Organic Nanomaterials Lab.

우리 대학 융합공학부 왕동환 교수 연구팀이 ‘차세대 유기반도체 기반 광 혈류 측정용 고성능 포토디텍터 기술을 개발했다. 

(왼쪽부터) 일반대학원 Zhao Yang 석사(제1저자), 김병기 석박사통합과정(공동1저자), 왕동환 교수

유기 포토디텍터(Organic Photodetectors)는 빛이나 광신호를 검출해 전기 신호로 바꿔주는 광검출기를 뜻한다. 차세대 이미지 센서에 활용되는 기술로 각광받고 있지만, 성능 향상이 필요하다는 지적이 존재했다. 

왕 교수 연구팀은 이종접합 유기반도체를 활용해 소자 내 빛을 전기 신호로 변환하는 신호와 노이즈의 인식 한계를 밝혀냈다. 이를 통해 단일 픽셀 규모에서 광 혈류센서의 안정적인 측정 기술을 개발하는 데 성공했다.

연구팀은 첨가제 유기화합물을 도입해 전도성 고분자 박막의 산성을 낮춤으로써 심박 측정이 가능한 소자를 구현했다. 최적 첨가제 기반 전도성이 향상된 선형 구조의 고분자 배열을 유도해 유기반도체 박막 내 물성을 증가시켜 전하 수송층 박막으로 사용했다. 그 결과 높은 정공 주입 장벽과 개선된 트랩 밀도를 확보할 수 있었다. 

보다 자세한 연구성과는 왕동환 교수, Zhao Yang 석사(제1저자), 김병기 석박사통합과정(공동1저자)으로 구성된 우리 대학 연구팀이 연세대 박종혁 교수와 공동 발표한 논문 ’High-Performing Acid-Free PEDOT:PSS-Based Organic Photodiodes for Cardiovascular Disease Diagnosis‘를 통해 확인 가능하다. 

이 논문은 지난해 인용지수(Impact Factor) 19를 기록한 JCR 분야 상위 5%인 재료 분야의 권위 있는 학술지 ‘Advanced Functional Materials’에 지난해 10월 29일자로 온라인 게재됐다. 최신호 표지 논문(Back Cover)으로도 선정됐으며, 3월에 서지로 정식 발행될 예정이다.

Advanced Functional Materials 최신호 표지 논문 이미지(Back Cover Image)

연구팀은 “높은 정확도의 심박수 측정 기술을 바탕으로 안정적인 심박 모니터링이 가능하게 됐다. 전도성 고분자를 활용한 친환경 유기 포토디텍터 기술은 향후 인체 부착형 웨어러블 디바이스의 핵심 기술이 되는 것은 물론 다양하게 활용될 것으로 전망된다”고 전했다.

CAU NEWS : https://news.cau.ac.kr/cms/FR_CON/BoardView.do?SITE_NO=5&BBS_SEQ=7795&BOARD_SEQ=1&MENU_ID=10