아주대 연구진이 기존의 상용 적외선 센서 대비 우수한 성능을 가진 근적외선 광센서를 개발했다.

17일 서형탁 아주대 교수(첨단신소재공학과·대학원 에너지시스템학과)는 광흡수에 의해 급격한 절연체-금속 전이가 발생하는 ‘모트 전이’ 효과를 통해 기존 상용 적외선 센서를 능가하는 성능을 가지는 이산화바나듐 기반 근적외선 광센서를 개발했다고 밝혔다.

관련 연구 내용은 ‘근접 센서 시각 처리를 위한 모트 전이 기반의 피코 암페어 암전류와 광전커플링 초선형 응답성(Picoampere Dark Current and Electro-Opto-Coupled Sub-to-Super-linear Response from Mott-Transition Enabled Infrared Photodetector for Near-Sensor Vision Processing)’이라는 제목으로 재료·소재 분야 최상위권 저널인

<어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)> 5월호에 정식 게재됐다. 이 논문은 해당 저널 이슈의 권두 표지 논문(Frontispiece Cover)으로 선정됐다.

빛을 전기 신호로 전환하는 광전효과를 기반으로 하는 광센서는 신재생 에너지와 정보통신, 사물 인터넷, 광통신 등의 분야에서 필수적으로 사용되는 부품이다. 그중에서도 근적외선 광 검출은 ▲자율주행 차량의 전방 센서 ▲의료 분야의 열화상 측정 ▲야간 투시를 비롯한 우주·군사 시설 ▲물체 이동 감지 센서 ▲태양전지 등에 활용된다.

서형탁 교수는 “그동안 구현이 불가능했던 초고감도 근적외선 검출을 새로운 소재 및 공정 방식을 통해 실리콘 기판 위에서 반도체 호환 공정으로 실현했다는 점에서 학문적·기술적 의의가 있다”며 “이 방식을 응용하면 기존의 실리콘 집적 회로 공정에 접목하여 우수한 성능의 광센서를 구현할 수 있어 자율주행, 의료, 우주 및 군사, 신재생 에너지, 사물 인터넷, 광통신 등의 여러 분야에서 널리 활용될 수 있을 것”이라고 전했다.

아주대 연구팀은 이번 연구 성과를 기반으로 후속 연구를 진행, 실제 상용화가 가능하도록 높은 기술적 파급효과를 가진 소자화 기술을 추가로 개발하겠다는 목표다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 주관하는 PIM인공지능반도체핵심기술개발사업과 중견·기본 기초연구지원사업의 지원으로 수행되었으며, 특허 출원이 진행 중이다.

[ 경기신문 = 김영철 기자 ]