유리투명전극 활용해 고효율 자외선 LED 개발
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질화 알루미늄/인듐 주석 산화물(AlN/ITO)로 구성된 유리투명전극을 이용한 LED 모식도(사진제공=고려대)

국내 연구진이 부도체인 유리투명전극을 만들고 이를 고효율 자외선 LED에 적용하는데 성공했다.
김태근 고려대 교수 연구팀은 질화알루미늄/인듐주석산화물(AlN/ITO)로 구성된 유리투명전극을 이용해
자외선 영역에서 투과율이 높고, 우수한 전기적 특성을 확보한 고효율의 자외선 LED를 개발했다고 5일 밝혔다.

기존의 투명전극 기술은 차세대 조명과 디스플레이 광원으로 LED, 유기발광다이오드(OLED), 태양전지와 등 광전소자의 효율 향상을 위해 활발히 연구되고 있다. 자외선 광원은 정수, 살균, 위폐 감지, 의료기기 등 다양한 분야에 사용된다. 하지만 현재 개발된 대부분의 물질은 전기전도도를 높이면 투과도가 낮아지거나, 투과도를 높이면 전기도가 낮아지는 한계가 있었다.
연구팀은 고투과성 특성과 고전도 특성을 가지는 유리투명전극 기술을 자외선 LED에 적용해 기존의 한계를 뛰어넘었다.
유리투명전극을 적용한 365㎚ LED는 같은 파장에서 최적화된 ITO LED보다 동작전압이 0.2V 감소했고 광 출력이 8.6% 향상됐다.

연구진은 이미 국내외 산업체와 기술교류를 진행하고 있으며, 향후 투명전극을 심자외선 LED, 마이크로 LED 등에 적용해 우수한 특성을 확보할 것이라고 설명했다.
이 방법은 앞으로 다양한 형태의 광·전소자에 적용이 가능해 비용절감 등 경제성도 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
김태근 고려대 교수는 “이 연구는 유리투명전극을 이용해 근자외선 LED의 효율을 향상시킨 결과”라며 “앞으로 1~2년 내에는 심자외선 LED, 마이크로 LED, 유기 LED, 태양전지 등 다양한 광·전 소자에 적용돼 효율 향상에 기여할 것”이라고 말했다.

이 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단 기초연구사업의 지원으로 수행됐으며, 최근 재료공학·화학분야의 국제적 학술지인 ‘에이씨에스 어플라이드 머티리얼즈 & 인터페이스지(ACS Applied Materials&Interfaces)’에 게재됐다.

-기사출처 : 전기신문 2017.2.8. (별첨)

작성일 : 2017-02-22

2017-02-22 자외선 LED.jpg
전기신문_170209.pdf