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김일구

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    유기 광반도체 및 응용 소자 개발

연구과제 : 유기 광반도체를 이용한 적외선 수광 소자 개발
연구목표 상온에서 고감도를 갖는 유기 광반도체 기반 적외선 수광소자 기술 개발
- 근적외선 이미지 센서 적용을 위한 유기 광반도체 개발
• 밴드갭 제어가 가능한 유기재료 개발
- 상온동작이 가능한 유기 광반도체 기반 고성능 적외선 수광소자 개발
• 고감도 적외선 수광 다이오드 제작을 위한 암전류 특성 향상 기술
및 높은 효율의 광전변화 특성을 갖는 광활성층 제조 기술 개발
• 고반응속도 적외선 수광 다이오드를 제작을 위한 광활성층의 resistivity, capacitance 특성 향상 기술 개발
연구내용 본 과제에서는 현재 무기물 반도체를 이용하여 제작되는 수광 소자의 한계점 을 극복하고, 기술적 가능성 및 향후 시장 잠재력을 갖는 유기 광반도체 기반의 수광 소자를 개발 하는 것이다.
수광 소자는 빛을 받아서 이를 전기적 신호로 변환해 주는 소자로 조도계, 적외선 검출기, 비접촉 온도계, 광 통신 부품, 스마트 센서 (Smart Sensor) 및 Internet of Things (IoT) 등에 광범위하게 적용 될 수 있는 소자이며, 향후 집적화 기술을 통한 이미지 센서 까지 적용이 가능하다.
이를 기반으로 하여, 적외선 카메라, 스마트폰, Security system 등에 적용이 가능하다. 특히, 유기 광반도체를 이용함으로써, 낮은 조도의 빛에 감응 가능하고, 제작 공정을 획기적으로 간소화 하여 제조 공정을 줄임으로써, 원가 절감에 큰 기여가 가능한 기술이다.

[연구 내용]
● 적외선 및 가시광선 유기 광반도체 재료 개발
● 전자 및 홀 전하 전달 층 개발 및 제어 기술 개발
● 유기 광 반도체 공정 제어 기술 개발
● 유기 수광 소자 패키징 기술 개발
● 유기 수광 소자 측정 기술 개발
기대효과 - 센서 시장 중 가장 큰 규모를 형성하는 것은 이미지센서로써, 사람의 눈과 같은 역할을 하고 있으며, 스마트폰의 카메라 및 고감도 디지털카메라, CCTV, 블랙박스 등 다양한 곳에서 적용되어 폭발적인 수요가 창출되고 있음.
- 적외선 이미지센서는 가시광선 영역의 센서 보다 활용영역이 더 넓으나
제조업체가 많지 않아서 사업화가 진행될 경우 시장에서 선도적인
입지를 굳힐 수 있음.
- 일반적으로 적외선 센서 시장은 그 특성상 민수용 시장과 군수용
시장으로 구분할 수 있으며, 사용 범위의 확대에 따른 적외선 이미지
센서의 개발이 절실히 요구됨.

▪ 민간 분야
- 건물 내의 에너지 소모, 습도 및 전기 문제를 탐지, 진단
- 반도체 제조과정의 불량 감지 및 열적 분포 및 편차 포착
- 환경감시용으로 산업용 가스와 화학물질 누출확인
- 야간 운전 시 잠재적인 위험 요인 시각화
- 야생동물 관찰 및 야간촬영 가능

▪ 국방 분야
- 국경 및 해안선 보안 및 경계
- 전차 및 장갑차용 조준경으로 야간 타격 시 물체 확인
- 유도무기에 탑재되어 열상 확인으로 정밀 타격 가능
- 복합소총 및 스나이퍼 소총 조준경에 활용
- 우주관측용 스펙트럼 촬영
논문
논문번호 논문제목 년도 단계
 
특허
번호 산업재산권 명칭 출원/등록국가 출원/등록일자 단계
 
학술대회
번호 발표제목 학술대회명 일자 단계
 
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