환경측정이나 생화학적 분석, 화염검출기 등 생활밀착형 자외선분포를 감지할 수 있는 저가형 자외선센서 칩이 개발됐다.
구미전자정보기술원(원장 차종범) IT융합기술연구팀 이왕훈 박사는 단결정 실리콘 기반 표준 LSI공정기술을 바탕으로 한 자외선 라인스캐너 칩을 개발했다고 3일 밝혔다.
자외선센서는 그동안 고온과 고전력 환경에서 동작이 가능한 화합물 반도체(GaN, ZnO 등)에 기반해 주로 제작돼 왔다. 이렇게 제작된 자외선센서는 소자제작에 사용되는 실리콘 기판과의 격자 불일치와 열팽창계수의 차이로 생산에 한계가 있었다.
이왕훈 박사가 개발한 자외선센서는 화합물반도체가 아닌 단결정 실리콘을 기반으로 개발됐다. 이는 표준 LSI공정에 적합해 판독 집적 회로(ROIC:Readout integrated circuit)와 신호처리회로 등과의 일체화 및 고집적화가 가능해 대량생산을 통한 제작비용 절감 효과가 클 것으로 기대된다.
태양광에 포함돼 있는 자외선은 대부분 오존층에서 흡수돼 지표까지 잘 도달하지 못하지만 일부 지표면에 도달하는 자외선의 대부분(98.7%)은 전자기파가 315㎚에서 400㎚에 달한다.
이 박사가 개발한 자외선센서는 이같은 자외선 에너지를 흡수해 전기적 저항이 변화하는 광도전효과를 이용한 자외선감지 셀(Cell)과 이를 배열화해 자외선분포를 감지할 수 있는 라인스캐너 칩으로 구성돼 있다. 이번 기술은 대기중 자외선분포를 측정하는 대기환경측정분야, 자동차엔진내 화염검출기, 생화학적 분석에 주로 활용될 전망이다.
이왕훈 박사는 “지금까지 개발한 성과를 기반으로 자외선센서의 기능을 높이는 추가적인 연구를 1년 정도 더 진행할 계획”이라며 “향후 센서관련 기업과 협력연구를 통해 생활과 밀접히 관련된 제품을 개발하는 것이 목표”라고 말했다.
한편, 이번 연구는 최근 미국전기전자공학연구소(IEEE)의 ‘센서저널(Sensors Journal)’에 게재됐다. 이 박사는 자신의 센서분야 연구업적을 인정받아 최근 세계 3대 인명사전인 ‘마르퀴스 후즈후’에 3년 연속 등재되기도 했다.
구미=정재훈기자 jhoon@etnews.com
