컬러필터 없이도 선명한 이미지센서 개발

정대성 DGIST 연구팀 "태양전지나 가스 센서 등에도 응용 기대"

황 원자 도핑 과정 메커니즘. 저온 졸-겔 합성법으로 제조한 초기 상태의 산화아연 박막(a)은 산소 결손 부분이 존재한다. 이 부분을 SCN- 이온으로 코팅시킨 후(b) 열처리를 거쳐(c) 성공적으로 복원(d)했다. [한국연구재단 제공=연합뉴스]

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국연구재단은 정대성 대구경북과학기술원(DGIST) 연구팀이 유기 반도체와 투명전극 간 접합 기술을 이용해 색 선택성 높은 유기 이미지센서를 개발했다고 14일 밝혔다.

이미지센서는 카메라, 폐쇄회로(CC)TV, 자율주행차 등 영상촬영의 핵심 요소다.

현재까지 상용화한 이미지센서는 대부분 실리콘을 기반으로 하는데, 색상을 정확하게 알아내기 위해 컬러필터를 필수적으로 사용했다.

그러나 컬러필터는 가격이 비싼 데다 이미지센서를 두껍게 하는 단점이 있다.

연구팀은 유기 반도체를 기반으로 박막형 이미지센서를 구현했다.

유기 반도체 색 선택성을 높여 컬러필터를 쓰지 않아도 선명한 영상을 얻을 수 있다고 연구팀은 설명했다.

기술 핵심은 산화아연으로 만들어진 투명전극 표면 화학적 결함을 황 원자로 메워준 것에 있다.

황 원자 도핑에 의한 전극과 유기 반도체 사이 쇼트키 접합 구현 설명도 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

이를 통해 유기 반도체와 투명전극 간 '쇼트키 접합' 특성을 극대화했다.

쇼트키 접합은 금속과 반도체를 접촉했을 때 전류가 한쪽으로만 흐르는 현상이다.

박막 품질이 우수해 유기 반도체 고질적 문제인 재생산성을 높일 수도 있다고 연구팀은 덧붙였다.

대구경북과학기술원 정대성 교수(왼쪽)와 논문 제1 저자인 김경환 학생 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

정대성 교수는 "태양전지, 박막 트랜지스터, 가스 센서 등 접합이 필요한 많은 산업에 응용할 수 있을 것으로 기대되는 기술"이라고 소개했다.

연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구자) 지원으로 수행했다.

성과를 담은 논문은 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials) 5월 30일 자 온라인판에 실렸다.

walden@yna.co.kr

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