고도경 GIST 물리·광과학과 교수 연구팀은 태양전지 소자인 페로브스카이트를 활용해 고효율 테라헤르츠파 변조기술을 개발했다고 8일 밝혔다.

테라헤르츠파는 초당 1000억번 진동하며 물체를 투과하는 전자기파다. 숨겨진 테러 물품을 찾아내거나 문화재 등을 복원하는 데 주로 사용되며 특히 의료영상과 무선통신 분야에서도 정보 전달을 위해 활용된다.

페로브스카이트는 뛰어난 광흡수력과 광발전효과를 갖는다. 제작이 용이하고 저비용 공정이 가능해 태양전지의 대체 소자로 주목받고 있다.

연구팀은 페로브스카이트의 장점인 효율적 광전 특성과 제작의 용이성에 주목했다. 페로브스카이트-실리콘 이중 접합 광소자를 제작해 테라헤르츠파 진폭 변조 소자를 개발했다.

제작된 복합구조 광소자는 기존 실리콘 소자에 비해 레이저 동작 세기가 4분의 1수준임에도 동일한 변조 효율을 보였다. 소자 작동에 필요한 전력량과 입력장치 제조원가를 모두 절감할 수 있다.
 
고도경 교수는 "단일 반도체 구조보다 레이저 동작 세기가 25% 만큼 감소한 저전력 고효율 테라헤르츠파 변조기 개발 연구 토대를 마련해준 것"이라며 "의료영상과 무선통신 등에 활용돼 기존보다 원가절감이 대폭 이루어질 것"이라고 말했다.

이번 연구성과는 Nature 자매지인 '사이언티픽 리포츠'(Scientific Reports)에 지난달 24일자로 게재됐다.