광주과학기술원(원장 선우중호) 연구팀이 LED의 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있는 원천기술을 세계 최초로 개발해 주목을 끌고 있다. 특히, 이번 연구성과는 국제 경쟁력을 갖는 고휘도 LED 개발에 크게 기여 할 수 있을 것으로 평가되면서 국내 LED 기업체에 기술이전을 추진하고 있다.23일 광주시에 따르면, 광주과학기술원 신소재공학과 박성주 교수팀은 나노 크기의 은(Ag)을 표면 플라즈몬(plasmon) 물질로 사용해 LED의 광효율을 30% 이상 크게 향상 시킬 수 있는 기술을 개발했다. 또 같은 기술을 나노 실리콘 LED에도 적용해 기존의 나노 실리콘 LED 보다 4배 이상의 밝기 향상에 성공했다.박 교수팀은 “표면 플라즈몬은 금속박막 표면에서 일어나는 전자들의 집단적 진동으로서, 이들이 LED에서 발생하는 빛과 결합하면 발광 재결합 속도가 빨라져 LED의 밝기가 크게 증가 할 수 있다”고 설명했다. 특히 표면 플라즈몬 물질로 사용한 은을 LED 내부의 활성층과 매우 가까운 곳에 나노 입자 형태로 삽입하는 기술을 개발해 표면 플라즈몬을 이용한 GaN LED(질화갈륨 LED)를 세계 최초로 구현하는데 성공했으며, 30% 이상의 광효율 향상을 관찰했다”고 보고했다. 박 교수의 연구결과는 재료분야의 세계적 권위를 인정받고 있는 학술지 ‘Advanced Materials(2007년도 impact factor=8.191)’ 최근호(4월호)에 게재 되었고, 세계적인 과학 잡지인 ‘Nature Photonics’의 ‘Research Highlight’로 소개 됐다(5월호). * 논문제목: 표면 플라즈몬을 활용한 LED이와 더불어, 박 교수팀은 실리콘 포토닉스 기술의 필수적인 구성요소인 나노 실리콘 LED에도 표면 플라즈몬 기술을 적용해 기존의 나노 실리콘 LED 보다 4배 이상의 획기적인 양자효율 향상에 성공했다. 이 연구결과는 같은 학술지 ‘Advanced Materials’ 인터넷판 6월16일자에 발표됐다. *논문제목: Enhancement of the External Quantum Efficiency of a Silicon Quantum Dot Light-Emitting Diode by Localized Surface Plasmons실리콘 포토닉스 (photonics) 기술은 이미 한계에 달한 실리콘 고집적화 기술과 전자를 기반으로 하는 정보전송 기술을 대체하기 위해 현재 전세계적으로 활발히 개발되고 있으며, 실리콘 LED는 실리콘 포토닉스의 구현을 위한 필수적인 광원으로 매우 중요한 위치를 차지하고 있다.박 교수는 “이번에 개발된 기술은 LED의 광 효율을 향상 시킬 수 있는 새로운 기술로, 국내 LED 업계의 원천 기술 확보 및 국제 경쟁력을 갖는 고휘도 LED 개발에 크게 기여 할 수 있을 것” 이라고 강조했다. 또한 “삼성전기-GIST LED 연구센터를 통해 이 기술이 국내 LED 업체에 이전될 수 있도록 노력하고 있다”고 밝혔다.* 용어설명1. 플라즈몬(plasmon) : 플라wm몬이란 금속내의 자유전자가 집단적으로 진동하는 유사 입자를 말한다. 플라즈몬이 금속 표면에 국부적으로 존재할 수 있는데 이를 표면 플라즈몬(surface plasmon)이라 부른다.2. 실리콘 포토닉스(photonics) : 실리콘 포토닉스는 실리콘 기판 상에 CMOS 집적회로와 광집적회로를 동시에 구현하는 광전자 집적회로(optoelectronic integrated circuit)를 위한 차세대 실리콘 기반 광기술이다. 이 실리콘 포토닉스는 신호를 광자(photon)로 변환시켜 신호 프로세싱, 전송, 검출을 할 수 있으며, 우수한 광학적 프로세싱과 신호전달 때문에 현재의 전자 회로와 상호 전달에서 발생하는 문제(신호 병목현상, 전력소비증가 등)를 해결하는데 유력한 대안으로 대두되고 있다.