Organic Nanomaterials Lab.

사진. (왼쪽) 김병기 박사 후 연구원(제 1저자)과 왕동환 교수

융합공학부 왕동환 교수팀이 감마선 처리 기술을 이용하여 전하수송층의 특성을 획기적으로 개선하는데 성공했다.

유기 광검출기(Organic Photodetectors)는 빛을 전기 신호로 변환하는 차세대 광전자 소자로, 저비용 제작과 유연성 등의 장점으로 주목받고 있으나, 전하 수송층의 성능 개선이 시급한 실정이다.

연구팀은 감마선 처리를 통해 니켈산화물 전하수송층의 구조를 나노 수준에서 재배열함으로써, Nickel Oxide Sol-gel 소재의 장기 안정성 확보를 통해 소자 성능을 현저히 향상시켰다. 해당 감마선으로 처리된 니켈산화물 박막은 수 나노미터의 균일한 입자 크기를 가지며, 이를 통해 전하 재결합을 감소시키고 광 검출도를 약 11배 향상시키는데 성공했다.

사진. 감마선 처리 기반 니켈옥사이드 광 검출기 이미지

융합공학부 왕동환 교수 및 지능형반도체 공학과 김병기 박사후연구원 (제1 저자)이 발표한 논문 “Suppression strategy of interfacial defects: γ-ray-induced nano structural rearrangement of NiOx sol-gel for highly sensitive organic photodetectors”는 에너지 분야의 권위 있는 학술지 ‘Nano Energy’(2024년 인용지수, Impact factor=16.8, JCR 분야 상위 10%)에 2025년 4월 1일자로 출판 예정이다.

연구팀은 “감마선 처리 기술을 통해 유기 광검출기의 성능을 획기적으로 개선할 수 있게 되었다”고 언급하며, “이번 연구 성과는 차세대 이미지센서, 바이오센서 등 다양한 응용 분야에서 핵심 기술로 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.

한편,　김병기 졸업생은 본 연구 성과를 포함하여 박사 과정을 성공적으로 마무리함으로써, 지난 2025년 2월 21일 개최된 중앙대학교 제116회 학위수여식에서 이사장상을 수상하였다. 앞으로 지능형반도체공학과 BK21 사업단의 신진연구인력으로 장차 연구를 이어나갈 계획이다.

출처 : CAU NEWS TODAY