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| 자체 필터링 가능한 초저소음 적외선 양자점 광검출기 모식도. (자료제공=고려대학교) |
고려대학교는 전기전자공학부 심재원 교수, 신소재공학부 오승주 교수 연구팀이 고분자 광학 차폐층을 이용한 초저소음 적외선 양자점 광검출기(QPD) 핵심기술을 개발했다고 4일 밝혔다.
QPD는 높은 광 감도로 원격 감지, 깊은 조직 침투 및 특정 분자 흡수에 필요한 선택적 근적외선(NIR) 감지에서 중추적인 역할을 한다. 기존 NIR PD중 실리콘 PD는 우수한 응답성과 호환성을 나타내지만, 1000나노미터(nm) 이상 감지에 어려움이 있고 NIR의 선택적 감지에 한계가 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해 고려대 연구팀은 두꺼운 고분자 광학 차폐층을 삽입해 선택적 NIR 감지와 동시에 극도로 낮은 노이즈를 갖는 장치를 개발했다.
고분자 광학 차폐층을 양자점 반도체에 내부에 삽입, 자체 필터링이 가능한 기술로 원하지 않는 가시광 영역(450-750nm)을 차단했으며 가시광 영역의 응답성(R)을 92% 이상 감소시켰다. 또한 두꺼운 고분자층은 내부 결함과 열적으로 생성된 전류 억제 및 긴 정공 수송 경로를 제공하여 잠재적으로 노이즈 전류를 크게 감소했다.
고려대 연구팀은 “이번 성과는 적외선 양자점 광전자 장치 분야의 혁신적이고 독창적인 연구이며, 차세대 원격 모니터링과 보안 및 선택적 조직 침투 기술에 기여할 수 있는 새로운 가능성을 열어준 결과라 할 수 있다”고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 중견연구 지원사업, 이공중견연구자지원사업(신진중견연계), 산업통상자원부 기술혁신프로그램 등의 지원으로 수행됐다.
류용환 기자 fkxpfm@viva100.com
