종이 위에 반도체 레이저 구현…질병 진단에 활용

KAIST, 유연하면서도 저렴한 광센서 개발에 기여

KAIST(한국과학기술원)는 물리학과 조용훈 교수연구팀이 종이 위에서 작동하는 초소형 반도체 레이저를 개발했다고 24일 밝혔다.

반도체 광소자를 제작하는 데 쓰이는 반도체 기판은 전체 소자 부피의 대부분을차지하는 데다, 폐기하는 과정에서 환경 오염을 일으키는 문제가 있다.

연구팀은 두꺼운 반도체 기판을 제거한 뒤 일상생활에서 쉽게 구할 수 있는 종이를 광소자 기판으로 사용해 저렴하면서도 친환경적인 초소형 광소자를 구현했다.

종이 기판을 사용한 광소자는 자유자재로 구부릴 수 있고 여러 번 접었다 펴도끊어지지 않기 때문에 차세대 웨어러블·플렉서블 기기에 활용할 수 있다.

연구팀은 반도체 기판에 높은 집적도로 패터닝한 나노 광소자를 마이크로 스탬프를 이용해 떼어낸 뒤 종이 기판 위에 원하는 간격으로 배열하는 데 성공했다.

연구팀이 개발한 종이 광소자는 폭 0.5 마이크로미터(㎛, 100만분의 1m), 길이6 마이크로미터, 높이 0.3 마이크로미터 크기로 머리카락 굵기의 100분의 1 수준이다.

종이를 이용한 임신진단키트 등처럼 종이 기판을 사용한 반도체 센서를 질병 진단에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈'(Advanced Materials)지난 17일자에 실렸다.

jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>