세종대 홍영준·홍석륜 교수 연구팀, 자유로운 변형이 가능한 마이크로 LED 개발

▲(왼쪽부터)차장환 박사, 홍석륜 교수, 정준석 대학원생, 홍영준 교수 (사진=세종대)

[에너지경제신문 송기우 에디터] 세종대학교(총장 배덕효) 나노신소재공학과 홍영준 교수와 물리천문학과 홍석륜 교수 연구팀은 가위로 자르고 접을 수 있는 질화갈륨 마이크로 LED를 개발했다.

이번 연구는 미국 댈러스의 텍사스대학 문김 교수 연구팀과 공동으로 진행했으며, 정준석(나노신소재공학 박사과정·16), 차장환(물리학 박사과정·12) 연구원이 참여했다.

반도체의 대표적인 제조 방법으로는 에피택시가 있다. 그러나 기존의 에피택시로는 변형이 가능한 소자를 제조하기 어려웠다. 유연성을 확보하기 위해 에칭과 마이크로 톱, 레이저 등을 사용해 작게 쪼갠 후 유연한 기판에 다시 조립하는 방법이 사용되었지만 번거롭고 비용이 많이 드는 방법이었다.

홍영준·홍석륜 교수 연구팀은 그래핀으로 코팅된 웨이퍼에 리모트 에피택시 방법으로 마이크로 LED를 제조했다. 그래핀 표면이 LED와 화학결합을 하지 않는다는 점에 착안하여 마이크로 LED를 점착 테이프로 통째로 떼어내어 패널 형태로 만들었다. 그 결과 LED는 깨지지도 않고 자유로이 변형할 수 있고 웨이퍼도 반복적으로 재사용할 수 있다.

또한 개발한 마이크로 LED는 우수한 유연성을 확보하여 굴곡진 표면, 옷 또는 피부에 부착 가능한 디스플레이로 활용이 가능하다.

이번 연구 결과는 지난 6월 4일 미국과학발전협회(AAAS)에서 발간하는 다학제 저널 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 ‘변형 가능한 발광다이오드를 위한 질화갈륨 이종구조 마이크로막대의 리모트 이종에피와 웨이퍼 재사용(Remote heteroepitaxy of GaN microrod heterostructures for deformable light-emitting diodes and wafer recycle)’이라는 제목으로 게재됐다.

홍영준 교수는 "교내와 국제 공동연구를 통해 좋은 연구 성과를 낼 수 있게 되어 기쁘다. 무엇보다 세종대 정준석 대학원생과 차장환 박사가 주축이 되어 실험과 전산모사를 수행해 높은 수준의 첨단 연구 결과를 도출하게 된 것이 가장 값진 성과"라고 말했다.