충남대학교 응용화학공학과 이재원 교수팀과 포항공과대학교 조길원 교수팀이 1200nm를 넘어서는 단파적외선(SWIR) 영역에서도 높은 성능을 발휘하는 유기 광다이오드를 공동 개발했다. 이 연구 성과는 국제 저명학술지 ‘Advanced Functional Materials’에 지난달 29일 게재됐다.

연구팀은 ‘π-브릿지 구조 공학’ 기술을 통해 유기 반도체의 분자 구조를 정밀하게 조절하고 신규 소재의 광흡수 스펙트럼을 단파적외선 영역까지 확장하는 데 성공했다. 이를 통해 저전력 조건에서도 높은 광감도와 빠른 응답 속도를 갖는 고성능 소자를 구현했다.

연구팀은 이 소자를 활용한 심박 측정과 무선 광통신 시연을 통해 생체 신호 모니터링 및 데이터 전송용 센서로의 활용 가능성을 입증했다.

이 교수는 “단파적외선 센서 시장은 최근 고성능 이미지 센서·자율주행 라이다·바이오 모니터링 수요가 증가하면서 빠르게 확대되고 있지만 이를 뒷받침할 차세대 유기 광반도체 소재 연구는 아직 충분히 축적되지 않은 상황”이라며 “현재 2.0μm 단파적외선 영역까지 감응 가능한 유기 광반도체 원천소재를 개발하고 있으며 이를 기반으로 실용화 가능한 플랫폼으로 확장해 나가고 있다”고 말했다.

조길상 기자 pcop@ggilbo.com