국내 연구진이 LED(Light Emitting Diode)의 그린갭(Green Gap) 문제를 해결하고 고효율 녹색 LED를 구현하는 기술을 개발했다.
한국과학기술대 이성남 교수 연구팀은 조명용 광원으로 주목받는 질화물계 LED의 효율을 높이는 연구에서 탄소나노튜브(CNT) 위에 질화물 반도체 나노구조를 성장시키는 방법을 통해 녹색 영역의 발광 효율을 크게 높일 수 있는 기반기술을 개발했다고 1월8일 발표했다.
고효율 녹색 LED는 그동안 반도체 발광소자가 파장 500-600나노미터에서 양자효율이 급격히 떨어지는 그린갭 현상 때문에 제작이 어려운 것으로 알려졌다.
연구진은 실리콘 기판 위에 탄소나노튜브를 수직으로 성장시킨 후 금속 유기화학 증착법(MOCVD)으로 질소와 갈륨을 주입하면 탄소나노튜브 아랫부분에 질화갈륨이 육각 형태로 성장하고 질소, 인듐, 갈륨을 주입하면 탄소나노튜브 끝에 질화인듐갈륨 삼원계 나노결정구조가 생성된다는 것을 밝혀냈다.
또 연구진은 질화인듐갈륨 삼원계 나노결정구조가 500-600나노미터 파장대에서 강한 발광 특성을 보이는 것을 확인했다.
이성남 교수는 “나노결정의 인듐 조성을 조절하면 자외선에서 가시광 영역까지 발광이 가능한 나노 융합 구조로 고효율 발광소자를 제작할 수 있을 것으로 예상한다”고 강조했다.
한국연구재단 신진연구자사업 지원으로 수행된 연구결과는 <사이언티픽 리포트>에 게재됐다.