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콜로이드 양자점 기반 적외선·근적외선 광센서 및 포토디텍터 연구

Colloidal Quantum Dot Infrared/Near-Infrared Photodetectors and Optical Sensors Research

연구 내용

콜로이드 양자점의 표면/계면 공학과 반도체 이종접합 설계를 통해 적외선·근적외선 감도를 강화하는 광센서·포토디텍터 성능 향상 연구

콜로이드 양자점의 합성 품질과 표면 상태를 제어하여 적외선·근적외선 대역에서 전하 수송과 광응답을 동시에 개선하는 연구를 수행합니다. 반도체 이종접합에서 발생하는 광-전하 전환 메커니즘을 정량·정성적으로 해석하고, 양자점의 결정/표면 결함을 낮추는 공정 변수를 최적화합니다. 또한 near-infrared 광자원을 전제로 광센서 소자 관점에서 응답속도와 감도를 연동 설계하는 차별성을 보유하고 있습니다. 이를 통해 라이다와 로봇용 측정에 활용 가능한 고속 응답 광대역 센싱 기술로 확장합니다.

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3건

연구 흐름

초기에는 콜로이드 양자점의 표면 특성과 반도체 접합 구조를 바탕으로 적외선 감지 원리를 확립하는 데 집중했습니다. 이후 적외선 광검출 성능을 좌우하는 결함/계면 상태를 정교하게 다루는 방향으로 연구를 전환하여 고감도 포토디텍터 구현을 수행했습니다. 2024년에는 이종접합 기반 고검출률 적외선 광검출 메커니즘을 제시하며, 2025년에는 콜로이드에서 고체로의 연속 공정으로 전하 수송 특성을 끌어올려 단기파장 적외선 검출 성능을 개선했습니다. 동시에 2022년부터 광센서 소자 개발 과제를 통해 친환경 공정과 고속 응답을 함께 고려하는 소자화 연구를 병행했습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

  • 적외선 포토디텍터 모듈
  • 근적외선 바이오 포토닉스 센서
  • 라이다용 광대역 고속 수신기
  • 로봇용 환경 감지 센싱 플랫폼
  • 저전력 영상/비전 서브시스템
  • 고감도 열원 추적 센서
  • 자율주행 인식용 광학 센서
  • 장거리 측정용 광센서
  • 광대역 적외선 신호 처리부
  • 친환경 양자점 기반 센싱 재료

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