전기적·광학적 효율 높인 고효율 마이크로 LED 개발

투과도 유지하며 전류주입 가능한 투명전극 구현 성공

김태근 교수와 제1저자 손경락

차세대 광원으로 주목받는 마이크로 LED의 전기적·광학적 효율을 동시에 높이는 방법을 찾았다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 김태근 고려대 교수 연구팀이 금속 이온의 전기학적 도핑 방법으로 마이크로 LED의 전기, 광 효율을 높인 고효율 투명전극을 소개했다.

연구팀은 투과도가 90% 이상으로 매우 높은 밴드 갭을 갖는 물질에 선택적 금속 이온 도핑이 가능하다는 것을 확인하고, 밴드 갭 물질 내부에 나노 스케일이 전류주입 경로를 형성했다.

이 결과 높은 투과도를 유지하며 효과적으로 전류주입이 가능한 새로운 방식으로 투명전극 구현에 성공했다.

또 가시광 영역에서 투과도가 매우 높은 질화알루미늄(AIN) 물질 내부에 인듐과 주석 금속 기반의 전류주입 경로를 형성시켜 높은 투과도는 유지한 채 효과적인 전류주입이 가능한 새로운 방식의 투명전극을 구현하는 데 성공했다.

특히 연구팀이 개발한 투명전극이 적용된 마이크로 LED는 기존에 사용돼 온 인듐주석산화물(ITO) 투명전극 기반의 마이크로 LED보다 전류밀도는 13% 광출력은 5% 향상된 특성을 보였다.

김태근 교수는 “이 연구는 다양한 유기·무기 반도체를 고효율 광전소자로 활용할 수 있는 범용의 전류주입 기술을 개발한 것”이라며 “질화물 반도체 기반의 발광소자뿐 아니라 유기물 기반의 발광소자, 태양전지 등 다양한 산업 분야로 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 연구 의의를 설명했다.
이해미 기자 ham7239@