DGIST 신물질과학전공 조창희 교수 연구팀은 나노·에너지융합연구부 백성호 박사와 공동연구로 광대역에서 빛을 제어하고 높은 광흡수 효율을 얻을 수 있는 신물질 디자인 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.
연구팀은 반도체 물질에 주기적인 나노구조를 적용하면 빛과 물질이 넓은 에너지 범위에서 다중적 공명 현상을 일으켜 고유 광흡수 효율을 획기적으로 향상시킬 수 있음을 규명했다.
기존 단순한 반도체 나노구조는 광흡수 효율이 향상하는 빛 에너지 대역이 좁았지만, 빛의 진행 방향으로 주기성을 갖는 반도체 나조구조를 배열해 광대역에서 광흡수 효율을 제어할 수 있음을 증명했다.
연구 결과는 물질 고유 특성으로 알려진 광흡수 효율을 원하는 대로 조절할 수 있고, 이를 활용해 새로운 기능을 갖는 다양한 광소자 개발이 가능하다는 점을 시사한다고 연구팀은 설명했다.
조 교수는 “이번 연구는 물질의 광학적 흡수 성질을 능동적으로 제어할 수 있는새로운 아이디어를 증명한 혁신적 연구다”며 “고감도 광센서 및 고효율 태양전지 소자 개발에 중요한 실마리를 제공할 것으로 기대한다”고 말했다.
연구결과는 물질과학 분야 정상급 국제학술지 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials) 온라인판 2월 2일자에 실렸고, 표지 논문으로도 뽑혔다.
한국연구재단 해외우수연구기관 유치사업인 DGIST-LBNL 공동연구센터 및 DGIST 특성화 융합과학중점센터 지원으로 이번 연구를 수행했다.
대구=문종규 기자 mjk206@segye.com