중앙대 왕동환 교수팀, 유기 포토디텍터 신호·노이즈 감지이론 규명

'어드밴스드 펑셔널 머티리얼스지' 게재

 

중앙대 융합공학부 왕동환 교수(오른쪽)·장웅식 박사 [사진=중앙대]

중앙대 연구진이 최근 각광받고 있는 이종접합구조 유기반도체를 활용해 포토디텍터 내 신호와 노이즈를 감지하는 이론을 규명했다. 차세대 이미지 센서의 핵심기술을 개발하는 계기가 마련된 것이다.

중앙대(총장 박상규)는 융합공학부 왕동환 교수와 장웅식 박사 연구팀이 이런 연구 성과를 담은 논문을 권위 있는 국제 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스지'에 게재했다고 20일 밝혔다.

왕 교수 연구팀과 캘리포니아주립대 산타바바라캠퍼스(UCSB) 툭 꾸이엔 응우엔 교수팀과 공동 발표한 '유기 포토디텍터의 장벽 에너지에 따른 전하 주입 메커니즘의 이론 및 실험적 접근을 통한 해석' 논문은은 이 학술지 최신호 표지 논문으로 선정됐다. 

포토디텍터는 빛(광신호)을 검출해 전기신호로 바꿔주는 광검출기로, 차세대 이미지센서에 활용하는 기술이다. 다만 포토디텍터 성능을 결정하는 신호와 노이즈에 관한 상관관계 분석 등은 충분히 규명되지 않았다.

왕 교수팀은 주입 전류가 열에너지와 터널링 효과 등으로 만들어진다는 점에 착안해 문제에 접근했다. 그 결과 신호·노이즈 감지 이론을 규명했다. 최적 주입 장벽 제어 기술을 활용해 포토디텍터의 암전류를 효율적으로 억제했다. 향상된 광 검출능력과 빠른 응답 속도, 넓은 응답 대역 등 높은 성능을 보인다는 점도 검증했다.

왕동환 교수는 "유기 포토디텍터 구조 내 발생하는 신호와 노이즈 생성의 원인을 규명해 효과적인 에너지 레벨 디자인을 가능케 한 것"이라고 이번 연구 성과를 설명했다. 이어 "차세대 이미지 센서 기술을 제시하는 계기가 될 것"이라며 "향후 핵심기술 개발 전략 수립에 큰 도움이 될 것으로 기대한다"고 밝혔다.
 

'어드밴스드 펑셔널 머티리얼스지' 최신호 표지 [자료=중앙대]