한국연구재단, 가시광선·적외선 선택 검출 광센서 소개

[충청뉴스 이성현 기자] 하나의 센서로 가시광 이미지와 적외선 이미지를 선택 검출할 수 있는 듀얼 광센서가 소개됐다.

한국연구재단은 아주대 허준석 교수와 숭실대 유건욱 교수, 미국 버지니아대 이규상 교수 공동연구팀이 새이종접합 구조 기반의 광센서를 제안하고, 이를 통해 가시광선과 적외선을 실시간으로 선택 검출하는 데 성공했다고 28일 밝혔다.

기존에도 시야가 어두워질 때를 대비한 가시광선·적외선 동시검출 광센서가 연구됐지만 가시광과 적외선 이미지가 혼재햐 별도의 필터로 각 이미지를 구분해야 하는 번거로움이 있었다.

이에 연구팀은 별도 필터 없이 전압 조절만으로 가시광 이미지와 적외선 이미지를 구분해 얻을 수 있는 독특한 에너지 밴드 구조의 광센서를 설계했다.

차세대 반도체 소재로 많은 주목을 받는 2차원 이황화 몰리브덴을 게르마늄(p-타입)과 반데르발스 이종 접합해 기존 격자 상수로 제한되는 반도체 물질 조합에서는 얻을 수 없는 독특한 에너지 밴드 구조를 구현했다.

그 결과, 전압에 따라 특정 파장 대역에 대한 암전류 및 광전류 증폭률을 조절, 가시광선만 검출하거나 적외선만을 검출할 수 있었다.

실제 앞뒤가 다른 패턴을 놓고 앞에서는 가시광선을, 뒤에서는 적외선을 검출하도록 함으로써 각각 다른 두 가지 패턴의 이미지를 얻는 데 성공했다.

허준석 교수는 “실제 적용을 위해 대면적 어레이 형태로의 확장과 대면적 2차원 소재에 직접 게르마늄 등의 반도체를 성장해 이종접합 구조를 구현하는 연구가 필요하다”고 말했다.