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일본 | [일본/R&D] 지그재그로 배선한 광안테나로 친환경적 고감도 적외선 검출기 개발

페이지 정보

발행기관
국립물질재료연구소
주제분류
 
발행일
2020-02-04
조회
18

본문

물질·재료연구기구(NIMS) 기능성재료연구거점 등의 공동 연구그룹이 다수의 광 안테나를 지그재그로 배선한 독자적인 구조를 이용함으로써 실용화 수준의 높은 감도를 가지면서 독성이 낮은 적외선 검출기를 실현함. 연구진은 저독성 물질로 양자 우물을 포함하는 광 안테나를 지그재그 배선으로 연결함으로써 기존의 검출기에 비해 높은 감도를 갖는 적외선 감지기를 실현함. 본 감지기는 두께가 불과 4nm정도인 양자 우물이 적외선을 전류로 변환함. 광 안테나가 입사광으로 공명하면 그 전류를 크게 증강시킬 수 있지만, 전류를 검출하기 위해 배선을 연결하면 안테나의 공명 상태가 무너지게 됨. 연구진은 배선을 지그재그로 꺾어 전자장이 배선을 전달하는 시간을 정확하게 조정함으로써 모든 안테나의 공명을 유지하면서 큰 전류를 검출하는 데 성공함. 본 검출기는 오랫동안 사용되어 온 수은과 카드뮴을 포함한 냉각식 고감도 검출기를 대체하여 가스 분석 및 적외선 카메라에 응용될 것으로 기대됨. 연구진은 향후 실온에서 동작하는 궁극의 고감도 적외선 감지기 실현을 목표로 개발을 계속할 예정임. 본 연구 성과는 Nature Communications’ (Synchronously wired infrared antennas for resonant single-quantum-well photodetection up to room temperature) 온라인 판에 게재되었으며, 응용물리학회 춘계 학술 강연회에서 발표됨.

 

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