KAIST 냉각제 없는 '도파로형 광검출기' 개발

KAIST 연구팀은 중적외선 스펙트럼의 넓은 영역을 감지할 수 있는 광검출기 기술을 개발했다.

KAIST는 상온에서 안정적으로 동작하는 중적외선 광검출기 기술을 개발해 초소형 광학 센서 상용화의 기틀을 마련했다고 27일 밝혔다.

개발된 광검출기는 기존 실리콘 기반 CMOS 공정을 활용해 저비용·대량생산이 가능하며 상온에서 안정적으로 동작하는 것이 특징이다.

기존 중적외선 광검출기는 상온에서 높은 열로 냉각 시스템 장비가 필요한데 이는 크기·비용이 증가해 센서의 소형화를 어렵게 만든다. 또 CMOS 공정과 호환되지 않아 대량생산도 불가능하다.

이에 연구팀은 저마늄 반도체를 기반으로 상온에서 안정적으로 작동하는 새로운 도파로형 광검출기를 개발했다.

도파로란 빛을 특정한 경로로 손실 없이 효과적으로 유도하는 구조물을 의미한다.

이 기술은 온도변화에 따른 전기적 신호가 달라지는 원리를 이용해 다양한 종류의 분자들이 실시간 센싱에 범용적으로 활용될 수 있다.

연구팀이 개발한 도파로형 광검출기는 △냉각 필요성 △대량생산의 어려움 △높은 비용 문제를 해결할 수 있다.

김상형 전기·전자공학부 교수는 "연구는 향후 다양한 응용 분야에서 실용화될 가능성이 매우 크다"며 "특히 저비용 대량생산이 가능해 차세대 환경 모니터링 시스템, 스마트 제조 현장 등에서 적극 활용될 것"이라고 말했다.