광주과기원 성태연 교수팀, 고품위 p형 오믹전극 제조기술 개발

　발광효율과 전기적 특성이 뛰어난 갈륨나이트라이드(GaN·질화물)계 반도체를 제작할 수 있는 고품위 p형 오믹전극 제조기술이 국내 연구팀에 의해 개발됐다.

광주과학기술원 신소재공학과 성태연 교수<사진>와 송준오 박사팀은 최근 나노구조물과 인듐주석산화물(ITO)을 사용해 빛 투과도와 전기전도성이 우수한 고품위 p형 오믹(Ohmic)전극을 개발하는 데 성공했다고 30일 밝혔다.

p형 오믹전극은 낮은 접촉 저항을 가지면서 빛의 투과도가 뛰어난 투명 전극재로 p형 전극을 통해 빛을 방출하는 상부발광형 발광다이오드(LED) 제작에 필수적으로 사용된다.

성 교수팀은 p형 상부에 ITO를 증착하기 전에 전기가 잘 통하는 불순물(도판트)인 10∼20㎚ 크기의 인듐산화물(Indium oxide)을 사용함으로써 빛 투과도뿐만 아니라 전기적 특성을 동시에 획기적으로 개선하는 데 성공했다. 이로써 100% 가까운 발광효율과 뛰어난 전기전도성을 동시에 지닌 고품위 p형 오믹전극개발로 양질의 GaN계 LED 제작이 가능해졌다. 연구팀은 이러한 제조기술을 미국 등 국내·외 특허등록했으며 최근 삼성종합기술원에 기술이전했다.

　 성 교수는 “현재까지 ITO만을 사용해 고품위 p형 오믹전극을 개발했다는 보고 사례가 없다”면서 “특히 우리나라가 전세계적으로 오랜 과제였던 고품위 GaN계 LED를 제조할 수 있는 원천기술을 확보했다는 데 의미가 있다”고 말했다.

기존의 p형 오믹전극은 얇은 반투명 니켈-금(Ni-Au) 형성으로 하고 있으나 단파장 빛의 영역(400∼470㎚)에서는 75% 정도의 빛 투과도를 지녀 발광효율이 낮다는 단점을 갖고 있다.

이에 국내외 관련 업계 및 연구소에서는 빛 투과도가 100%에 가까운 ITO를 사용해 고투명 p형 오믹전극 개발에 성공했으나 전기적 특성이 낮아 이를 해결하는 기술개발이 전세계적으로 최대 과제로 떠오른 상태다.

　 광주=김한식기자@전자신문, hskim@