극저온에서만 관찰되던 폴라리톤 레이저를 상온에서도 볼 수 있게 됐다. 양자컴퓨팅 등에 폭넓게 응용할 수 있을 것으로 기대된다.
대구경북과학기술원(DGIST·총장 국양)은 조창희 신물질과학전공 교수와 리서치 펠로우 강장원 박사팀이 상온에서 작동하는 나노크기 폴라리톤 레이저를 개발했다고 8일 밝혔다.
반도체에 생성되는 엑시톤과 빛이 작용하면 엑시톤-폴라리톤 양자상태가 만들어지는데, 이를 이용해 레이저를 생성하는 플라리톤 레이저 소자 기술은 초저전력 구동이 가능한 차세대 광원 기술이다. 하지만 엑시톤은 상온에서는 제어하기 어려웠다.
조 교수팀은 나노구조 반도체 옆면에 '양자우물(Quantum Well)'을 만들어 상온에서도 안정적으로 유지시키는데 성공했다. 나노구조 반도체 내 엑시톤과 빛 결합 세기를 높여 더 효율적이고 안정적인 엑시톤-폴라리톤 양자상태를 형성하는데도 성공했다.
조창희 교수는 “이번에 개발하게 된 나노구조 반도체는 상온에서 엑시톤 특성유지가 가능해 이를 이용한 상온 작동이 가능한 폴라리톤 나노레이저까지 구현하게 됐다”면서 “무엇보다 엑시톤-폴라리톤과 관련된 물리적 현상을 상온에서도 연구할 수 있는 연구 환경 구축에 기여했다는데 의미가 있다”고 말했다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
