KAIST, 상온용 원적외선 감지소자 세계 첫 개발

　상온에서 원적외선을 감지할 수 있는 첨단 적외선 감지소자가 우리나라 기술진에 의해 세계 첫 개발됐다.

　한국과학기술원(KAIST) 광전자연구센터(센터장 권영세) 홍성철 교수팀은 한양대 전자재료 및 부품연구센터 오재응 교수와 공동으로 양자점(Quantum Dot:전자를 가두는 작은 점)을 이용해 사람 체온 정도의 물체에서 나오는 원적외선(10㎛)을 감지하는 원적외선 감지소자를 세계 처음으로 개발했다고 18일 밝혔다.

　기존 광자형 적외선 감지소자는 외부와의 열을 차단하기 위해 고진공 상태에서 액체질소를 이용, 영하 2백도 미만으로 냉각을 해야만 사용이 가능했으나 이 감지소자는 양자점을 이용해 상온에서도 작동이 가능할 뿐 아니라 감지 면에 수직으로 입사하는 빛의 속도를 감지할 수 있는 것이 특징이다. 특히 신호 검출방법에서도 잡음지수가 낮은 소자와 양자섬(Quantum Island)을 배치해 감지능력이 기존제품에 비해 우수하다.

　특히 이 분야는 최근 2, 3년 동안 세계 반도체 연구원들 사이에서 개발경쟁이 붙었던 것으로 상온 원적외선감지소자 개발은 이번이 처음으로 세계 반도체 관련 연구계로부터 주목을 받고 있다. 더욱이 이번에 개발된 기술을 반도체 분야에 활용할 경우 기존 실리콘 계열의 반도체보다 성능이 뛰어나고 크기가 작은 칩 제작이 가능해질 전망이다.

　홍 교수팀은 이번 감지소자 개발과 관련한 기술을 우리나라는 물론 미국·일본 등지에 특허출원을 하는 한편 오는 12월 샌프란시스코에서 열리는 국제 전자공학회(IEDM)에서 관련기술을 발표할 예정이다.

　홍성철 교수는 『이번에 개발된 원적외선 감지소자는 일상 온도에서 작동하기 때문에 응용이 편리할 뿐 아니라 제조단가가 적게 들어 군사용·의료용·공학용·자동차 야시경·방범카메라 등 산업전반에 응용될 수 있다』고 말했다. 이번 연구는 과학재단 지정 우수연구센터인 광전자연구센터 홍 교수가 소자의 구조설계와 공정을, 지역협력연구센터인 한양대 전자재료 및 부품연구센터의 오재응 교수팀이 물질성장을 담당했다.

<대전=김상룡 기자>