대구경북과학기술원(DGIST·총장 국양)은 권혁준 전기전자컴퓨터공학과 교수가 디지털 레이저 산화 공정을 통해 한번에 내 마음대로 반도체 물질을 형성 할 수 있는 '구리 산화물 기반 동질접합 광검출기'를 개발했다고 2일 밝혔다. 단순한 공정과 값싼 재료로 제작할 수 있어 일회용 진단 키트 등 다양한 분야에서 활용이 기대된다.
최근 스마트워치와 같은 웨어러블 기기를 이용해 혈당을 측정하는 등 헬스케어 수요가 증가하며 광신호를 감지할 수 있는 광검출기도 활발하다. 하지만 기존 광검출기 제작 방식은 구조가 복잡해서 제작이 어렵고, 공정이 복잡할뿐 아니라 열에 약해 유연기판에 적용하기 어렵다.
연구팀은 단 한번의 디지털 레이저 산화 공정을 이용해 원하는 형태로 제작이 가능한 유연 광검출기를 제작했다. 나아가 자유자재로 디자인할 수 있다는 디지털 레이저 산화 공정 장점을 살려 다양한 채널 크기 광검출기를 제작했다. 그 결과, 유연한 구리 기반의 동질접합 광검출기 제작에 성공했다.
연구팀은 광검출기 공정시간을 수 십초 이내로 단축했으며 최대 1만번 이상 구부려도 광검출기 성능을 유지할 수 있는 안정적인 구조를 구현했다. 값싼 구리를 사용하고 공정시간이 매우 짧아 일회용 건강 진단 키트 등에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
권혁준 교수는 “디지털 레이저 산화 공정을 통해 손쉽게 안정적인 유연 광검출기 제작이 가능하다는 것을 보여주었을 뿐만 아니라, 채널 디자인에 따른 명확한 광응답 메커니즘을 규명한 연구”라며 “향후 건강진단키트, 환경모니터링 등 다양한 분야에 맞는 센서 제작에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.”고 말했다.
삼성전자, 과학기술정보통신부 지원으로 수행된 이번 연구성과는 최근 재료분야 저명학술지 'ACS applied materials and interfaces'에 게재됐다. 연구에는 김준일 석박사통합과정생이 제1저자로, 권혁준 교수가 교신저자로 참여했다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
