관련 통계자료 다운로드 속이 빈 실리카 나노 기술을 이용한 LED 제조 기술 국내 연구진이 조명용 발광다이오드(LED) 기판의 휨 문제를 해결하는 신개념 공정을 개발해 `사이언티픽 리포트(Scientific Report)` 온라인판에 게재했다. 사이언티픽 리포트는 네이처 자매지로 과학계 권위 있는 학술지다.
산업자원통상자원부 산업융합원천과제 중 하나인 고효율 조명용 광반도체 기술개발팀(책임자 윤의준 교수)은 LED 공정에 속이 빈 실리카 나노입자 합성 기술을 접목해 효율을 높이고 휨 현상을 방지하는 기술 개발에 성공했다고 14일 밝혔다.
보통 LED를 제조할 때 사파이어 기판 위에 갈륨나이트라이드(GaN) 단결정 박막을 1000℃에서 성장시킨다. 하지만 사파이어와 GaN의 열 수축 성질이 달라 결정 성장 후에 기판이 휘는 현상이 발생했다. 대면적 기판으로 갈수록 휨 현상이 심해져 웨이퍼 크기를 키우는 데 애를 먹었다.
연구진은 사파이어 기판 위에 속이 빈 실리카 나노입자를 도포한 후 GaN 결정을 성장시키면 결정에 생기는 결함 농도를 크게 줄인다. 나노입자가 LED에서 발생한 빛을 산란시킴으로써 빛이 반도체 밖으로 많이 빠져나올 수 있게 해 휘도 향상에도 도움이 된다. 합성 방법을 바꿔 가면서 실리카 나노입자의 지름과 두께를 조절할 수 있다. 기존 LED 제조 공정을 그대로 활용할 수 있어 경제적이다.
이번 연구팀에는 윤의준·차국헌·한흥남 서울대 교수, 박진섭 한양대 교수, 조이길·최인석 KAIST 박사, 나니시 일본 리츠메이칸대 교수, 김종학·우희제 박사과정생 등이 참여했다.
속이 빈 나노입자를 이용한 LED 제조 기술은 한국·일본·미국·독일·중국에 특허등록 됐다.
오은지기자 onz@etnews.com
