국내 연구진이 실리콘 반도체를 바탕으로 한 라이다 센서 기술을 개발했다. 라이다 센서는 자율주행차 물체 인식에 주로 활용하는 기술이다. 이번 성과로 기존 방식과 비교해 저비용 라이다 센서 응용이 가능할 것으로 보인다.
한국연구재단(NRFㆍ이사장 노정혜)은 안종현 연세대학교 전기전자공학과 교수 연구팀과 이재동 대구경북과학기술원 교수 연구팀이 ‘장애물 감지용 라이다 센서’ 기술을 개발, 한편, 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스’ 30일자에 게재했다고 발표했다.
라이다 센서는 우리 눈에 해를 끼치지 않는 단파 적외선을 이용하기 때문에 자율주행차 개발의 중요 기술이다.
가시광선 영역의 단파장 빛은 사람 눈에 피해를 줄 수 있어 현재 자율주행차 적용이 어렵다. 이에 업계는 단파 적외선을 감지할 수 있는 InGaAs 화합물 반도체를 사용해 라이다 센서를 개발 중이다.
InGaAs 화합물 반도체는 제작 비용이 높다는 단점이 있어 비교적 낮은 비용으로 대량 생산이 가능한 실리콘 반도체 연구가 활발하다. 하지만 실리콘 반도체는 단파 적외선을 감지할 수 없어 지금까지 라이다 센서에 적용하지 못했다.
이에 연구팀은 10나노미터(nm)이하 초박막 실리콘을 제작했다.
기존 실리콘 반도체 전자 구조 변형은 비교적 강한 변형을 가해야 가능하다. 하지만 실리콘의 단단한 성질 때문에 부서지기 쉬워 변형을 가할 수 없다.
문제점을 인식한 연구팀은 기존 실리콘 웨이퍼를 식각공정을 통해 10nm 이하 초박막 상태로 만들어 높은 변형에도 부서지지 않도록 유지시켰다. 이후 변형 제어 기술을 활용해 실리콘 전자 구조를 변화시켜 단파 적외선을 감지할 수 있는 광센서를 개발했다.
연구팀은 이번에 제작한 실리콘 광센서로 자율주행차 및 보안 장치에 응용 가능할 것으로 기대했다.
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