양자점과 2차원 반도체 결합한 하이브리드 기술 구현
저비용·대면적 상용화 기대
(왼쪽부터) DGIST(이종수, 정석진)-KIST(박민철, 고현우, 조수연)-KIMS(김용훈)-경북대학교(나현수) 공동연구팀. 디지스트 제공
짙은 안개나 연기 속에서도 물체를 뚜렷하게 인식할 수 있는 차세대 적외선 이미지 센서 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐습니다.
디지스트 에너지공학과 이종수 교수팀은 한국과학기술연구원, 한국재료연구원과의 공동 연구를 통해 양자점과 2차원 반도체를 결합한 '하이브리드 광센서'를 구현하는 데 성공했다고 밝혔습니다.
단파 적외선 영역을 감지하는 이 센서는 자율주행 자동차와 로봇, 야간 감시 등 미래 지능형 기술의 핵심 요소로 꼽히지만, 그동안은 제작 비용이 매우 비싸고 대면적화가 어렵다는 한계가 있었습니다.
연구팀은 빛 흡수율이 높은 양자점과 전하 이동이 빠른 2차원 반도체를 결합해 기존 센서의 단점을 보완하고 광신호를 크게 증폭시켰습니다.
특히 이번 연구에서는 단일 소자를 넘어 32x32 픽셀로 구성된 이미지 센서 배열을 직접 제작해 실제 상용화 가능성을 입증했습니다.
이종수 디지스트 교수는 “양자점의 광흡수 특성과 2차원 반도체의 빠른 전하 이동 특성을 결합해 기존 적외선 센서의 근본적인 한계를 극복할 수 있었다”며, “앞으로 고해상도 적외선 카메라와 차세대 지능형 광센서 시스템 개발에 중요한 기반 기술이 될 것으로 기대한다”고 말했습니다.
이번 연구 결과는 재료과학 분야의 세계적인 학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 3월호에 게재되며 기술력을 인정받았습니다.
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