신소재공학과 박사과정 김선재 학생(지도교수 : 황완식)이 2월 26~27일에 열린 제13회 한국LED·광전자학회 학술대회에서 우수발표상을 수상했다. 

  김선재 학생은 ‘Ga2O3/GaN이종접합을 활용한 자외선 대역 선택적 광 검출기’라는 주제로, MOCVD 성장법을 이용해 사파이어 기판 위에 Ga2O3/GaN를 이종 성장시키고, 이를 기반으로 자외선 대역 내 특정 파장을 선택적으로 검출할 수 있는 광 검출기 제작 방법을 제안했다. Ga2O3와GaN는 넓은 에너지 밴드갭과 직접 천이형 밴드 구조를 가지고 있어, 최근 자외선 광 검출기 분야에서 주목받는 소재다. 

  이번 연구에서는 소자의 인간 전압에 따라서 공핍층을 제어하여 UV-A 영역(315-400 nm)과 UV-C 영역(200-280 nm)의 자외선을 선택적으로 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 기존의 이중대역 광 검출기는UV-A와 UV-C 자외선을 동시에 검출하지만, 특정 파장을 구별하는 데는 한계가 있었기에 이 점을 보완한 것이다. 김선재 학생의 광 검출기는 특정 자외선 파장을 선택적으로 감지할 수 있는 기술을 구현해 자외선 검출기의 성능과 응용 가능성을 한층 높였다는 점에서 높은 평가를 받았다.

  김선재 학생은 “이번 연구를 통해 개발된 반도체 소재 및 소자 구조는 자외선 광 검출기뿐만 아니라 광통신 등 다양한 민간·군수 산업에 적용될 수 있을 것”이라며 “Ga2O3와 GaN 소재가 자외선 센서를 넘어 우주항공용 반도체 등 다양한 분야로 확대 적용되기를 기대한다”는 수상 소감을 남겼다.

  한편, 이번 연구는 한국세라믹기술원 소재융합고도화연구본부 디스플레이소재센터 전대우 박사팀과의 공동 연구로 수행됐다.