라이다(Lidar)센서, 실리콘 기반으로 개발 성공

자율주행자동차를 위한 단파적외선 감지

기사입력 2020-08-01 15:30:25

자율주행자동차용 실리콘 기반 라이다 센서

[산업일보]
가시광선 영역의 단파장 빛은 사람의 눈에 피해를 줄 수 있어 현재 자율주행차에 적용이 어렵다. 이러한 문제 때문에 단파 적외선을 감지할 수 있는 InGaAs 화합물 반도체를 사용하여 라이다 센서를 개발하고 있다.

하지만 InGaAs 화합물 반도체는 제작비용이 높아 메모리 반도체 등에 널리 사용되는 저비용, 대량생산이 가능한 실리콘 반도체에 대한 연구가 활발하다. 그러나 실리콘 반도체는 단파 적외선을 감지할 수 없어 그동안 라이다 센서에 적용되지 못했다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 안종현 교수(연세대학교) 연구팀과 이재동 교수(대구경북과학기술원) 연구팀이 자율주행자동차의 핵심기술 중 하나인 장애물 감지용 라이다 센서 기술을 개발했다고 밝혔다.

우리 눈에 해를 끼치지 않는 단파 적외선을 이용하여 자동차 주변의 장애물을 감지할 수 있는 라이다 센서는 자율주행자동차 개발의 중요한 이슈이다.

연구팀은 10nm 이하로 초박막 실리콘을 제작하고 변형 제어 기술을 통해 실리콘의 전자구조를 변화시켜 단파 적외선을 감지할 수 있는 광센서를 개발했다.

실리콘 반도체의 전자구조를 변형시키기 위해서는 높은 변형을 가해야만 가능하다. 하지만 실리콘은 단단해 부서지기 쉬워 변형을 가할 수 없다.

이러한 문제를 극복하기 위해 기존 실리콘 웨이퍼를 식각공정을 통해 10nm 이하의 초박막 상태로 만들어 높은 변형 하에서도 부서지지 않도록 유지시켜 단파 적외선을 감지할 수 있는 실리콘 광센서를 제작하였다.

제작된 실리콘 광센서는 자율주행자동차와 다양한 보안장치에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

연구진은 “연구진은 변형제어 기술을 통해 실리콘 반도체의 전기, 광 특성 제어에 성공하여 세계 최초로 단파 적외선을 감지할 수 있는 광센서 개발에 성공했다”며, “변형제어 기술 기반의 실리콘 라이다 센서가 상업화된다면 국내 자동차, 반도체, 센서 산업에 큰 기여를 할 것으로 기대된다”고 말했다.

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김진성 기자 weekendk@kidd.co.kr

안녕하세요~산업1부 김진성 기자입니다. 스마트공장을 포함한 우리나라 제조업 혁신 3.0을 관심깊게 살펴보고 있으며, 그 외 각종 기계분야와 전시회 산업 등에도 한 번씩 곁눈질하고 있습니다.

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