인천대학교 전기공학과 김준동 교수팀은 최근 투명 반도체를 기반으로 해 초고속 응답 특성을 갖는 광센서를 보고했다.
보고된 광센서는 70% 이상의 고투과도를 가지면서도 입력신호에 대한 반응이 100만분의 4초로 매우 빠른 것이 특징이다.
기존 투명 광센서의 감응속도가 초 단위 혹은 수㎧(1천분의 1초)인 것에 비하면 1천 배 이상의 반응 속도 성능이 향상된 것으로, 현재 보고된 투명 광센서 중에서 가장 성능이 우수한 결과다.
이처럼 빠른 광응답 특성을 갖는 투명 광센서는 빛과 전기의 빠른 교환반응을 기반으로 하는 초고속·대용량의 광컴퓨터 근간 개념으로, 빛의 가장 큰 특징인 고속성과 병렬성의 장점을 활용할 수 있는 돌파기술이다. 연구에서 모힛 쿠마 박사(인천대 차세대에너지융합연구소)는 투명 산화물 반도체의 광반응 특수 메커니즘을 발견했으며, 광-열-전기 에너지 변환(입사하는 빛 신호로부터 반도체의 온도 변화 및 그에 따른 전기신호 출력)에 의한 것임을 보고했다.
말케시 쿠마 파텔 박사(인천대 차세대에너지융합연구소)는 초고성능 광센서의 반응에 대한 시스템을 개발했으며, 투명 반도체 광전 소자의 무전력 동작(Self-powered) 특성을 구현했다.
아울러 연구팀은 투명한 산화물 반도체의 또 하나 특징인 전기극성 변화를 모태로 하는 생체의 이온 변화 신경망을 닮은 센서(감지) 특성을 개발 중에 있으며, 개발의 파급 효과는 매우 다양한 분야로 적용될 것으로 판단하고 있다.
김준동 교수는 "이번 연구 결과는 빛의 신호에 따른 초고속 연산장치로 응용될 것"이라며 "완전 투명 디스플레이, 투명 광원(Lighting source)으로 확산 적용돼 거대한 수요와 함께 신시장을 창출할 것으로 기대한다"고 말했다.
한동식 기자 dshan@kihoilbo.co.kr
기호일보 - 아침을 여는 신문, KIHOILBO