[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 상온에서도 밝게 빛나는 고효율 양자광원을 구현하는 데 성공했다.
기초과학연구원(IBS)은 다타원 탄소재료 연구단 서영덕 부연구단장이 POSTECH 연구팀과 상온에서 빛이 쉽게 소실되던 2차원 반도체의 한계를 극복하고, 고효율 발광이 가능한 양자광원 개발에 성공했다고 14일 밝혔다.
연구의 핵심은 빛을 내는 준입자인 '엑시톤'을 한곳에 가두는 '나노홀(Nano-hole)' 구조다.
연구팀은 반도체 아래에 지름 500nm 크기의 미세한 구멍을 만들어, 상온의 열에너지 때문에 흩어지기 쉬운 엑시톤을 그릇에 담듯 특정 지점으로 모아 발광 효율을 극대화했다.
여기에 특수 열처리 공정을 더해 불필요한 전하를 제거함으로써, 엑시톤이 빛으로 전환되는 환경을 최적화했다.
이를 통해 기존 대비 발광 효율을 약 130배 끌어올렸으며, 엑시톤이 특정 영역에 머무는 구속 효율 또한 98%에 달하는 기록적인 수치를 확인했다.
서영덕 부연구단장은 “이번 기술은 향후 상온에서 단일광자를 만드는 광원으로 발전할 수 있는 중요한 기술적 전환점이 될 것”이라고 설명했다.
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