June 22,2018

컬러필터 없이도 선명한 이미지센서 개발

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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.

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.

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.

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.

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.

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