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첨단기술정보

AlN 기판상 심자외 LED의 개발

전문가 제언: 파장 260~280㎚의 자외광은 핵산(DNA, ENA) 및 단백질의 광흡수 피크 파장과 겹치기 때문에 고효율 살균？바이러스 불활성화에 유용한 빛이다. 종래 살균용 광원으로 주로 수은램프가 이용되어 왔다. 그러나 수은램프는 광원 수명이 짧고, 소비전력에서 환경 부하가 큰 광원이다. 또한 수은은 인체나 환경에 영향을 미치는 물질이기 때문에 수은사용 규제에 대한 움직임이 가속하고 있다.

이러한 배경에서 수은램프를 대체하는 새로운 고체 광원으로 고 알루미나조성의 AlxGal-xN계 반도체 재료를 이용한 고효율 광원에 대한 개발이 세계적으로 주목받고 있다. 여기에서는 Kinoshita 그룹에서 개발을 진행하고 있는 하이드라이드 기상성장법(HVPE: Hydride Vapor Phase Epitaxy)의 AlN 기판과 이 기판 상에 제조한 파장 260㎚ 대역의 AlxGal-xN계 심자외 LED에 대한 최근 개발 상황에 대해 소개한다.

많은 연구그룹에서 AlGaN계 심자외 LED의 효율향상에 관한 보고가 이루어지고 있었지만, 그 외부 양자효율·신뢰성은 가시광선 영역의 InGaN계 LED에 비해서 낮은 값에 머물고 있다. 그 요인은 ① AlGaN 소자 중에 발생하는 고밀도 결정결함(전위), ② 심자외 LED 소자 내의 발광 손실의 2가지로 나눌 수 있다.