안도열 서울시립대 석좌교수, 청색광 구리-할로겐 반도체 기술 개발에 성공
안도열 서울시립대 석좌교수, 청색광 구리-할로겐 반도체 기술 개발에 성공
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안도열 석좌교수.
안도열 석좌교수.

[한국대학신문 신지원 기자] 서울시립대학교는 안도열 전자전기컴퓨터공학부 석좌교수 ((주) 페타룩스 대표)가 한국과학기술연구원 송진동, 장준연 박사팀과의 공동연구를 통해 높은 효율의 청색광 발광 요드화 구리 화합물 반도체를 개발해 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트 (Scientific Reports) 최신호에 논문을 게재했다고 밝혔다.

논문명은 Intrinsically p-type cuprous iodide semiconductor for hybrid light emitting diodes. 제1저자에 안도열 석좌교수, 제2저자는 한국과학기술연구원 송진동 책임연구원, 교신저자에 한국과학기술연구원 장준연 책임연구원이다.

공동연구진은 요드화 구리 화합물 반도체를 소재로 사용해 고효율로 청색광을 발광하는 소자기술을 세계 최초로 개발했다. 이 반도체는 원자간 결합강도가 높아 반도체로 사용하기 어렵다는 것이 학계의 정설이었으나, 이번 기술개발을 통해 반도체 소재 기술의 새로운 지평을 열었다는 평가를 받고 있다.

공동연구진은 요드화 구리 화합물반도체가 질화물 반도체인 질화갈륨(GaN)에 비해 수십배의 광결합 특성을 갖게 될 것이라고 안도열 교수가 2016년 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트에 게재한 이론 논문의 예측을 실험적으로 검증했다.

요드화 구리 반도체를 소재로 사용한 청색광 소자
요드화 구리 반도체를 소재로 사용한 청색광 소자

또한 분자선 에페탁시 (MBE)로 성장된 요드화 구리 반도체는 특이하게도 p-형 반도체 특성을 갖는 데 착안해 n-AlGaN/p-CuI 하이브리드 발광소자 (LED)를 제작 자외선(청색) 영역을 발광시키는 데 성공했다. 이 성과는 질화물 반도체를 대체할 수 있는 고효율 광소자 개발에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 공동 연구진은 그동안 12건의 미국특허와 10여 건의 국내특허를 확보해 구리 할로겐 반도체 및 소자의 원천기술을 이미 보유하고 있다.

안도열 교수는 반도체 레이저와 양자정보통신에 대한 연구업적을 세계적으로 인정받아 2005년 IEEE 펠로우, 2009년 미국물리학회(APS) 펠로우에 선정됐으며 2016년 일리노이대학교 탁월한 동문상 (Distinguished Alumni Award)을 수상했다. 그는 지금까지 250여 편의 SCI논문을 발표하고 40여 건의 국제특허를 획득했다.


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