▲ 질화 알루미늄/인듐 주석 산화물(AlN/ITO)로 구성된 유리 투명전극을 이용한 LED 모식도.

국내 연구진이 유리투명전극을 이용해 광출력이 우수한 자외선 LED를 구현했다.

한국연구재단(이사장 조무제)은 김태근(고려대) 교수 연구팀이 전기가 흐르지 않는 부도체인 유리에 전류를 균일하게 흐르게 할 수 있는 유리투명전극을 적용해 고효율의 자외선 발광 다이오드(LED)를 개발했다고 밝혔다.

자외선 광원은 정수, 살균, 위폐 감지, 의료기기 등 다양한 분야에 사용된다. 하지만 기존의 자외선 램프는 수명이 짧고, 카드뮴과 수은같은 유해물질 문제로 친환경적이고 효율이 높은 자외선 LED 개발이 필요하다.

연구팀은 질화알루미늄/인듐주석산화물(AlN/ITO)로 구성된 유리투명전극을 이용해 자외선 영역에서 투과율이 높고, 우수한 전기적 특성을 확보함으로써 고효율의 자외선 LED 개발에 성공했다.

AlN/ITO 전극을 적용한 365nm LED의 경우 동일 파장에서 최적화된 ITO를 적용한 LED에 비해 동작전압이 감소(0.2볼트)했고 광 출력이 8.6% 향상된 결과를 보였다. 이는 개발된 AlN/ITO 투명전극이 기존의 ITO보다 전기·광학적으로 특성이 우수함을 의미한다.

김태근 교수는 “이 연구는 AlN/ITO으로 구성된 유리투명전극을 이용하여 근자외선 LED의 효율을 향상시킨 결과이다. 앞으로 1~2년 내에는 심자외선 LED, 마이크로 LED, 유기 LED, 태양전지 등 다양한 광·전 소자에 적용돼 효율 향상에 기여할 것으로 기대된다.”고 연구의 의의를 밝혔다.

한편, 해당 연구는 미래창조과학부·한국연구재단 기초연구사업(개인연구)의 지원으로 수행되었다. 재료공학ㆍ화학분야의 국제적 학술지인 에이씨에스 어플라이드 머티리얼즈 & 인터페이스지(ACS Applied Materials & Interfaces)에 지난해 12월28일 게재됐다.