국내 연구진이 새로운 방식의 심자외선(DUV: Deep-Ultraviolet) LED(Light Emitting Diode)를 개발했다.
포스텍 신소재공학과 김종환 교수와 통합과정 송수범·윤상호 연구팀은 그래핀(Graphene) 사이에 육방정 질화붕소(hBN)가 낀 적층 구조를 기반으로 심자외선을 내는 LED 소자를 제작했다.
심자외선은 파장이 200-280나노미터인 자외선으로 투과 능력이 비교적 낮아 인체 피부 등에 해로운 영향이 적으면서도 표면의 바이러스나 세균 등 병원체를 사멸시킬 수 있어 살균 등 의료·위생 용도로 사용되고 있다.
지금까지 심자외선을 내는 장치로는 주로 수은 램프나 질화알루미늄(AlN) 갈륨 소재 기반 LED가 사용됐으나 수은 램프는 환경오염 문제가 있었고 질화알루미늄 갈륨 소재 기반 LED는 소재 특성상 발광효율 등에 한계가 지적되고 있다.
김종환 교수는 “차세대 신소재로 주목받는 그래핀과 육방정 질화붕소를 이용해서 최초로 심자외선 LED를 구현했다는 점에서 의미가 있다”며 “기존 소재보다 월등히 높은 발광효율을 갖고 소자를 소형화할 수 있어 바이러스와 세균의 살균 시스템, 반도체 소자 제작, 근거리 무선통신 등에 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 강조했다.
연구 내용을 담은 논문은 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 12월8일자에 게재됐다. (K)