전자전기공학부 박성규 교수 연구팀이 성균관대 김명길 교수 연구팀, 현대자동차 연구진과 함께 세계 최초로 용액형 퀀텀 닷 기반의 칼라필터가 필요 없는 차세대 고성능 이미지 센서 핵심 기술을 개발했다.

연구팀은 그 동안 제한적으로만 재현 가능했던 퀀텀 닷 기반 광전소자의 간섭 효과를 최소화함으로써 전하 이동현상을 대폭 개선했으며, 반도체 공정 및 설계 기술을 활용해 칼라필터 없이 자외선에서 적외선까지 전 파장을 감지할 수 있는 고성능 이미지 센서를 현실화시켰다. 그간의 광센서 제품들은 응용 분야 및 효율이 제한적이고, 비싼 칼라필터를 이용해야만 해 상용화에 어려움이 있었다.

이번 연구는 박성규, 김명길 교수의 지도하에 본교 박사과정 김재현 재학생이 제1저자로 연구를 주도했다. 이는 박성규, 김명길 교수 연구팀이 2012년 ‘Nature’, ‘Nature Materials’, ‘2018 Science Advances’ 등 학술지에 보고한 내용을 발전시킨 결과로, 향후 차세대 산업을 이끌 반도체, 디스플레이, 센서 산업 등의 핵심 기술로 자리매김할 것으로 기대된다. 또한, 수입에 의존해온 해당 산업의 핵심재료들을 대체함으로써 다양한 분야에서 가치를 창출할 것으로 평가받고 있다.

박성규 교수는 “이번 개발된 기술은 비용, 전력소비, 성능 등의 이점으로 기존 광센서 시장을 대체할 수 있다”며, “향후 자율주행 자동차, 웨어러블 센서 및 디스플레이, 의료기기 등 다양한 분야에서 신 시장을 열 것으로 기대된다.”고 말했다.

해당 논문 ‘A skin-like 2-dimensionally pixelized full-colour quantum dot photodetector’는 지난 22일 과학저널 ‘Science Advances’ 온라인에 게재됐다.

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