[투데이에너지 박명종 기자] 한국과학기술원(KAIST) 전기·전자공학부 이가영 교수 연구팀이 외부 전원 없이 작동하는 혁신적인 무전력 광센서를 개발했다고 14일 발표했다.
이번에 개발된 광센서는 기존 전원 공급형 센서 대비 응답도가 20배 이상 향상된 것으로, 동급 기술 중 최고 성능을 기록했다.
연구팀의 핵심 기술은 '반데르발스 전극'과 '부분 게이트' 구조의 도입이다. 이를 통해 도핑 과정 없이도 2차원 반도체에서 전기적 PN 접합 구조를 성공적으로 구현했다.
반데르발스 전극은 분자 간 인력을 활용해 전기 신호 민감도를 높이면서도 반도체와의 부드러운 결합으로 2차원 반도체 손상을 방지한다. 부분 게이트 구조는 반도체 일부 영역에만 전기 신호를 인가해 한쪽은 P형, 다른 쪽은 N형으로 작동하도록 제어하는 혁신적 구조다.
이러한 기술로 개발된 광센서는 외부 전원 없이 빛만 받으면 자체적으로 전기 신호를 생성할 수 있다. 특히 어두운 환경에서도 정상 작동이 가능한 고정밀 성능을 자랑한다.
이가영 교수는 "이 기술은 센서뿐 아니라 스마트폰과 각종 전자기기의 핵심 부품으로 활용 가능하다"며 "미래형 전자기기의 소형화와 무전력화에 크게 기여할 것"이라고 전망했다.
연구 성과는 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)' 7월 26일 온라인판에 게재됐다.
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