나노선은 단면 지름이 나노미터(nm·10억분의 1m) 두께의 선모양 구조체인 극미세선으로 트랜지스터, 메모리 및 각종 센서 등 첨단 전기·전자 소자를 개발하는 데 필요한 기술이다.
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 기판위에 균일하게 인듐비소(InAs) 나노선을 합성하는 기술을 개발했고 이번 연구에서는 이러한 기술을 이용해 1~3마이크로미터(μm) 파장대역의 근적외선 검출센서를 제작한 것이다.
지금까지는 근적외선 검출센서를 제작하기 위해서 인듐비소, 셀레늄화납(PbSe)과 같은 화합물 반도체 기판을 사용했는데 이러한 재료기판은 실리콘에 비해 가격이 수십 배 가량 비싼 단점이 있다.
하지만 이번 연구로 이러한 문제를 해결한 것이다.
이 기술로 제작된 실리콘 기반의 인듐비소 나노선은 근적외선 검출센서 뿐만 아니라 태양전지, LED, 레이저, 트렌지스터 등의 새로운 기술 분야에도 다양하게 응용될 것으로 기대된다.
신 교수는 “이번 연구에서 개발된 실리콘 기반의 인듐비소 나노선 합성을 통한 근적외선 검출센서 기술을 좀 더 발전시킨다면 스마트폰에 장착 가능한 과일당도 측정계, 혈당 측정계, 야시경 등의 제작이 가능해 새로운 시장을 창출할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
한편 이번 연구결과는 ‘인듐비소 나노선을 이용한 실리콘 기반의 근적외선 검출센서 개발’이라는 제목으로 세계적 권위지 ‘사이언티픽 리포트’ 온라인판 최신호(2015년 6월)에 실렸다.
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