광주과기원 고도경 교수팀, 의료영상·무선통신에 활용
낮은 전력으로 '꿈의 전자파'라 불리는 테라헤르츠파(THz)의 세기를 조절할 수 있는 기술이 개발됐다.
한국연구재단은 광주과학기술원 고도경 교수 연구팀이 페로브스카이트와 실리콘을 결합해 만든 소자로 테라헤르츠 전자파 발생과 진폭 변조에 성공했다고 8일 밝혔다.
테라헤르츠파는 1초에 1조번 진동하는 전자기파이다.
인체에 해가 없고 엑스레이보다 투과성이 높아 '꿈의 전자파'라 불리며, 생체조직이나 플라스틱, 금속 내부 등을 조사하는 데 활용된다.
테라헤르츠파를 이용하려면 기계적으로 전자기파의 진행을 막거나 레이저를 반도체 기판에 쪼이는 등의 방법으로 진폭을 변조해야 한다.
주로 그래핀이나 메타물질, 유·무기 화합물 등과 실리콘을 붙인 반도체 기판이많이 쓰이고 있지만, 연구팀은 페로브스카이트를 활용해 기판을 제작했다.
페로브스카이트는 부도체·반도체·도체의 성질은 물론 초전도 현상까지 갖는산화물이다.
광 흡수력이 좋고 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 광발전 효과가 높아 차세대 태양전지 소재로 주목받고 있다.
연구팀이 개발한 페로브스카이트-실리콘 광소자는 기존 실리콘 광소자에 쪼이는레이저의 4분의 1만 쪼여도 테라헤르츠파를 발생시킬 수 있으며, 자유자재로 진폭변조가 가능하다.
다른 광소자와 달리 자외선이 아닌 가시광선인 녹색 레이저광을 이용하기 때문에 풍부한 태양광 자원을 활용할 수 있다는 이점도 있다.
고도경 교수는 "저전력으로도 테라헤르츠파를 효율적으로 변조할 수 있는 기술"이라며 "의료영상과 무선통신 등에 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 방사선기술개발사업의 지원을 받았다. 연구 성과는국제 학술지 '사이언티픽 리포츠'(Scientific Reports)에 지난달 24일자로 실렸다.
jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>
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