GIST 고도경 교수팀, 페로브스카이트 활용 고효율 테라헤르츠파 변조기술 개발
페로브스카이트-실리콘 이중접합 구조기반 테라헤르츠 변조특성 검출 시스템.한국연구재단 제공
테라헤르츠파는 초당 1000억 번 진동하는 전자기파로 물체를 투과할 수 있어, 무선통신시 정보전달에 사용된다.
정보전달을 위해선 전자기파의 진폭을 변조하는 기술이 필요한데, 기계적 차폐, 전기적 제어, 레이저와 반도체를 활용한 광전도 방식이 있다.
특히 이 광전도 방식에 사용되는 변조소자는 그래핀, 메타물질, 유·무기 화합물 등의 물질과 실리콘 반도체의 이중접합 구조로 제작된다.
연구팀은 페로브스카이트의 뛰어난 광흡수력과 광발전효과를 이용해 페로브스카이트-실리콘 이중 접합 광소자를 제작했다.
이 광소자는 기존 실리콘 소자에 비해 레이저의 동작 세기가 1/4 밖에 되지 않음에도 동일한 변조 효율을 보여 소자 작동에 필요한 전력량과 입력장치의 제조원가를 모두 절감할 수 있었다.
연구팀은 이 기술이 태양광을 이용한 광소자 개발의 원천기술을 확보한데 의의가 있다고 설명했다.
고도경 교수는 “이번 성과는 단일 반도체 구조보다 레이저 동작 세기가 1/4만큼 감소한 저전력 고효율 테라헤르츠파 변조기 개발 연구의 토대를 마련해준 것”이라며 “의료영상과 무선통신 등에 활용되어 기존 비용에 비해 원가절감이 대폭 이루어질 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언티픽 리포츠(Scientific Reports)’ 11월24일 자에 게재됐다.
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