포스 텍 , 빛 흡수 효율 높이 는 모래시계 구조 수직 실리콘 나노 선 개발 
 포스 텍 ( 총장 김무환 ) 은 백창기 창 의 IT 융합 공학 과 교수 ・ 김기현 연구 교수 ・ 통합 과정 서명 해씨 ・ 전자 전기 공학 과 박사 과정 윤솔 씨 연구 팀 이 기존 반도체 공정 을 이용 하 면서 도 빛 흡수 효율 을 높이 는 ' 모래시계 구조 의 수직 실리콘 나노 선 ' 을 개발 했 다고 5 일 밝혔 다 . 
 근적외선 은 빛 의 스펙트럼 에서 적색 바깥쪽 , 그 중 에서 도 파장 이 가장 짧 은 광원 이 다 . 근적외선 은 열작용 외 에 도 광전 작용 , 형광 작용 을 나타내 므로 광 통신 이나 레이저 치료 기기 와 같 은 의료 기기 , 자율 주행 용 라이다 ( LiDAR ) 보안 , 감시 기기 등 민간 과 국방 산업 전반 에 사용 되 고 있 다 . 이러 한 근적외선 을 활용 하 기 위해서 는 광센서 를 통해 빛 에너지 를 전기 에너지 로 변환 시키 는 것 이 핵심 기술 이 다 . 지금 까지 근적외선 광 검출 센서 는 화합물 재료 를 바탕 으로 제작 됐 다 . 이 는 노이즈 로 인한 별도 의 냉각 장치 가 필요 하 고 , 집적 이 어려우 며 , 넓 은 면적 으로 제작 할 경우 생산 비용 이 높 다는 단점 이 있 었 다 . 
 연구 팀 은 이러 한 화합물 재료 의 단점 을 해결 하 기 위해 실리콘 재료 를 활용 했 다 . 근적외선 흡수 율 이 낮 은 실리콘 의 물질 적 한계 를 극복 하 기 위해 모래시계 구조 의 수직 실리콘 나노 선 을 제시 했 다 . 모래시계 상부 에서 는 작 은 소리 도 크 게 들리 는 것 같이 빛 이 모래시계 안 에서 빠져 나오 지 않 고 공명 을 일으키 는 ' 속삭임 의 회랑 ' 공진 이 발생 한다 . 이 처럼 근적외선 이 나노 선 지름 을 따라 회전 하 며 흡수 되 기 때문 에 흡수 되 는 빛 의 깊이 를 크 게 늘리 는 효과 가 있 다 . 또 하부 에서 는 지름 의 크기 가 점차 커지 는 수직 방향 으로 공기 와 실리콘 사이 의 굴절 률 의 차이 가 점진 적 으로 증가 해 나노 선 상부 에서 반사 ・ 투과 된 광원 을 효율 적 으로 재흡수 한다 . 
 연구 팀 은 모래시계 구조 수직 실리콘 나노 선 이 기존 평판 형 구조 와 비교 하 면 1000 ㎚ 근적외선 파장 에서 최대 29 % 증가 된 빛 흡수 효율 을 보이 는 것 을 확인 했 다 . 또 이번 에 개발 된 센서 를 모바일 심 박 측정 시스템 에 적용 하 면 평판 형 센서 대비 심박수 출력 파형 의 크기 가 크 고 , 기존 시스템 과 1 % 미만 오 차 율 을 나타내 는 것 을 확인 했 다 . 상용 화 가능 성 을 확인 한 실험 이 다 . 
 백창기 교수 는 “ 이번 연구 결과 는 기존 저 가 , 대량 생산 이 가능 한 반도체 공정 과 100 % 호환 되 는 실리콘 재료 를 활용 했으며 , 실리콘 물질 의 한계 파장 근처 에서 근적외선 검출 특성 을 향상 시킨 것 에 큰 의미 가 있 다 ” 면서 “ 개발 된 소자 는 나노 선 구조 에 따라 원 하 는 근적외선 파장 의 흡수 최적화 가 가능 하 므로 차량 용 라이다 , 레이저 의료 기기 , 국방 용 나이트 비전 , 이미지 센서 등 다양 한 광학 솔루션 을 제공 할 수 있 을 것 으로 기대 된다 ” 고 말 했 다 . 
 이번 연구 는 과학 기술 정보 통신부 ( 정보 통신 기획 평가 원 ) 의 ICT 명품 인 재양 성 사업 의 지원 으로 수행 됐 다 .