▲ CuI를 p-형 접합으로 사용한 p-CuI/n-AlGaN UV LED 동작 사진

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국내 연구진이 일본이 독점하고 있는 청색광 LED를 새로운 소재를 사용해 개발하는데 성공했다.

반도체를 이용한 LED는 백색광 구현을 위해 적·녹·청색의 LED가 필요하다. 이중 가장 늦게

개발된 청색광 LED는 1990년대 일본의 과학자들에 의해 질화갈륨(GaN)을 고품질로 만드는

기법을 개발, 상용화에 성공했다. 지난 2014년에는 청색광 발광소자(LED) 발명자인

일본 과학자 3명이 노벨 물리학상의 영예를 안은바 있다.

연구진이 개발한 요오드화 구리(CuI) 반도체는 저렴한 실리콘(Si) 기판에 적은 결함으로

성장이 가능하여 현재 상용화 되어 있는 대면적 실리콘 기판(300mm)을 그대로 사용할 수 있다는

장점이 있다. 또한 CuI 박막 성장온도가 실리콘 기반 CMOS소자 공정에 사용되는

온도(300도 이하)와 유사해 열화없이 CuI 박막을 증착, 저렴하고 손쉬운 실리콘 반도체 공정에

적용이 가능하다.

공동연구진은 CuI 반도체가 질화갈륨기반 소자에 비해 10배 이상 강한 청색광 밝기 및 향상된

광전효율 특성과 장기적 소자 안정성을 가진다는 것을 확인했다. 이번 연구결과는 고품질

구리할로겐계 단결정 CuI를 실리콘 기판 상에 성장, 고효율의 청색 발광을 구현해 세계 최초로

구리할로겐계 화합물을 이용한 새로운 반도체 소재 기술을 실증했다는 것에 큰 의의가 있다.

공동 연구진은 그간의 연구를 통해 새로운 CuI 반도체 재료의 원천기술을 이미 보유하고 있다.