KAIST, 고성능 피라미드 구조 반도체 양자광원 개발

KAIST는 조용훈 교수팀(물리학과)이 피라미드 구조의 반도체 양자점에서 빛을 높은 효율로 모을 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

양자점은 빛 알갱이를 내뿜는 단일광자원(양자광원)으로 쓰인다. 양자컴퓨터, 양자암호기술 구현의 필수 요소이지만 불규칙한 위치에 형성돼 집광 효율이 높지 않았다.

반도체 단일광자원 소자가 상용화되기 위해서는 높은 집광 효율이 필수적이다.

연구팀은 피라미드 구조 반도체에 양자 우물을 만들면 양자점이 꼭짓점 위치에 형성되고, 양자점이 피라미드 위쪽보다 밑면으로 더 많은 빛을 방출한다는 사실을 알아냈다.

피라미드 구조 반도체의 빛 방출 패턴
피라미드 구조 반도체의 빛 방출 패턴

피라미드 구조 반도체는 보통 밑면이 기판에 부착돼 구현된다. 연구팀은 이를 분리해 더 많은 단일광자원을 얻을 수 있게 했다.

조용훈 교수는 “피라미드 구조 반도체는 양자광원은 물론 LED 광원 소자 등 다른 광학소자와 직접 결합할 수 있어 활용도가 높다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com