자외선만 내뿜는 양자점 LED 나왔다

2015.06.01 18:00

국내 연구진이 순수하게 자외선만 내뿜는 고출력 양자점 발광다이오드(LED)를 개발했다.

 

이창희 서울대 전기정보공학부 교수와 차국헌 화학생물공학부 교수, 이성훈 화학부 교수팀은 370nm(나노미터·1nm는 10억 분의 1m) 파장대의 자외선을 방출하는 양자점 LED를 세계 최초로 개발하고 국제학술지 ‘나노 레터스’ 5월 11일자 온라인판에 게재했다.

  

양자점은 수백~수천 개의 원자가 뭉친 지름 10nm 안팎의 덩어리로, 전압을 걸어 주면 스스로 빛을 내는 성질이 있어 차세대 디스플레이 소재로 주목받고 있다. 하지만 양자점 LED가 자외선처럼 가시광선보다 파장이 짧은 빛을 내려면 높은 에너지 차이를 극복해야 하는데 가정용 전압으로는 그게 어려웠다.

 

연구진은 양극과 음극을 뒤바꿔 일반적인 양자점보다 에너지 효율이 높은 것으로 알려진 역구조 양자점을 적용했다. 여기에 황화아연(ZnS)과 황화카드뮴(CdS)으로 만든 지름 3nm의 핵을 후처리 과정에서 2.5nm 로 줄여 자외선을 내뿜을 수 있도록 에너지 차이를 좁혔다.

 

실험 결과 연구진이 만든 양자점 LED에서 377nm의 자외선이 방출되는 현상을 확인했으며, 기존 자외선 발광 소자에 비해 출력도 수십~수백 배 낮을 뿐 아니라 구동시키기 위해 필요한 전압도 매우 낮았다.

 

377nm는 자연 상태의 자외선 파장으로 살균 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 또 이 자외선은 형광작용이 있어 위조지폐 검사 등에 활용할 수 있다.

 

차국헌 교수는 “제작 방법이 비교적 단순하기 때문에 살균효과 등을 활용한 양자점 LED 제품 개발도 가능할 것”이라고 말했다.

 

자외선 양자점 발광다이오드를 적색~청색의 가시광 영역의 발광체에 비추어 발광시키기 전후 모습(왼쪽)과 양자점 자외선을 비추자 지폐의 숨은 도안이 나타나는 모습(오른쪽). - 서울대 제공
자외선 양자점 발광다이오드를 적색~청색의 가시광선 영역의 발광체에 비추는 모습(왼쪽). 연구진이 개발한 양자점 자외선을 비추자 지폐의 숨겨진 도안이 나타났다(오른쪽). - 서울대 제공

 

메일로 더 많은 기사를 받아보세요!

댓글 0

작성하기

    의견쓰기 폼
    0/150