DGIST, ‘빛 회전방향’ 읽는 차세대 초광대역 광센서 개발 작성일 03-26 35 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">양지웅 교수팀, 양자점 기반 ‘원형편광’ 감지 센서 개발<br>전하 이동 경로에 ‘키랄 구조’ 도입해 기존 한계 극복</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="HnAYey71vs"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="30837a451ba03781fac5a314819bb2fbbc72865e7dc147269ef4ea68bc7de43a" dmcf-pid="XLcGdWztSm" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="DGIST 에너지공학과 양지웅 교수, 김민서 석박사통합과정생. 사진제공=DGIST" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202603/26/seouleconomy/20260326090728725yfmk.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="2zrKsBd8TJ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202603/26/seouleconomy/20260326090728725yfmk.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> DGIST 에너지공학과 양지웅 교수, 김민서 석박사통합과정생. 사진제공=DGIST </figcaption> </figure> <p contents-hash="72a1bc4b219c0fa68e3a40e674d33f3409d3f6d6231953c0215b78541ebb7ea4" dmcf-pid="ZokHJYqFhr" dmcf-ptype="general">빛의 세기와 파장뿐만 아니라 ‘회전 방향’까지 정밀하게 감지할 수 있는 차세대 광센서 기술이 국내에서 개발됐다.</p> <p contents-hash="74bce8ac47a99b22a631c66989ab221fe24f5100eecd47f08dc83f0598d43723" dmcf-pid="5QiC4O1yWw" dmcf-ptype="general">26일 DGIST 에너지공학과 양지웅 교수 연구팀은 자외선부터 단파 적외선에 이르는 초광대역 빛의 ‘원형편광’을 감지하는 양자점 기반 광센서를 구현했다고 밝혔다. 이번에 개발된 소자는 상용실리콘 광센서에 버금가는 매우 뛰어난 광 검출 성능을 입증했다.</p> <p contents-hash="89933ede6d6e715a682cb7ae35ecc354fc65c06925c81c45aa571b73e7231015" dmcf-pid="1xnh8ItWCD" dmcf-ptype="general">‘원형편광(Circularly Polarized Light)’이란 빛의 전기장이 나선형으로 회전하며 나아가는 빛으로, 빛의 입자인 광자의 스핀(회전) 정보와 직접적으로 연결된다.</p> <p contents-hash="f7680d6be552457519b9d634a25d5d0a0c99e7b335e9ddcf7410a3ebf67904c3" dmcf-pid="tMLl6CFYhE" dmcf-ptype="general">편광 정보는 양자 통신·양자 암호 기술·광 기반 양자 정보 처리 등 차세대 보안 및 통신 기술에서 핵심적인 신호로 활용돼 관련 광센서 기술이 전 세계적으로 주목받고 있다.</p> <p contents-hash="288c02ce9b587553b094575f88cd9ca8394f26f684e2c1fc675c7a0c99b459ad" dmcf-pid="FRoSPh3GSk" dmcf-ptype="general">기존의 원형편광 광센서는 주로 빛을 흡수하는 소재 자체가 특정한 나선형 방향성을 띠는 ‘키랄 구조’를 가져야만 했다. 이 방식은 사용할 수 있는 소재가 한정적인데다 감지할 수 있는 빛의 파장도 자외선·가시광선 영역에 한정됐다. 때문에 양자 통신과 광센싱에 필수적인 적외선 영역까지 기술을 확장하는 데 걸림돌로 작용했다.</p> <p contents-hash="0547c5dbf6559d7bfda68969a975f611d3bae127dd76dd689aa03488e4dd36b5" dmcf-pid="3egvQl0HWc" dmcf-ptype="general">양지웅 교수 연구팀은 광 흡수 소재가 아니라 전자가 이동하는 길목(전하 이동 경로)에 키랄 구조를 도입하는 역발상적인 설계 전략으로 이 한계를 돌파했다.</p> <p contents-hash="db4270b96de4ff24cbdf7f5a02b31b55391381ac506787c7136e421147dcaaf7" dmcf-pid="0daTxSpXyA" dmcf-ptype="general">연구팀은 키랄성 물질이 결합된 산화아연(ZnO) 전자 수송층을 개발해 양자점 광다이오드에 적용, 특정 스핀 방향의 전자만 선택적으로 통과시키는 효과를 성공적으로 구현해 냈다. 원형편광 빛에 의해 생성된 전자가 이 특수한 층을 지나면서 스핀 상태에 따른 전류의 차이를 만들어내고, 이를 통해 빛의 회전 방향을 직접 읽어내는 원리다.</p> <p contents-hash="de885f5d9a7e4f86e6d46b1cdc2c26223f747601a28480761ce6bfadf7df6aff" dmcf-pid="pJNyMvUZlj" dmcf-ptype="general">이번에 개발된 양자점 광센서는 자외선과 가시광선은 물론 근적외선과 단파 적외선 영역까지 아우르는 ‘초광대역’ 파장 범위에서 원형편광을 감지할 수 있다. 단일 소자 하나로 이처럼 넓은 파장의 편광 정보를 모두 감지해 낸 것은 매우 이례적이고 독보적인 성과라는 평가가 나온다.</p> <p contents-hash="4fdd05a0335d7e76266b3123d4a951b070df30ca1b59dcae6c753bd14522db57" dmcf-pid="UijWRTu5vN" dmcf-ptype="general">또한, 10¹² 존스(Jones·광검출 능력 단위)에 달하는 높은 성능을 기록해 실제 상용화 가능성도 매우 높다.</p> <p contents-hash="45524046fdbd126d07ffdc57892236df43022d3abdc6810195b6f060cb125aff" dmcf-pid="unAYey71Sa" dmcf-ptype="general">양지웅 교수는 “이번 연구는 광자의 스핀 정보를 검출하는 새로운 원리의 광센서를 제시했다는 데 큰 의의가 있다”며, “향후 양자 통신, 양자 센싱, 차세대 이미지 센서, 보안 광통신 등 다양한 양자 광전자 기술 분야를 이끌 핵심 센서 기술로 활용될 가능성이 크다”고 밝혔다.</p> <p contents-hash="9e6d52ca9c32c25539bea68896c7e44f42173df79cec1d3b19e8fc97d8888afb" dmcf-pid="7LcGdWzthg" dmcf-ptype="general">이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 나노 및 소재기술개발사업, 산업통상자원부와 한국산업기술진흥원의 국제공동기술개발사업 등의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 재료과학 분야 최상위 국제 학술지인 ‘Advanced Materials’에 게재됐다.</p> <p contents-hash="c4c8c837669558205dd17995a58bb7e2a7be19ebfe781c1a05c7f29b8b1984e0" dmcf-pid="zokHJYqFho" dmcf-ptype="general">장형임 기자 jang@sedaily.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 서울경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 이제응 리눅스재단 한국대표 "클라우드 기반 AI 인프라 확산세" 03-26 다음 넥슨 ‘낙원’ 닷새간 28만 명 누볐다…글로벌 비율 58% 03-26 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
