10배 밝은 '청색광 LED' 개발.. 日 의존도 줄인다

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 기존 청색광 발광소자(LED)보다 10배 밝고 생산하기 쉬운 청색광 LED를 개발했다. 일본에서 개발된 청색광 LED 소자를 대체할 국산 기술이라는 점에서 관심이 모아진다.

6일 한국과학기술연구원에 따르면 송진동 차세대반도체연구소 책임연구원, 장준연 소장팀이 (주)페타룩스 안도열 대표(서울시립대학교 석좌교수)와의 공동연구를 통해 이같은 연구결과를 발표했다.

요오드화 구리로 청색광 LED 개발

연구팀은 구리(Cu)와 요오드(I)를 합성한 요오드화 구리(CuI) 1-7족 화합물로 청색광 LED를 개발했다. 요오드화 구리로 청색광 LED를 구현한 것은 세계 최초다.

원소주기율표에 1-7족 물질들은 강한 전기적 상호작용으로 인해 원자간 결합 강도가 높아 반도체로 사용하기 어렵다. 하지만 이번 기술로 반도체 소재 기술에 새 장을 열었다는 평가가 나온다.

특히 이 기술은 저렴한 실리콘(Si) 기판에 적은 결함으로 성장이 가능하다. 또 기존 반도체 생산공정에 적용할 수 있다. 대면적 실리콘 기판(300mm)을 그대로 사용할 수 있고, 요오드화 구리 박막 성장온도가 실리콘 기반 CMOS소자 공정에 사용되는 온도(300도 이하)와 유사해 열화없이 요오드화 구리를 증착할 수 있다.

일본 기술 대체 가능

송진동 KIST 박사

송진동 단장은 "기존의 p-형 질화갈륨을 대체하여 높은 생산효율의 청색(자외선) 발광에 성공했다. 성능개선 연구를 지속적으로 수행할 것"라고 말했다. 장준영 소장은 "기존의 LED에 비해 많은 장점을 가지므로 일본이 독점하고 있는 질화갈륨을 대체하는 새로운 발광반도체용 소재로 큰 기대를 모을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

안도열 ㈜페타룩스 대표(서울시립대 석좌교수)는 "2016년 구리할로겐계 반도체의 우수성에 대한 이론적 예측을 최초로 보고하고 원천기술을 보유하고 있다. 이번 연구성과가 새로운 청색 및 자외선 광원으로 상업적 생산이 가능할 것으로 기대한다"고 설명했다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr