복합 양자구조를 가지고 있는 나노 피라미드 LED가 전류 구동으로 발광되는 개념도
한국과학기술원(KAIST)은 14일 물리학과 조용훈 교수 연구팀이 나노미터 크기의 육각 피라미드 구조를 적용한 LED(발광다이오드)에서 다양한 색깔의 빛을 낼 수 있는 현상을 규명했다고 밝혔다.
LED는 반도체에 전류를 흘려주면 빛을 내는 성질을 이용한 반도체 발광 소자로, 일반적으로 조명에 사용되는 백색 LED는 청색 LED 칩 위에 노란색 형광체를 바르거나 복잡한 회로를 이용, 여러 개의 LED 칩을 동시에 작동시켜야 백색 빛을 낼 수 있다.
연구팀은 반도체에 나노미터(10억 분의 1ｍ) 크기의 육각 피라미드 구조를 만들고, LED 소자를 구현해 전류를 흘려주면 육각 피라미드의 면, 모서리, 꼭지점에서 위치에 따른 에너지 차이 때문에 각각 청녹색, 노란색, 주황색의 빛이 발생한다는 사실을 확인했다.
KAIST 조용훈 교수는 "나노 피라미드 구조의 LED는 기존 LED와 달리 형광체를 칩 위에 바를 필요가 없어 빛의 에너지 효율을 더 높일 수 있다"며 "형광체를 사용하지 않는 단일 칩 백색 LED와 함께 신개념의 나노 광원을 개발하는데 응용될 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 재료 분야의 권위지인 ''어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)'' 12월호 표지논문으로 선정됐다.