무형광체 백색 발광다이오드 국내서 첫 개발

조용훈 카이스트 교수팀

형광체를 사용하지 않고 특수한 구조의 3차원 반도체 하나로 백색광을 내는 LED(발광다이오드)가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

카이스트(KAIST) 물리학과 조용훈(사진) 교수 연구팀은 기존 백색 LED와 달리 꼭대기 부분을 잘라낸 피라미드 구조의 마이크로 복합 구조 반도체 칩으로 백색광을 내는 LED를 개발했다고 23일 밝혔다.

그동안 백색 LED는 대부분 청색 LED에 황색 형광체를 사용하거나 여러 색의 LED 칩을 병렬 조합해 만들었다. 그러나 청색이나 자외선을 흡수해 녹색·황색·적색 등의 형광을 방출하는 희토류 물질인 형광체는 수입 의존도가 높고 변색 등의 문제를 안고 있다. 연구진은 이와 달리 마이크로 크기의 삼차원 반도체를 동심원 모양으로 꼭대기 부분을 잘라내 피라미드 구조가 되도록 설계하고 구조체 내 변화에 따라 여러 색을 내도록 해 기존 방식의 문제점을 해결했다.

조 교수는 “이번 연구는 아직 초기 단계인 무형광체 백색광원의 미래 방향성을 제시한 것으로, 향후 3차원 반도체 공정 개발을 통해 효율을 개선하면 값싸고 색 재현성이 좋은 백색광원으로 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

대전=임정재 기자 [e-mail]