LEDㆍ태양전지 효율↑ㆍ원가↓ 제조기술 개발

서울대 이규철 교수팀

*** 29일 03시 국제엠바고임, 인터넷은 이 시간 이후 게재 요망

그래핀을 포함한 흑연층 위에 품질 좋은 반도체 박막을 제조해 원하는 기판에 마음대로 붙여 사용할 수 있는 발광소자(LED)를 국내 연구진이 처음 개발했다.

서울대 물리천문학부 이규철(사진) 교수팀은 산화아연 나노소재를 중간층으로 이용한 그래핀층 위에 고품질의 질화갈륨(GaN) 반도체 박막을 만들고 이 박막을 원래의 기판에서 쉽게 떼어내 원하는 기판에 자유자재로 붙일 수 있는 LED 개발에 성공했다고 28일 밝혔다.

휴대폰ㆍLCD TVㆍ실내외 조명 등에 광범위하게 사용되고 있는 LED는 낮은 전력과 긴 수명으로 차세대 발광소자로 각광받고 있다. 품질 좋은 LED를 만들기 위해서는 단결정 기판을 사용해야 하는데 이 기판은 가격이 비싸고 발광면적이 작은 단점이 있다. 전세계 연구자들이 단결정 기판 대신 값싸고 발광면적도 넓은 유리, 플라스틱, 금속 등 다양한 기판 위에 고성능 발광소자를 만들기 위해 노력해왔지만 고온에서 변형되거나 타버려 제작하는 데 한계를 겪고 있다.

이 교수팀은 그래핀층의 중간층을 산화아연 나노소재로 이용하는 방법을 처음으로 시도해 고품질의 질화갈륨 반도체 박막을 제조한 뒤 이 박막을 간단한 방법으로 원하는 기판에 옮겨 붙일 수 있는 기술을 개발했다.

이 교수는 “이번 연구성과는 유연하고 튼튼한 차세대 소재로 각광 받고 있는 그래핀층에 LEDㆍ디스플레이ㆍ태양전지 기능을 접목할 수 있는 가능성을 열었다는 데 의의가 있다”면서 “고품질 LED 디스플레이나 고효율 태양전지 개발에 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구결과는 세계적 권위의 과학저널인 ‘사이언스(Science)’지 29일자에 게재됐다.

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