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모교소식

(2019. 02. 18.) 이상운 교수팀, 투명·유연한 고성능 수소 센서 개발

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WRITER :
총동문회
DATE :
2019-12-27 오후 4:50:31
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우리 학교 이상운 교수팀이 박막형 기능성 산화물 이종접합을 통해 투명하면서도 유연한 고성능 수소 센서를 개발했다. 이는 수소 에너지 시대에 주목받을 수 있는 기술로 센서 산업의 발전에 기여할 수 있을 전망이다.

이상운 교수(물리학과·대학원 에너지시스템학과, 사진 위) 팀은 원자층 증착 공정(atomic layer deposition)을 이용하여 박막형의 기능성 산화물 이종접합을 통해 2차원 전자층을 구현하고 이를 고성능 수소 센서로 활용했다.

논문 제목은 “High-performance, Transparent Thin Film Hydrogen Gas Sensor using 2D Electron Gas at Interface of Oxide Thin Film Heterostructure Grown by Atomic Layer Deposition’”이다.

관련 성과는 2월14일 재료과학 분야의 권위 있는 저널인 표지 논문(Inside Front Cover)으로 게재됐다. 우리 학교에서는 김성민·김혜주 학생이 공동 제1저자로 참여했고 정해준 학생·박지용 교수(물리학과·대학원 에너지시스템학과)도 공동 저자로 함께 했다. 한양대 에리카캠퍼스의 좌용호 교수·박태주 교수팀도 공동 연구팀에 참여했다.

연구팀은 절연체인 두 산화물 이종접합의 계면에 많은 수의 자유 전자를 속박시키고 이러한 전자층을 통해 미량의 수소 가스를 매우 민감하게 검출할 수 있는 소자를 개발했다. 10 nm (나노미터) 정도의 매우 얇은 산화물을 사용하여 소자가 투명할 뿐만 아니라 휘어져도 동작이 가능하며, 상온에서도 민감하게 동작하는 고성능 수소 센서 소자를 보여주었다. 이러한 센서는 수소가 에너지원으로 각광받고 있는 시대에 필수적인 센서이다.

이상운 교수는 “이번에 개발한 센서는 원자레벨에서 물질을 조절할 수 있는 원자층 증착 공정을 사용하여 구현했다”며 “이는 DRAM 등의 양산 공정에 적용된 반도체 기술을 이용하여 일구어 낸 결과로 센서 산업에도 크게 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

 

<이번 연구에 참여한 김성민·김혜주 학생>

 

<저널 표지- Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA 제공>

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