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KIST, 값싼 실리콘으로 적외선 감지…광감도 1.8~3배 높였다

KIST Builds an Infrared Image Sensor on Ordinary Silicon, Lifting Photosensitivity 1.8 to 3 Times

한국과학기술연구원(KIST)은 차세대반도체연구소 양자기술연구단 이인호·박민철 박사 연구팀이 기존 실리콘 반도체 공정과 호환되는 단파장 적외선 이미지센서를 개발했다고 9월 22일 밝혔습니다. 기존 센서는 값비싼 화합물 반도체를 사용해 제조비가 높고 실리콘 공정과의 호환성도 낮았습니다. 연구팀은 금속이 적외선을 흡수할 때 생기는 고에너지 전자 ’핫캐리어’를 활용했습니다. 핫캐리어가 금속과 실리콘 사이 장벽을 넘어 이동하면서 전기 신호를 만드는 원리입니다. 적외선 반사로 검출 성능이 떨어지는 문제는 약 10나노미터 두께의 초박막 구리 전극 위에 비정질 실리콘을 쌓는 반사방지 코팅(QARC)으로 개선했습니다. 그 결과 전극 재료에 따라 광감도가 기존 구조보다 1.8~3배 향상됐고, 실제 단파장 적외선 영상도 구현했으며, 연구 결과는 지난 4월 국제학술지 ’Advanced Science’에 게재됐습니다.

Translation

The Korea Institute of Science and Technology (KIST) announced on 22 September that a team led by Dr Lee In-ho and Dr Park Min-chul of the Quantum Technology Research Group at its Next-Generation Semiconductor Research Institute had developed a short-wavelength infrared image sensor compatible with existing silicon semiconductor processes. Existing sensors use expensive compound semiconductors, so manufacturing costs are high and compatibility with silicon processes is low. The team used 'hot carriers', high-energy electrons generated when metal absorbs infrared light: the principle is that hot carriers cross the barrier between the metal and the silicon and thereby create an electrical signal. The problem of detection performance falling because infrared light is reflected was improved with an anti-reflection coating (QARC) that stacks amorphous silicon on an ultra-thin copper electrode about 10 nanometres thick. As a result, photosensitivity improved 1.8 to 3 times over the existing structure depending on the electrode material, and actual short-wavelength infrared imaging was achieved. The findings were published in the international journal 'Advanced Science' in April.

Vocabulary

  • 호환되다동사 (verb)to be compatible
  • 단파장명사 (noun)short wavelength
  • 적외선명사 (noun)infrared light
  • 화합물명사 (noun)a compound (chemical)
  • 흡수하다동사 (verb)to absorb
  • 장벽명사 (noun)a barrier
  • 초박막명사 (noun)an ultra-thin film
  • 광감도명사 (noun)photosensitivity
  • 구현하다동사 (verb)to realise, to implement

Grammar points

N과/와 호환되는 NN compatible with N

과/와 marks what something is compatible with, and 호환되는 modifies the noun that follows: 실리콘 공정과 호환되는 센서, a sensor compatible with silicon processes. The passive -되다 is standard in technical Korean, where the thing itself does not act.

Example: 연구팀이 기존 실리콘 반도체 공정과 호환되는 단파장 적외선 이미지센서를 개발했습니다.

The team developed a short-wavelength infrared image sensor compatible with existing silicon semiconductor processes.

-(으)ㄹ 때 생기는 NN that arises when ...

-(으)ㄹ 때 sets the moment and 생기는 turns the result into a modifier: 적외선을 흡수할 때 생기는 전자, electrons that arise when infrared light is absorbed. Science writing uses this to define a term by the condition that produces it.

Example: 연구팀은 금속이 적외선을 흡수할 때 생기는 고에너지 전자 '핫캐리어'를 활용했습니다.

The team used 'hot carriers', the high-energy electrons that arise when metal absorbs infrared light.

N에 따라depending on N, according to N

에 따라 says a result varies with something: 전극 재료에 따라 1.8~3배, 1.8 to 3 times depending on the electrode material. It is the phrase that turns a single number into a range, and it differs from 에 따르면 (according to a source).

Example: 그 결과 전극 재료에 따라 광감도가 기존 구조보다 1.8~3배 향상됐고, 실제 단파장 적외선 영상도 구현했습니다.

As a result, photosensitivity improved 1.8 to 3 times over the existing structure depending on the electrode material, and actual short-wavelength infrared imaging was achieved.

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