삼성전자, 세계 최초 유리기판 위 GaN LED 구현

[뉴스토마토 한형주·박지훈기자] 삼성전자(005930) 종합기술원은 세계 최초로 비정질 유리기판 위에 단결정 수준의 GaN(질화갈륨·Gallium Nitride)을 성장시키고, 이를 이용해 유리기판 상에 GaN 발광다이오드(LED)를 구현하는 데 성공했다고 10일 발표했다.

  

이번 연구결과는 세계적 권위의 국제 학술지인 '네이처 포토닉스(Nature Photonics)' 인터넷판(10일자)에 게재됐다.

  

이번 구현을 통해 향후 GaN LED가 멀티 광원을 활용한 대형 조명과 디스플레이용 컬러표시소자 등 '옵토 일렉트로닉스(opto electronics)' 분야에 확대 적용되는 기반이 될 것으로 삼성전자 측은 기대하고 있다.

  

유리기판은 대면적으로 만들기 쉽고 가격도 저렴해 이상적인 기판 재료라는 설명이다. 다만 비정질로 돼 있어 현재껏 유리기판 상에 단결정 수준의 GaN LED가 구현된 적은 없다.

  

그간 단결정 GaN LED는 사파이어와 같은 단결정 기판 위에 결정체의 층을 성장시키는 '에피택셜(Epitaxial)' 성장법으로만 구현할 수 있다는 게 과학계와 관련업계의 상식이었다.

  

삼성전자 관계자는 "하지만 삼성은 이런 업계 상식을 넘어 GaN와 결정 특성·구조가 유사한 티타늄 박막을 유리기판 위에 도입함으로써 비정질 유리기판에 결정성을 부여했다"고 설명했다. 

 

이어 "이번 연구는 단결정 구조의 GaN 성장이 사파이어와 같은 단결정 기판 상에서만 가능하다는 상식을 극복, 비정질의 유리기판 상에서 GaN LED의 구현 가능성을 세계 처음으로 증명했다는 의미가 있다"고 평가했다.

 

 <자료 : 삼성전자 종합기술원>