국내 연구진에 의해 기존의 틀을 벗어날 수 있는 완전 투명 광전소자가 최초로 개발돼 국내 독창 기술의 신개념 광전소자의 기술이 확보됐다.

인천대학교는 전기공학과 김준동 교수연구팀이 불투명한 금속전극의 사용이 없는 산화물 반도체 기반의 완전 투명 광전소자 개발 논문을 발표했다고 26일 밝혔다.

논문은 독일의 과학 전문지인 ‘Advanced Electronic Materials’(Wiley 그룹) 최근호에 ‘All Transparent Metal Oxide Ultraviolet Photodetector(완전 투명 산화물 반도체 광전소자)’라는 제목으로 발표됐다.

연구팀에 따르면 산화물 반도체 (Oxide semiconductor)는 가시광을 투과하고, 단파장 영역의 빛을 흡수해 태양전지, LED, Displays, 투명전기/전자 분야 등 대부분의 광전소자에 사용되고 있는 산업 활용도가 매우 높다.

그러나 전기 전도성 개선과 빠른 응답속도는 해결해야 할 과제로 남아 있었으며 불투명한 금속 전극을 사용해 시인성이 저하되는 문제를 가지고 있었다.

이러한 문제 해결을 위해 연구팀은 고성능 p-type 산화물 반도체인 NiO의 구조특성을 이용해 반응 속도와 민감도가 탁월하고 금속전극의 사용이 필요없는 신개념의 기술을 개발했다.

이번 연구에서 주도적인 역할을 한 인도 출신 파텔 박사는 인천대에서 박사학위를 획득한 후 연구원으로 참여하고 있다.

파텔 박사는 대면적 공정이 가능하면서도 NiO 기반 자외선 반응속도 중 가장 빠른 24.2 ms (ms:1/1000 초)의 기술을 개발하고 4인치 이상의 대면적에 적용된 연구를 진행하고 있다.

연구팀 김홍식 선임연구원은 투명 광전소자의 성능을 더욱 향상 시킬 수 있는 동시증착 기술을 연구하고 있다.

한편 해당 기술은 지난 9월 국내특허출원을 완료했으며 국제특허협력조약 (PCT) 출원을 진행 중에 있다.

/김상섭기자 kss@