KAIST 조용훈 교수팀, 양자점 기반 단파장 초고속 양자 광원 개발

입력 2013-07-22 10:12

김태헌 기자 119@etoday.co.kr

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KAIST 물리학과 조용훈 교수팀이 반도체 단일 양자점을 형성해 초고속 고효율 단광자 방출을 구현하는데 성공했다고 22일 밝혔다.

이번 연구결과는 네이처(Nature)가 발행하는 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 7월 5일자 온라인판에 게재됐다.

반도체 양자점은 전자를 수 나노미터 크기에 3차원적으로 구속해 불연속적인 에너지 준위를 갖는 원자와 유사한 특성을 나타낸다. 이 성질을 이용하면 차세대 양자정보 통신, 양자 암호의 핵심 구성 요소인 양자광원을 개발할 수 있다.

특히 반도체 양자점의 경우 높은 구동 온도, 안정성, 빠른 광자 방출, 전류 구동 가능성과 같은 많은 장점을 가지고 있어 차세대 핵심 기술 중 하나로 꼽히고 있다.

조용훈 교수는 “기존의 양자점 성장 방식과는 달리 비교적 쉽게 단일 양자점을 형성해 제어할 수 있고, 이를 통해 매우 빠른 단일 광자 생성이 가능해 실용적인 양자광원 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다”며 “오벨리스크 형태 나노구조의 특성 상 손쉽게 분리 및 다른 기판과의 결합이 가능해 단일 칩 양자 광소자 제작에도 활용될 수 있다”고 말했다.

한편 이번 연구는 조 교수 지도아래 김제형(제1저자), 고영호(제2저자) 박사과정 학생이 주도적으로 수행한 것으로 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업 및 WCU 사업 지원으로 수행됐다.