종이 기판을 활용, 단가를 낮춘 친환경 반도체 광소자 기술이 KAIST(총장 강성모) 조용훈 물리학과 교수 연구팀에 의해 개발됐다.
광소자는 낮은 전력으로 대용량 정보를 전송할 수 있어 미래 핵심 기술로 여겨진다. 소자를 지지하기 위해서는 기판이 필요하지만 자연 부패가 되지 않아 여러 환경 문제를 일으킨다.
연구팀은 쉽게 썩어 없어지는 종이를 광소자 기판으로 사용했다. 종이는 가격이 저렴, 소자 단가를 대폭 낮출 수 있다. 자유자재로 구부릴 수 있는 플렉서블 기판의 특성도 지닌다.
이를 위해 연구팀은 `마이크로 스탬프`를 사용했다. 반도체 기판에 새겨진 나노 광소자를 스탬프로 떼어내고 다시 종이 위로 옮기는 방식이다.
광소자가 종이 섬유(셀룰로오스) 가닥에 비해 매우 작아 편평한 기판을 사용한 것과 같은 효과를 낸다.
종이 위에 결합된 광소자는 폭 0.5㎛, 길이 6㎛, 높이 0.3㎛ 크기다. 두께로 따지면 머리카락(약 0.1㎜)의 100분의 1 수준이다.
연구팀은 광소자를 유체 채널 종이 위에 결합, 굴절률 센서로도 활용할 수 있다고 설명했다. 셀룰로오스 섬유 굴절률은 약 1.46으로 유리와 비슷했다.
조용훈 교수는 24일 “종이를 광소자 기판으로 사용해 더욱 향상된 친환경 광소자 플랫폼 구축이 가능해졌다”면서 “저렴한 종이로 소자 단가는 낮추면서 성능은 높인 `적정기술` 구현도 가능하다”고 밝혔다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
