전북대학교 이철로 교수(신소재공학부 정보소재공학전공)가 나노와이어 정렬체를 통해 저가의 고품질 LED를 제작할 수 있는 신기술을 개발해 학계 주목을 받고 있다.

이 교수는 기존의 박막 성장(成長)에 의해 LED를 제작하는 방법(박막형 LED)과는 달리 나노와이어 어레이(나노선 정렬체)를 실리콘(Si) 반도체 기판에 성장시키는 LED 제작 기술을 개발했다.

이 연구는 세계 나노과학 분야에서 가장 권위 있는 학술지 중 하나인 나노 레터스(Nano Letters·Impact factor 13.2)에 Coaxial type InGaN/GaN MQW nano wire arrays on Si(111) for high performance LED 란 논문으로 게재(2013년 7월, on-line 판)됐다. 이 교수는 현재 국내 특허 출원을 완료했으며, 해외 특허까지 준비하고 있다.

특히 이 원천기술은 나노와이어 LED 이외에도 질화물반도체 나노와이어를 이용한 고효율 집광형 태양전지 (solar cell) 및 고감도 광검출기(photo detector) 등의 반도체소자 제작기술 등에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

이철로 교수는 “이 기술은 매우 저렴한 실리콘 기판 위에 극히 낮은 결함을 가지면서도 전기적 캐리어들을 효과적으로 운반할 수 있는 가장 단순한 반도체 구조인 ‘coaxial type(core-shell type)’의 다중양자우물구조(MQW) 갈륨질소(GaN), 인륨갈륨질소(InGaN) 계열 나노와이어(NW) 배열(array)을 성장·제작하는 방법에 의하여 LED를 제조하는 기술”이라며 “기존 LED에 비하여 고출력이고 장수명이면서 저가인 나노와이어-LED(NW-LED) 제작기술 방법을 제시한 연구로서 광범위한 반도체 소자 제작에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단의 도약연구(구, NRL, 국가지정연구실) 및 기초연구실(BRL) 사업의 지원에 의해 이뤄졌으며, 박사과정 라용호·박지현씨 등이 함께 연구에 참여했다.

한편, 이철로 교수는 Post-BK21 ‘나노정보재료사업단’ 단장으로 활발한 연구 활동을 하고 있으며, 지난 10년 동안 약 110 편의 SCI 논문을 게재한 바 있다.