색 형광체를 입히거나 복잡한 회로를 이용해 여러 개의 LED칩을 동시 구동해야 백색 빛을 낼 수 있다.

조용훈 교수는 “형광체 사용 없이 단일 LED칩에서 다양한 색상의 빛을 낼 수 있는 새로운 개념의 발광소자 개발이 가능할 것”으로 기대했다.

이 연구결과는 재료 분야 국제 학술지 어드밴스트 머티리얼즈 12월호 표지 논문으로 선정됐다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.com