발광효율 높인 LED 원천기술 개발 .. 광주과기연 성태연 교수팀

발광효율과 전기적 특성이 뛰어난 질화갈륨(GaN)계 반도체를 제작할 수 있는 고품질 p형 오믹(Ohmic)전극 제조기술이 국내 연구팀에 의해 세계 최초로 개발됐다. p형 오믹전극은 접촉 저항이 낮으면서도 빛의 투과도가 뛰어난 투명 전극재로,p형 전극을 통해 빛을 방출하는 상부 발광형 발광다이오드(LED)제작에 필수적이다. 광주과학기술원 신소재공학과 성태연 교수와 송준오 박사 팀은 최근 나노구조물과 인듐주석산화물(ITO)을 사용해 빛의 투과도와 전기적 특성을 동시에 끌어올린 고품위 p형 오믹전극을 개발했다고 30일 발표했다. 연구 팀은 이 기술을 국내와 미국 등에 특허등록 했으며 삼성종합기술원에 관련 기술을 이전했다. 얇은 반투명 니켈 금(NI Au)으로 형성된 기존 p형 오믹전극은 단파장 빛의 영역(400-470㎚)에서 75% 정도의 빛 투과도를 보여 발광효율이 낮다는 단점을 갖고 있다. 또한 국내외 관련 업계 및 연구소에서는 빛 투과도가 1백%에 가까운 ITO를 사용해 고투명 p형 오믹전극을 개발했으나 전기적 특성이 낮은 문제점이 있었다. 성 교수 팀은 p형 반도체 상부에 ITO를 증착하기 전에 전기가 잘 통하는 불순물(도판트)인 10-20㎚ 크기의 인듐산화물을 사용함으로써 빛 투과도 뿐 아니라 전기적 특성을 동시에 획기적으로 개선하는 데 성공했다고 설명했다. 성 교수는 "현재까지 ITO만을 사용해 고품질의 p형 오믹전극을 개발했다는 보고 사례가 없다"며 "오랜 과제였던 고품위 GaN계 LED를 제조할 수 있는 원천기술을 확보했다는 데 큰 의미가 있다"고 설명했다. 광주=최성국,장원락 기자 skchoi@hankyung.com