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한국과학기술연구원(KIST)은 차세대반도체연구소 양자기술연구단 황도경 책임연구원과 박민철 책임연구원 공동연구팀이 높은 광신호 효율을 갖춘 2차원 반도체 기반 이미지센서를 구현했다고 27일 밝혔다.
물체와 환경의 시각적 정보를 기록하고 처리해 모양과 크기 등을 재구성하는 이미지센서는 스마트폰뿐 아니라 지능형 디바이스, 로봇 등 다양한 분야에 쓰이는 차세대 영상 기술의 핵심이다.
최근 소형화와 광학적 특성이 뛰어난 2차원 반도체가 상용 실리콘 반도체 기반 센서를 대체할 것으로 주목받고 있지만, 광신호를 효율적으로 처리할 수 있는 낮은 저항의 전극을 구현하기 어려운 게 문제였다.
연구팀은 전극 내부에 금 나노입자를 붙여 전극의 저항을 낮춘 '전도성 브릿지 중간층 접촉(CBIC)' 방식의 2차원 반도체 이미지센서를 개발했다. 이 센서는 산화물 중간층을 도입해 금속과 반도체가 접합할 때 발생하며 전자 이동에 영향을 주는 페르미 준위 고정 현상을 완화해 광신호 효율이 높아졌다고 연구팀은 설명했다.
이렇게 만든 2차원 이미지센서를 활용해 연구팀은 잠자리 겹눈 구조와 비슷한 형태로 쌓은 3차원 이미징 및 무안경 방식 디스플레이 기술을 구현했다.
황 책임연구원은 "광흡수성과 소형화에 유리한 차세대 이미징 시스템 기술의 산업화를 앞당기는 데 크게 기여할 것으로 기대된다"며 "개발된 전극 소재는 제조가 간단하고 대면적화가 용이해, 다양한 반도체 기반 광전 소자에도 폭넓게 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 지난 5일 국제학술지 '네이처 일렉트로닉스'에 실렸다.
- 연합뉴스
- 저작권자 2025-02-28 ⓒ ScienceTimes
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