포스텍, 분자 스위치 합성해 OPD 성능 높여
포스텍, 분자 스위치 합성해 OPD 성능 높여
  • 이상호
  • 승인 2022.04.05 21:27
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광검출능 우수·색 정확하게 표현
생체인식센서·광통신 등 활용
포스텍정대성교수
정대성 교수
포스텍은 정대성 화학공학과 교수, 강민균 박사 연구팀이 분자 스위치를 합성해 유기 포토다이오드(organic photodiode, 이하 OPD)의 성능을 높이는 데 성공했다고 5일 밝혔다.

빛의 세기가 강해질수록 많은 전기에너지를 만들어내는 무기 반도체와 달리 전하 이동도가 낮은 유기 반도체는 빛의 세기가 강해져도 만들어지는 전기에너지 양이 제한적이었다.

때문에 유기 반도체 전하 이동도를 높여 더 강한 빛으로 많은 전기에너지를 만들어내고자 한 연구들이 과거 진행됐었다.

하지만 이 과정에서 반도체 성질이 바뀌며 OPD가 색을 표현하는 정확도가 떨어진다는 문제가 생겼다.

이에 연구팀은 분자에 빛을 쬐거나 자극을 주면 다른 성질을 띠는 ‘분자 스위치(molecular switch)’에 주목했다.

분자 스위치를 합성해 포토다이오드의 유기 반도체층에 첨가한 결과 OPD가 우수한 광검출능을 보이면서도 색을 정확하게 표현했다.

이 기술은 광활성층의 유기 반도체 종류와 상관없이 적용할 수 있다는 게 장점이다. 이미지 센서의 구성 소자인 OPD는 카메라뿐만 아니라 홍채·지문 등 생체인식센서, 광통신 등 다방면에 활용될 수 있다.

이번 연구성과는 강한 빛에서도 물체를 감지할 수 있어 태양빛에 자주 노출되는 자율주행자동차·드론 센서의 성능을 높일 수도 있다.

이 연구성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)’에 최근 게재됐다.

포항=이상호기자 ish@idaegu.co.kr

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