"혈당·과일당도 측정계, 스마트폰에 장착 가능"

신재철 영남대 물리학과 교수 실리콘 기판에 나노선 합성 근적외선 검출센서 제작 성공

신재철(39) 영남대 물리학과 교수가 차세대 유망 기술인 나노선(nanowire)을 실리콘 기판에 효율적으로 합성하는 신기술을 개발해 이를 이용한 근적외선 검출센서 제작에 성공했다.

나노선은 단면 지름이 나노미터(nm, 10억분의 1m) 두께의 선모양 구조체인 극미세선으로 트랜지스터, 메모리 및 각종 센서 등 첨단 전기'전자 소자를 개발하는 데 필요한 미래 핵심 기술로 주목받고 있다. 현재까지 반도체 나노선은 주로 금속나노입자를 촉매로 사용하거나 나노패터닝 기술을 이용해 합성했다. 그러나 이러한 방법들은 비용과 시간이 많이 소요되는 단점 때문에 상용화에 한계를 가지고 있었다.

신 교수는 2013년 무촉매, 무패턴 방식으로 2인치 크기의 실리콘 기판 위에 균일하게 인듐비소(InAs) 나노선을 합성하는 기술을 개발했고, 이번 연구에서는 이러한 기술을 이용해 1~3마이크로미터(㎛) 파장대역의 근적외선 검출센서를 제작했다. 지금까지는 근적외선 검출센서를 제작하기 위해서 인듐비소, 셀레늄화납(PbSe)과 같은 화합물 반도체 기판을 사용했는데, 이러한 재료기판은 실리콘에 비해 가격이 수십 배가량 비싼 단점이 있다. 실리콘 기반의 인듐비소 나노선은 근적외선 검출센서뿐만 아니라 태양전지, LED, 레이저, 트렌지스터 등의 새로운 기술 분야에도 다양하게 응용될 것으로 기대된다.

이번 연구에 교신저자로 참여한 신재철 교수는 "실리콘 기반의 인듐비소 나노선 합성을 통한 근적외선 검출센서 기술을 좀 더 발전시킨다면 기존의 비용 문제를 해결해 스마트폰에 장착 가능한 과일당도 측정계, 혈당 측정계, 야시경 등의 제작이 가능하다"며 "새로운 시장을 창출하고, 세계 시장을 주도할 수 있을 것"이라고 기대했다.

이번 연구결과는 '인듐비소 나노선을 이용한 실리콘 기반의 근적외선 검출센서 개발'이라는 제목으로 관련 분야 상위 7.3%에 해당하는 세계적 권위지인 '사이언티픽 리포트'[영향력 지수(IF) 5.078] 온라인판 최신호(2015년 6월)에 게재됐다.

이상준 기자 all4you@msnet.co.kr