KAIST "자율주행차·양자컴퓨팅에 활용 기대"

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국과학기술원(KAIST) 전기·전자공학부 이정용 교수 연구팀은 콜로이드(혼합물) 양자점을 활용해 고감도의 적외선 센서를 개발했다고 8일 밝혔다.

수 나노미터 크기 반도체 입자인 양자점(Quantum Dot)은 입자 크기에 따라 원하는 밴드갭(전류를 흐르게 하는데 필요한 최소한의 에너지 값)을 확보할 수 있어 넓은 적외선 대역에서도 탐지 효율이 높다.

콜로이드 양자점은 용액 기반 반도체로, 열잡음을 억제할 수 있는 적외선 센서 소재로 주목받고 있다.

다만 전하 이동 도가 낮고 양자점 표면의 불완전 결합 문제 때문에 전하 추출이 떨어지는 문제가 있다.

연구팀은 아발란체 전자 증폭 기술(강한 전기장이 인가된 반도체에서 전자가 가속하며 인접 원자와 충돌해 다수의 전자를 생성하는 신호 증폭 기술)을 통해 감도를 획기적으로 높이는 데 성공했다.

하나의 적외선 광자로 85배의 전자를 생성할 수 있는 전자 증폭 기술을 개발해 일반 야간 투시경보다 수만 배 높은 수준의 감도를 달성했다.

제1 저자인 김병수 박사는 "양자점 아발란체 소자는 기존에 보고된 바 없는 신개념 연구 분야로, 상용화된다면 자율주행차와 양자컴퓨팅용 초고감도 적외선 광검출기에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 나노테크놀로지' (Nature Nanotechnology) 지난해 12월 18일 자에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr