포스텍 연구팀, 모래시계형 나노선 광센서 개발

성민규 / 기사승인 : 2019-11-05 15:25:30
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포스텍 연구팀이 모래시계 구조 원리를 이용, 근적외선 흡수를 늘리는 '광검출센서' 개발에 성공했다.

포스텍에 따르면 창의IT융합공학과 백창기 교수·김기현 연구교수·통합과정 서명해씨·전자전기공학과 박사과정 윤솔씨팀이 기존 반도체 공정을 이용하면서도 빛 흡수 효율을 높이는 모래시계 구조의 수직 실리콘 나노선을 개발했다.

이 연구성과는 5일 세계적인 전자 소자 분야 학술지인 '네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)'에 게재됐다.

지금까지 근적외선 광검출센서는 화합물 재료를 바탕으로 제작됐다.

이는 노이즈로 인한 별도의 냉각장치가 필요하고 집적이 어려우며 넓은 면적으로 제작할 경우 생산비용이 높다는 단점이 있었다.

연구팀은 이런 화합물 재료의 단점을 해결하기 위해 실리콘을 활용했다.

또 근적외선 흡수율이 낮은 실리콘의 물질적 한계를 극복하기 위해 모래시계 구조의 수직 실리콘 나노선을 제시했다.

연구팀은 모래시계 구조 수직 실리콘 나노선이 기존 평판형 구조와 비교하면 1000nm 근적외선 파장에서 최대 29% 증가된 빛 흡수 효율을 보이는 것을 확인했다.

연구를 주도한 백창기 교수는 "개발된 소자는 나노선 구조에 따라 원하는 근적외선 파장의 흡수 최적화가 가능해 다양한 광학 솔루션을 제공할 수 있을 것으로 기대된다"고 전했다.

포항=성민규 기자 smg511@hanmail.net