정건욱 씨 사이언스誌발표… “LED값 낮추는 데 도움”
TV 광원이나 실내조명 등에 활용되는 LED는 그간 사파이어나 실리콘 기판을 유기금속화학증착장비에 넣고 LED의 재료가 되는 화학 기체(갈륨, 질소)를 뿌려 증착하는 방식이 일반적이었다. 하지만 기판이 비싸고 분자 간 결합력이 커 다 만든 LED를 떼어내기가 어렵다는 단점이 있었다.
정 씨는 흑연이 여러 층이 쌓인 판상구조라 표면층을 떼어내기 쉽다는 점에 착안해 세계 최초로 흑연 기판 위에 LED를 만드는 데 성공했다. 연구는 9개월 동안 진행됐지만 처음 7개월은 실패의 연속이었다. 흑연이 화학적으로 워낙 안정된 물질이라 표면에 화학 기체가 들러붙지 않았기 때문이다. 주변에서는 석사과정답게 연구주제를 쉬운 내용으로 바꿔야 하는 게 아니냐는 우려도 있었다.
정 씨의 연구를 지도한 이규철 서울대 물리천문학부 교수는 “이번 연구는 LED를 값비싼 단결정 기판이 아닌 다른 기판에서도 만들 수 있다는 사실을 처음 증명했다”며 “LED 가격을 낮추는 데 도움이 될 것”이라고 말했다.
정 씨는 내년 2월 석사과정을 졸업하고 동대학원 박사과정에 진학한다. 그는 “그래핀 위에 태양전지를 키워보고 싶다”는 포부도 밝혔다.
이영혜 동아사이언스 기자 yhlee@donga.com