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(대전= 박주영 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 전기·전자공학부 김상현 교수팀이 미국 예일대와 공동으로 초박형 고해상도 이미지 센서 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.

1㎛(마이크로미터·100만분의 1ｍ) 이하의 얇은 흡수층에서도 70% 이상의 높은 양자효율을 달성, 기존보다 흡수층 두께를 70% 이상 줄일 수 있다.

흡수층이 얇아지면 화소 공정이 간단해져 높은 해상도를 구현할 수 있고 원가도 절감할 수 있지만, 장파장의 빛의 흡수가 줄어들게 되는 문제가 있었다.

연구팀은 도파 모드 공명(GMR·특정 파동이 특정 파장에서 공명하는 현상으로 해당 조건에서 에너지가 최대화됨) 구조를 통해 400∼1천700㎚의 넓은 파장 대역에서 높은 효율의 광 흡수를 유지할 수 있음을 증명했다. 1나노미터(㎚)는 100만분의 1㎜이다.

가시광선 영역뿐만 아니라 단파 적외선 영역까지 포함함으로써 보안 시스템, 의료·산업용 이미지 센서 응용 분야에서부터 자율주행, 항공·위성 관측 등 다양한 산업 분야에 활용할 수 있다.

김상현 교수는 "초박막 흡수층에서도 기존 기술보다 훨씬 높은 성능을 구현할 수 있음을 입증했다"며 "일본 소니가 주도하고 있는 초고해상도 단파 적외선 이미지 센서 기술에 대한 원천 기술을 확보해 시장 진입 가능성을 열었다"고 연구 의의를 밝혔다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '빛: 과학과 응용'(Light: Science & Applications)에 지난 15일 자로 실렸다.