- 요오드화 구리 반도체 개발
[SR(에스알)타임스 김수민 기자] 한국과학기술연구원 차세대반도체연구소 송진동 책임연구원, 장준연 소장팀은 안도열 페타룩스 대표와 공동연구를 통해 기존의 청색광 LED 반도체에 사용했던 질화갈륨을 대체 할 수 있는 새로운 화합물 반도체 기술개발에 성공했다고 8일 발표했다.
연구팀은 구리와 요오드를 합성한 요오드화 구리 1-7족 화합물 반도체를 소재로 사용해 고효율로 청색광을 발광하는 소자 기술을 세계최초로 개발했다. 원소주기율표에 1-7족 물질들은 강한 전기적 상호작용으로 원자간 결합 강도가 높아 반도체로 사용하기 어렵다는 것이 학계의 정설이었다. 이번 기술개발로 반도체 소재 기술에 새로운 지평을 열었다는 평가를 받고 있다.
국내 연구팀이 개발한 요오드화 구리 반도체는 저렴한 실리콘 기판에 적은 결함으로 성장할 수 있어 현재 상용화돼 있는 대면적 실리콘 기판을 그대로 사용할 수 있다는 장점이 있다. 요오드화 구리 박막 성장온도가 실리콘 기반 CMOS소자 공정에 사용되는 온도(300도 이하)와 유사해 열화 없이 요오드화 구리 박막을 증착, 저렴하고 손쉬운 실리콘 반도체 공정에 적용이 가능하다.
공동연구팀은 요오드화 구리 반도체가 질화갈륨기반 소자보다 10배 이상 강한 청색광 밝기와 향상된 관전 효율 특성과 장기적 소자 안정성을 가진다는 것을 확인했다. 이번 연구결과는 고품질 구리할로겐계 단결정 요오드화 구리를 실리콘 기판 상에 성장, 고효율의 청색 발광을 구현해 세계최초로 구리할로겐계 화합물을 이용한 새로운 반도체 소재 기술을 실증했다는 것에 큰 의의가 있다.
장준연 KIST 소장은 “기존의 LED에 비해 많은 장점을 가지므로 일본이 독점하고 있는 질화갈륨을 대체하는 새로운 발광반도체용 소재로 큰 기대를 하고 있다"고 밝혔다.