조용훈 KAIST 교수팀

조용훈 한국과학기술원(KAIST) 물리학과 교수는 14일 “미세한 육각 피라미드 구조를 발광다이오드(LED)에 적용해 다양한 색깔의 빛을 만드는 데 성공했다.”고 밝혔다. 연구 결과는 재료 분야 권위지인 ‘어드밴스트 머티리얼스’ 12월 호 표지 논문으로 게재됐다.

반도체에 전류를 흘리면 빛을 내는 성질을 이용한 LED는 조명, TV, 각종 표시장치 등에 널리 사용된다. 하지만 일반적으로 조명에 주로 사용되는 백색 LED는 청색을 띠는 LED칩 위에 노란색 형광체를 별도로 도포하거나 여러개의 LED칩을 동시에 구동하는 등 제작에 번거로움이 있었다. 조 교수팀은 반도체에 나노미터(nm·10억분의 1ｍ) 크기의 육각 피라미드 구조를 만들어 LED 소자를 구현한 뒤 전류를 흘리면 육각 피라미드의 면·모서리·꼭짓점에서 각기 다른 에너지가 발생한다는 사실을 발견했다. 조 교수는 “이 같은 구조를 활용하면 기존 LED와 달리 형광체를 칩 위에 바르는 등의 절차 없이도 다양한 색을 만들 수 있다.”면서 “빛의 에너지 효율도 높아지는 것으로 확인됐다.”고 밝혔다.

박건형기자 kitsch@seoul.co.kr