테라헤르츠 고주파수 대역에서 전자를 빠르게 이동시키는 실리콘 소자 기술 세계 최초 제시 - 미개발 잠재 시장인 테라헤르츠 기술 상용화 가능성 제시 -
연구결과 개요
1. 연구배경
테라헤르츠 대역은 1011 ~ 1013 Hz (0.1 ~ 10 THz) 에 이르는 주파수 대역으로서 자연적으로 발생하는 생체 분자나 우주에서 오는 파동은 대부분 이 테라헤르츠 주파수 대역을 가지지만, 이 주파수 대역의 신호를 인위적으로 발생시키거나 검출할 수 있는 상용 기술은 현재까지 없어 전체 전자기파 주파수 스펙트럼에서 유일한 미개발 주파수 대역으로 ‘THz gap‘ 으로 불리는 미개척 영역이다.
광파(빛)의 직진성과 전파의 투과성이 공존하고, 낮은 에너지로 인체에 무해한점 등 여러 가지 장점을 갖는 THz 대역은 초고주파 대역에서의 초고속/대용량 통신뿐만 아니라, 이미징 및 분광 기술을 바탕으로 엄청난 잠재 시장을 가지고 있는 미래 유망 기술 분야로서, THz 기술의 전 세계 시장규모는 2016년부터 급성장하여 2021년에는 $570 million에 이를 것으로 전망되고 있다.
이러한 THz 기술의 상용화 및 시장 선점을 위해 거대장비 기반의 광파를 이용한 광기술이 아닌 소형화 및 고집적에 유리한 전자파 기반의 전자소자 연구가 활발히 진행되고 있다. 산술적으로 THz 기술은 현재 스마트폰, 태블릿 PC 등 상용 전자기기가 사용 가능한 주파수인 기가헤르츠 대역의 1000 배에 이르는 초고주파 대역으로서, 모든 상용 전자기기에 핵심부품으로 사용되는 저비용, 고집적에 유리한 실리콘 소자는 고가의 화합물 반도체소자에 비해 전자의 이동도가 현저히 낮아 초고주파 소자로는 불가능하다고 알려져 왔으나, THz 기술 상용화를 위해서는 실리콘 소자에서의 THz 동작 연구가 필요하다.
테라헤르츠 고주파수 대역에서 전자를 빠르게 이동시키는 실리콘 소자 기술
전체 전자기파 주파수 스펙트럼에서 유일한 미개발 주파수 대역을 무엇이라고 하지
테라헤르츠 대역