유·무기 반도체 물질 장점 결합…고감도 광센서 개발

고려대-미국 위스콘신주립대 연구팀 국제 공동연구

(서울=연합뉴스) 최인영 기자 = 무기 반도체 물질은 광 반응성이 높고 유기 반도체 물질은 유연성이 높다. 두 물질의 장점을 모두 살려 반응성이 높고 유연성도 뛰어난 광센서를 국내 연구진이 국제 공동연구로 개발했다.

이 기술은 다양한 형태의 곡면에서 유연한 광센서를 구현하거나 태양전지·바이오센서 등의 효율을 높이는 데 활용될 것으로 기대된다.

고려대 전기전자공학부 주병권 교수와 오태연 박사과정 연구원, 미국 위스콘신-매디슨대 전기컴퓨터공학부 젠치안 마 교수와 서정훈 박사과정 연구원 등 연구팀은 이런 연구결과가 나노분야 학술지 '첨단기능성소재'(Advanced Functional Materials)지 온라인판에 표지논문으로 실렸다고 21일 밝혔다.

광센서에서 빛을 감지하는 광다이오드 소자는 대부분 실리콘을 기반으로 단단한 기판 위에 제작되기 때문에 쉽게 구부릴 수 없다. 또 고온의 초저진공 상태에서 제조해야 해 응용이 어렵다.

연구팀은 유기물질과 무기물질을 접합해 광센서에 유연성을 부여했다. 단단한 기판에 놓인 실리콘 박막을 유연한 기판으로 옮기고, 여기에 유기반도체 물질을 붙였다. 합성고무를 스탬프처럼 이용해 실리콘 박막을 유연한 기판으로 찍어 옮긴 것이 이 기술의 핵심이다.

개발된 광센서는 기존 유기 광다이오드에 견줘 수 배에서 수 십 배까지 뛰어난 광반응성을 보이고, 붉은색·노란색·녹색의 빛에서 높은 광반응 특성을 나타냈다. 또 구부려도 소자의 광 반응성이 크게 변하지 않고 부러지지도 않는다.

이번 연구는 교육부와 한국연구재단이 추진하는 이공분야 학문후속세대양성사업 등의 지원을 받아 수행됐다.

abbie@yna.co.kr