에너지공학전공 이종수 교수 연구팀

디지스트 연구팀이 태양전지 개발에 획기적인 지표가 될 광전류 발생 위치 규명에 성공했다.

이종수 교수 연구팀은 빛을 전류나 전압으로 변환하는 포토트랜지스터에서의 새로운 이종접합 구조를 개발해 냈다. 또한 이를 이용해 광전류 생성 위치와 노이즈 전류 생성의 원인을 규명했다.

이번 연구는 향후 태양전지와 다양한 광전류 생성 소재·소자 연구에 중요한 지표를 제공할 것으로 기대된다.

이차원 물질은 물질을 구성하는 원자들이 마치 종이처럼 얇게 하나의 층으로만 구성돼 있는 물질이다.

그 중 ‘전이금속 디칼코게나이드(TMDC)’는 우수한 물리적 성질과 전기적 특성을 지닌 차세대 반도체 물질로 포토트랜지스터 제작 응용과 관련해 많은 관심을 받고 있다.

하지만 광전류 생성 원리와 전하 균형 최적화 등 다양한 조건을 만족해야 한다.

이 교수 연구팀은 광전류 생성에 충분한 에너지 확보를 위해 서로 다른 세 종류의 TDMC를 붙여 새로운 구조의 포토트랜지스터를 개발했다.

개발된 것은 양극의 텅스텐 디셀레나이드, 음극의 이황화텅스텐, 이황화몰리브덴 세 종류의 TDMC를 접합된 이종접합 포토트랜지스터다.

이 교수 연구팀은 개발한 포토트랜지스터를 이용, 광전류가 생성되는 정확한 위치 분석과 전류량 측정 연구를 진행하는 데 성공했다.

여기에 실시간 광전류 매핑시스템을 자체 개발해 광전류 생성의 정확한 위치를 정확하게 분석할 수 있도록 했다.

이와 함께 전자와 정공 사이의 전하 균형에 따라 플리커 노이즈와 샷 노이즈의 원인 분석 연구도 함께 진행했으며 노이즈 측정법 연구를 통해 새로운 측정방식을 제안해 의미를 더하고 있다.

이종수 교수는 “아직은 실용화를 위해 다양한 연구가 추가적으로 필요한 상황”이라며 “계속해서 연구에 집중해나갈 예정”이라고 말했다.

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