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DGIST, 컬러필터 없는 이미지센서 개발
실리콘 이미지센서 대체할 고효율 유기 이미지센서 기대
2018년 06월 14일 (목) 14:24:27
   
DGIST 정대성 교수

[대학저널 임승미 기자] DGIST(총장 손상혁) 정대성 교수 연구팀이 유기 반도체와 투명전극 간의 접합 기술을 이용해 색 선택성이 높은 유기 이미지센서를 개발했다.

이미지센서는 카메라, CCTV, 자율주행차 등 영상촬영의 핵심요소다. 현재까지 상용화된 대부분의 이미지센서는 실리콘을 기반으로 하며, 빛의 색상을 정확하게 알아내기 위해 컬러필터가 필수적으로 사용된다. 그러나 컬러필터는 가격이 비싸고, 이미지센서의 두께가 두꺼워지는 치명적인 단점이 있다.

연구팀은 실리콘 이미지센서의 단점을 보완할 수 있는 유기 반도체를 기반으로 박막형 이미지센서를 개발했다. 특히 이번 연구 성과는 유기 반도체의 색 선택성을 높여 컬러필터를 사용하지 않아도 선명하게 영상을 구현할 수 있어 주목된다.

연구팀은 산화아연으로 만들어진 투명전극 표면의 화학적 결함을 황 원자로 메워주는 방법을 개발했다. 이를 통해 유기 반도체와 투명전극 간의 쇼트키 접합 특성이 극대화돼 R/G/B 각 색상에 높은 선택성을 가질 수 있게 됐다. 또한 투명전극의 표면 결함이 극적으로 감소돼 박막의 품질이 우수하기 때문에 유기 반도체의 고질적 문제인 재생산성을 크게 향상시킬 수 있다.

   
황 원자 도핑 과정의 메커니즘

정대성 교수는 “유기 반도체와 투명 전극의 이상적인 쇼트키 접합을 활용해 고성능 컬러필터 프리 유기 이미지센서를 개발한 것”이라며 ”컬러필터 프리 이미지센서 뿐만 아니라 태양전지, 박막 트랜지스터, 가스 센서 등 다양한 형태의 접합이 필요한 많은 산업적 응용에 적용할 수 있을 것으로 기대된다“라고 말했다.

한편 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구자)의 지원으로 수행됐다. 재료공학 분야 국제학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials) 5월 30일 온라인 게재됐으며 표지논문으로 게재될 예정이다.


임승미 기자 lsm@dhnews.co.kr
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