UNIST 정건욱 교수팀, 무전사 이황화몰리브덴 LED 소자 제조 기술 개발 작성일 05-26 44 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">2D 기반 광원 대량 생산 기반 마련</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="pLCCVzZvZE"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a63b93b6827895ac866f00fa055ecfa33b0ef375856e494febeb83a95f561abb" dmcf-pid="Uohhfq5Ttk" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="정건욱 교수.ⓒUNIST" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/26/dailian/20260526080254462uqln.jpg" data-org-width="296" dmcf-mid="0lppNJfztD" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/26/dailian/20260526080254462uqln.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 정건욱 교수.ⓒUNIST </figcaption> </figure> <p contents-hash="068f9cc294729ce7f3ea26dc483a31d2dc98dace485840451864968d304b2ad0" dmcf-pid="ugll4B1yGc" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST) 연구진이 원자 몇 층 두께의 2차원 반도체를 기판 위에서 바로 자라게 해 빛을 내는 LED 소자를 제조하는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="86d903fcd980f14056174680413c11d790041b60e945056455de22ddcc5bc5d1" dmcf-pid="7JssKUGhZA" dmcf-ptype="general">얇은 2차원 재료를 떼어내 기판에 옮겨 붙이는 과정이 필요 없어지면서, 차세대 광소자 및 양자광원으로 주목받는 2차원 LED 소자를 대량으로 제작할 수 있을 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="cb9a59bf8c200f920adf14a4cfbc9635e1f84750e94929763ed102e9b6f2b0e4" dmcf-pid="ziOO9uHltj" dmcf-ptype="general">UNIST는 물리학과 정건욱 교수팀이 2차원 반도체인 이황화몰리브덴을 발광층으로 하는 LED 소자를 전사(transfer) 과정 없이 제조하는 데 성공했다고 26일 밝혔다.</p> <p contents-hash="9b1f8275b5713c8e0a6abb529f8caf9c053d1e39e9d26d203e8226bef551ccb3" dmcf-pid="qnII27XSXN" dmcf-ptype="general">이황화몰리브덴은 원자 몇 층 두께에서도 가시광 영역의 빛을 낼 수 있는 2차원 반도체로, 차세대 광소자와 양자광원 소재로 주목받는 소재다.</p> <p contents-hash="d8b2848779e1dbb96b5f299bfdcb349a8364041972484fa636f125d217450150" dmcf-pid="BLCCVzZvHa" dmcf-ptype="general">기존 2차원 반도체 LED 소자는 얇은 2차원 반도체 소재를 별도로 합성한 뒤 이를 떼어내 기판에 옮기는 전사 과정을 거쳐 만들어져왔다.</p> <p contents-hash="8d1c819bf8052bc7c76c7dda38564c662fd2912da6a7e39f90731a8e06cd2f92" dmcf-pid="bohhfq5TGg" dmcf-ptype="general">이 과정에서 2차원 반도체 조각의 크기와 모양이 일정하지 않고 오염이나 기판과 2차원 반도체 사이의 빈틈이 발생하기 쉬워 여러 소자를 균일하게 대량으로 제작하기 힘들었다.</p> <p contents-hash="d88adba6ea30c4067352b44df8df2b88a2da34947396bd528d1b2d58b037ad58" dmcf-pid="Kgll4B1yto" dmcf-ptype="general">연구팀은 이황화몰리브덴을 기판에서 직접 성장시켜 소자를 만들 수 있도록 소자 구성 물질과 공정 순서를 설계해 고품질의 LED 소자를 제조할 수 있었다.</p> <p contents-hash="da9b922b86068faff76519e6532a3117eb4091a859ac4b80463a79e809843aa3" dmcf-pid="9aSS8btWtL" dmcf-ptype="general">LED 소자는 보통 p형 반도체와 n형 반도체 사이에 발광층 반도체가 들어가는 구조다.</p> <p contents-hash="6ac849d7b7804f65f66301c9a00194e6878c3c431ac227d4fa1b6778f4f8b879" dmcf-pid="2Nvv6KFYYn" dmcf-ptype="general">연구팀은 p형 질화갈륨(GaN) 위에 이황화몰리브덴 발광층을 직접 성장시키고 그 위에 n형 산화아연(ZnO) 나노막대를 수직으로 자라게 한 소자 구조를 설계했다.</p> <p contents-hash="84d07806c330c0e5b8022a54a63918f9890b0c6bc40c6be88cba17e3669dd918" dmcf-pid="VjTTP93Gti" dmcf-ptype="general">세 물질은 모두 육각형 결정 구조를 갖고 있어 질화갈륨 위에서 이황화몰리브덴 박막을 직접 성장시킬 수 있고 이황화몰리브덴 위에 산화아연이 층을 이루며 형성될 수 있다.</p> <p contents-hash="0dc2c11a555dc8cdbf0a7c9c011638b23aba62188b222d422f6f8da8f470c901" dmcf-pid="fAyyQ20HXJ" dmcf-ptype="general">또 열에 민감한 이황화몰리브덴이 손상되지 않도록 고온 공정이 필요한 질화갈륨을 가장 먼저 증착시켰다.</p> <p contents-hash="d69e488d9b3ea1b10e8fe7f65f87ae067a9859358526afcca375d4663251e395" dmcf-pid="4cWWxVpXtd" dmcf-ptype="general">해당 소자는 2차원 반도체 LED에 필요한 구조적·광학적 조건을 모두 갖춘 것으로 나타났다. 세 물질은 결정 방향이 맞는 단결정 적층 구조를 이뤄 균일한 소자 제작에 유리하다.</p> <p contents-hash="033f1ea297abc241f499a6fc0ee969a75ea2ed7a6b6bd1ca44d6db58f8f2004d" dmcf-pid="8kYYMfUZXe" dmcf-ptype="general">또 전류를 흘렸을 때는 이황화몰리브덴 발광층에서 붉은빛이 나타났다. 이는 630㎚와 705㎚의 두 발광 신호가 명확히 확인됐다. 이는 이 소자가 일반적인 LED를 넘어 스핀-궤도 결합이라는 양자 현상을 활용하는 양자광원 소자로도 활용될 수 있는 잠재력을 보여주는 결과다.</p> <p contents-hash="5505cf4d59d3ca7cddd69ecfb2f3fae2de43354b72c852d05b2a1e204e43c4c1" dmcf-pid="PDHHe8715M" dmcf-ptype="general">정건욱 교수는 “2차원 반도체 LED가 연구실 단위 시연에 머물렀던 이유 중 하나는 얇은 박막을 옮겨 붙이는 공정의 불균일성”이라며 “연구는 발광층을 기판 위에서 직접 자라게 해 2차원 반도체 LED도 기존 반도체 공정처럼 균일한 적층 구조로 만들 수 있음을 보인 사례”라고 설명했다.</p> <p contents-hash="bbe76f3cec3ad4c4b777059e110530062d0d33e7f17d18d1c666f99fc0077c5f" dmcf-pid="QwXXd6zt5x" dmcf-ptype="general">이어 “소자 효율을 더 높여 질화갈륨 기반 LED 공정과 결합한다면 붉은색 화소나 양자광원 소자로 발전시킬 수 있을 것”이라고 덧붙였다.</p> <p contents-hash="dc9e7e53462c8de56fdb7e85c4b9252a7165dc5a661124df3deda543dbc0e28d" dmcf-pid="xiOO9uHltQ" dmcf-ptype="general">연구 결과는 국제학술지 ‘나노레터스’(Nano Letters)의 부표지(Supplementary Cover)논문으로 선정돼 지난달 21일 온라인 공개됐다.</p> <p contents-hash="f61df2aae425a4a5ab6f39546af99d247080a5b1482862cffb6932357f15ef3e" dmcf-pid="yZ22scd81P" dmcf-ptype="general">한편, 연구 결과는 과학기술정보통신부 한국연구재단, 산업통상부 한국산업기술진흥원의 지원을 받아 이뤄졌다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 데일리안. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 ‘킬러들의쇼핑몰2’ 7월 공개 05-26 다음 떼어 붙이던 2차원 반도체, 기판 위에서 바로 성장…UNIST, 세계 첫 ‘무전사 2D LED’ 개발 05-26 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
