색온도 조절 가능한 무형광 백색LED 원천기술 개발

색온도 조절 가능한 무형광 백색LED 원천기술 개발

(시흥=연합뉴스) 이우성 기자 = 국내 연구진이 실시간 나노구조 기술로 형광체 없이도 색온도 조절이 가능한 무형광체 백색 발광다이오드(LED) 제조기술을 세계 최초로 개발했다.

한국산업기술대 나노광공학과 남옥현 교수 연구팀(참여 핵심연구원 민대홍 박사)은 나노구조 기술을 응용해 기존 무형광체 백색 LED의 단점인 고비용의 복잡한 제작공정과 외부공정 없이도 백색광의 색온도를 다양하게 변화시킬 수 있는 무형광체 백색 LED 제조 원천기술을 개발하는 데 성공했다고 13일 밝혔다.






형광체 없이 백색을 구현하는 무형광 백색 LED는 차세대 LED 조명기술이다.

전 세계적으로 연구가 활발하지만, 현재까지 보고된 결과는 추가로 '미세 패터닝 제작공정'이 필요하고 다양한 색온도의 백색광 구현을 위해서는 더 복잡한 제작공정들이 요구돼 반도체 소자 등에 실제 적용 가능성이 매우 낮았다.

연구팀은 일반 LED 제조장비를 이용해 질화갈륨 LED 박막을 증착할 때 나노 크기의 질화실리콘(SiNx) 박막을 다양한 밀도로 질화갈륨(GaN) 반도체 위에 증착하는 기술과 이 위에 쌓이는 3차원 질화갈륨(GaN) 나노구조의 형상을 다양한 형태로 조절할 수 있는 기술을 개발해 무형광체 LED를 제조할 수 있는 원천기술을 개발했다.

이렇게 제작된 3차원 나노구조 위에 질화인듐갈륨(InGaN)을 증착시켜 각 나노구조 형태에 따라 다양한 색온도의 백색 발광층을 실험단계에서 구현하는 데 성공한 것이다.






남옥현 교수는 "이번 연구성과는 향후에 실시간 나노 마스크 기술을 응용해 다양한 색온도의 무형광체 백색 LED를 비교적 간단하게 제작할 수 있는 원천기술을 세계 최초로 개발한 것에 큰 의미가 있다"고 말했다.

이번 연구는 산업통상자원부의 10대 핵심소재(WPM)사업으로 지원을 받아 수행됐다. 연구성과는 네이처의 자매 저널인 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)' 3월 8일 자에 게재됐다.

gaonnuri@yna.co.kr

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