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p형 반도체 LaCuOSe의 정공도핑과 발광디바이스 응용

전문가 제언: ○ 층상 옥시칼코겐화합물(oxychalcogenide)의 결정구조는 공통적으로 원자 층의 순서로 넓은-갭을 가진 희토류산화물 층과 좁은-갭의 칼코겐 화합물 층이 c축 방향으로 교대로 적층되어 있다. 이러한 물질에는 자연적 결정구조 중에 형성되어 있는 2차원 구조에 의해 고유의 광 및 전자 물성이 발현되는 것이 기대되고 있다.

○ 특히, 전자회로를 구성하는 소자의 투명화가 진전함에 따라 투명산화물 반도체가 새로운 반도체 재료로 관심이 모아지고 있다. 투명산화물 반도체의 응용분야는 평판디스플레이를 필두로 자동차용에서 투명회로에 이르기까지 확대되는 추세이다.

○ 재료를 전자디바이스로 활용하기 위해서는 박막을 형성하는 것이 필요하나, 옥시칼코겐화합물은 고온기상 방법으로 박막을 형성시키는 것이 곤란하다. 여기서는 반응성 고상 에피택시얼(R-SPE)을 이용하여 LaCuOSe 등의 층상 에피택시얼 박막을 제조하였다.

○ 이 연구에서는 반응성 고상 에피택시얼 성장(R-SPE) 방법에 의하여 LaCuOSe의 박막을 제조하고, 1021㎝-3을 초과하는 고농도의 정공도핑과 청색 발광디바이스의 실온작동에 성공하였다. 향후 고성능 정공 주입층, 발광디바이스의 발광층에 응용이 기대된다.

○ 국내 연구소에서도 전도성 고분자 및 탄소나노튜브 등의 전도성 나노입자를 포함하는 투명 전극재료 개발과 디스플레이용 전극재료 개발을 활발하게 추진하고 있다. 이 분야는 일본이 선두인 것으로 알려져 있으며 국내의 경우는 응용분야에서 상당한 기술을 가지고 있는 것으로 평가되고 있다.

○ 평판디스플레이 강국인 우리나라가 플렉시블 디스플레이나 OLED 분야 등에서 계속적인 우위를 지키기 위해서도 이러한 투명 산화물 반도체 연구에 노력이 필요하다고 생각된다.

저자: Hidenori Hiramatsu, Toshio Kamiya, Masahiro Hirano, Hideo Hosono
자료유형: 학술정보