목포대(총장 박민서)는 강장원 반도체응용물리학과 교수팀이 상온에서 2차원 반도체 엑시톤 발광의 선편광 특성 제어에 성공했다고 12일 밝혔다.
강 교수는 2차원 반도체를 복굴절성을 가진 육각 디스크 타입 마이크로 광공진기와 결합하는 기술을 이용해 상온에서도 직교하는 선편광 특성이 정의될 수 있는 기술을 개발했다. 2차원 반도체 엑시톤 발광 특성이 마이크로 광공진기에 구속된 빛과의 상호작용으로 편광 특성을 유지하면서 증폭될 수 있음을 밝혀냈다.
일반적으로 2차원 반도체는 원자 수준 두께를 가진 2차원 형태의 단결정 반도체를 지칭한다. 다양한 2차원 소재를 적층해 새로운 타입의 반도체 소자로 응용이 가능한 유망한 신소재다. 주로 전이금속 칼코겐 화합물계열의 2차원 반도체가 다양한 분야에 활용되고 있다.
2차원 반도체의 독특한 엑시톤 특성 가운데 전자의 밸리 의존성에 기인한 원형 편광된 빛을 방출하는 특성은 새로운 타입의 양자 광학 또는 양자 컴퓨팅 기술로 기대를 모으고 있는 분야다. 하지만 상온에서는 동작시키기 어렵다는 단점을 갖고 있다.
강장원 교수는 “빛의 편광 특성을 이용해 반도체 광학 기반의 양자 컴퓨팅 기술을 개발하는 데 기초적인 연구로 활용될 수 있을 것”이라며 “다양한 응용 연구가 가능할 것”이라고 말했다.
강 교수가 조창희 대구경북과학기술원(DGIST)교수팀과 공동으로 진행한 이번 연구내용은 응용물리분야 저명한 국제학술지 '어플라이드 피직스 레터스' 10월호 표지 논문 및 특집 기사로 선정됐다.
무안=김한식기자 hskim@etnews.com
