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KIST 연구진이 별도의 편광필터 없이도 3D 입체 영상을 구현할수 있는 초소형 이미지센서 기술을 선보였습니다.

24일 KIST 광전소재연구단 박민철, 황도경 박사 연구팀은 연세대 물리학과 임성일 교수팀과 공동으로 2차원 반도체 물질인 레늄 디셀레나이드(ReRe2)와 텅스텐 디셀레나이드(WSe2)를 사용해 추가적인 편광 필터 없이도 빛의 편광을 감지할수 있는 광다이오드 소자 개발에 성공했으며 이를 활용해 3D 디지털 홀로그램을 위한 소형화된 홀로그래픽 이미지 센서를 구현했다고 밝혔습니다.

빛을 받아 전류 신호로 바꾸어주는 장치인 광다이오드는 디지털카메라, 스마트폰 카메라의 이미지 센서의 픽셀을 구성하는 필수 부품인데요 일반 카메라의 이미지 센서에 빛의 편광을 감지할수 있는 기능을 추가하면 다양한 정보를 담을수 있어 3차원 이미지를 저장하는 홀로그래픽 기술로 활용할수 있습니다. 하지만 기존의 편광 감지 카메라는 1㎛ 미만의 초소형 광다이오드 이미지 센서에 별도의 수백㎛ 크기의 편광 필터를 추가하는 방식이어서 집적화, 소형화가 불가능해 휴대용 전자기기에 사용할수 없었습니다.

연구팀이 이번에 개발한 기술은 원자한층 두께의 2차원 반도체 물질을 기반으로 광다이오드에 편광감지 기능을 부여한것입니다. 이 기술로 1000나노미터(nm)이하의 두께로 편광정보까지 감지할수 있는 광다이오드를 제작할수 있게됩니다. 이처럼 초소형화된 이미지센서가 편광정보까지 갖게 되면 스마트폰 같은 모바일 기기로도 홀로그램 영상을 촬영할수 있게 됩니다.

연구팀은 이번 연구를 바탕으로 추가적인 광학 장치 없이 편광을 감지할수 있는 이미지 센서가 미래에 휴대용 카메라, 휴대폰에 탑재 될수 있을 것으로 기대한다고 했습니다. 특히 근적외선 영역을 감지할수 있어 3차원 야간투시, 자율주행, 바이오, 문화재분석 및 복원을 위한 근적외선 정보 획득 등 다양한 분야에 활용될 수 있을것으로 기대한다고 밝혔습니다.