청주대학교 이상렬 교수(반도체공학과·사진)가 삼성전자 종합기술원과 공동으로 세계 최고 성능의 양자점 가시광 광센서를 개발했다.

이 연구는 과학저널인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature-Communications) 온라인판에 게재됐다.

특히 이번 연구는 광 이미지 센서 개발에 적용될 경우 해상도를 기존보다 3배 이상 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.

이상렬 교수와 삼성전자 연구팀은 양자점-산화물 복합 층 구조의 광 트랜지스터의 개념에서부터 착안해 가시광 대역에서 초고감도로 검출했다.

기존 연구에서는 근적외선 대역에서만 양자점을 이용한 수광소자가 주로 발표됐으나, 청주대 이상렬 교수와 삼성전자 종합기술원은 양자점의 물질 한계를 극복, 가시광 대역에서 동작 가능한 세계 최고수준의 고성능 양자점 수광소자를 최초로 개발했다.

연구진들은 산화물 박막과 양자점간의 접촉면적을 극대화해 효과적인 전하분리-전하전달이 가능한 메커니즘으로 소자가 작동되게 함으로써 세계 최고 수준의 광 감응도를 달성했다.

이상렬 교수와 삼성전자 조경상 박사(전문연구원)는 “이번 기술은 양자점을 이용한 범용 광센서를 위한 원천기술”이라며 “장차 고해상도의 고감도 광센서나 칼라필터가 필요 없는 이미지센서 등에 적용될 수 있는 중요한 기술이다”고 말했다.

/김금란기자