KAIST 조용훈 교수, “친환경 광소자 플랫폼, 적정기술로 활용가능”
종이 기판 위 광결정 레이저 모식도.KAIST 제공
한국과학기술원(KAIST) 물리학과 조용훈 교수팀이 종이 위에서 작동하는 초소형 반도체 레이저를 개발했다고 24일 밝혔다.
반도체 레이저는 기판의 부피가 반도체 전체의 부피 대부분을 차지하며 자연적으로 부패하지 않아 폐기시 환경문제를 일으킨다.
조용훈 교수팀은 친환경적이며 부피가 작은 종이를 반도체 기판으로 사용했다.
조 교수팀은 나노 광소자를 마이크로 스탬프로 떼어내는 기술을 이용해 반도체 레이저를 종이 위에 옮겼다.
종이와 결합된 광소자는 폭 0.5 마이크로미터, 길이 6 마이크로미터, 높이 0.3 마이크로미터 크기로 머리카락(약 0.1 mm) 두께의 100분의 1 수준이다.
연구팀은 개발한 광소자를 유체 채널(Fluid channel)이 형성된 종이 위에 결합해 굴절률 센서로도 활용 가능하다는 것을 확인했다.
종이는 좋은 흡수성을 가지고 있고 광결정 소자는 높은 민감도를 가지고 있어 센서 응용에 매우 적합하다.
조용훈 교수는 “이 기술은 종이를 광소자의 기판으로 사용함으로써 최근 화두인 친환경 광소자 플랫폼을 만드는데 크게 기여할 수 있다”며 “저렴한 종이와 고성능 광결정 센서를 결합해 전체 소자의 단가는 낮추면서 성능은 뛰어난 적정기술로 활용할 수 있다”고 말했다.
이번 연구 결과는 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’ 11월 17일자에 게재됐다.
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