송명훈·김주영 교수팀
PeLED 안정성등 높여
UNIST(총장 정무영)는 신소재공학부 송명훈·김주영 교수 공동연구팀이 접을 수 있을 정도로 유연한 ‘페로브스카이트 발광소자(Perovsktie LEDs·이하 PeLED)’를 개발했다고 17일 밝혔다.
PeLED는 화합물에 전류를 흘려 빛을 내는 반도체인 LED(Light Emitting Diode)의 일종이다. 이 소자는 전기를 받아 빛을 내는 활성층으로 페로브스카이트 물질을 사용하는데, 전자이동도가 높고 색순도가 좋으며 색조절도 간편하다는 장점이 있지만 기존 PeLED는 금속 전극의 한계로 유연성이 낮고 불투명했다.
연구진은 전극으로 투명하고 유연한 ‘은 나노와이어’와 전도성 고분자를 활용했다. 또 고분자 전해질을 도입해 전자가 더 잘 이동할 수 있도록 도우면서 소자 성능을 높였다. 그 결과 새로운 PeLED는 기존 대비 투명도가 50% 수준으로 높아졌고(반투명), 2.5㎜ 굽힘 곡률에서도 발광 특성을 유지했다.
이번 연구는 PeLED의 기계적 물성을 구체적으로 측정한 기법으로도 주목받았다. PeLED 제조공정과 동일한 방법으로 제작된 구성 재료를 미세하게 잡아당기거나 누르면서 기계적인 특성을 분석한 것이다.
김주영 교수는 “이번 연구로 PeLED의 유연성을 향상시키고 유연성 소자를 더 정확하게 분석하는 게 가능해졌다”며 “이 기법을 다양한 조성의 페로브스카이트 연구에 적용해 PeLED의 안정성과 성능을 높일 계획”이라고 말했다.
연구결과는 나노 분야의 세계적 권위지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 지난 15일자 온라인으로 공개됐다. 김봉출기자 kbc78@ksilbo.co.kr