KAIST(한국과학기술원)는 물리학과 조용훈 교수팀이 높은 속도와 효율의 단광자를 방출할 수 있는 반도체 양자점을 구현했다고 22일 밝혔다.
반도체 양자점은 수 나노미터(㎚,10억분의 1ｍ) 크기 구 형태의 반도체 나노입자로, 높은 효율과 빠른 광자 방출 등으로 차세대 양자정보 통신 기술로 주목받고있다.
하지만 기존 자발 형성 양자점 방식은 평면 구조 안에 양자점들이 높은 밀도로묻혀 있어 단일 양자점 하나의 특성을 파악하기 어렵고, 구성하는 층 사이 응력(저항력)으로 인한 내부 전기장 효과 때문에 양자 효율이 낮다는 문제가 있었다.
연구팀은 오벨리스크(피라미드 형태) 모양의 나노 구조물 꼭대기 부분에 반도체단일 양자점을 위치시키는데 성공했다.
뾰족한 탑 형태의 나노 구조는 응력을 많이 감소시켜 내부 전기장 효과를 줄여내부 양자 효율을 많이 증가시킬 뿐만 아니라 패터닝 등의 공정 없이도 단일 양자점의 구조를 알아내기 쉽다고 연구팀은 설명했다.
조용훈 교수는 "기존 양자점 성장 방식보다 훨씬 쉽게 단일 양자점을 형성해 제어할 수 있고, 이를 통해 매우 빠른 단일 광자를 생성할 수 있어 실용적인 양자광원개발에 기여할 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구결과는 세계적 과학 학술지 네이처(Nature)가 발행하는 '사이언티픽리포트(Scientific Report)' 지난 5일자 온라인판에 실렸다.
jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>