| 실온에서 전압에 의해 구동된 단일 광자원을 최초로 구현 | ||
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 최근, 저장(浙江)대학 광전자학원 팡웨이(方偉)는 화학학부 진이정(金一政), 펑샤오강(彭笑剛)과 공동으로 실험실에서 콜로이드 퀀텀닷(Colloidal quantum dot) 기반 전압 구동 고순도 단일 광자원을 최초로 구현하였는데 이는 실용화, 집적화 단일 광자원 개발에 새로운 경로를 개척하였다. 해당 연구 성과는 최근 "Nature Communications" 저널에 게재되었다. 고품질 단일 광자원은 광양자 정보 기술의 기반이다. 태양광, 전등 등은 모두 "뭉침형" 광자를 방출하지만 단일 광자원은 확정된 시간에 가장 많아서 1개 광자를 방출한다. 광자 "단일선"만이 통신, 광양자 컴퓨터 등 차세대 기술을 구현하는데 필요한 양자 효과를 발생할 수 있다. 집적화, 사용이 편리한 이상적인 단일 광자원의 제조는 연구 이슈로 떠오르고 있다. 연구팀은 2014년부터 콜로이드 퀀텀닷을 이용한 새로운 단일 광자원 개발에 착수하였다. 콜로이드 퀀텀닷은 발광 성능이 아주 뛰어난 나노 결정체 재료이다. 실온에서 전압에 의한 여기를 통하여 콜로이드 퀀텀닷에서 고효율적으로 1개 광자를 방출하게 하는 것은 연구의 핵심이다. 퀀텀닷에서 전자와 양공이 결합되면 광자를 방출할 수 있다. 그러나 일반 상태에서 반도체 재료의 전자는 양공에 비하여 "속도"가 빠르기에 단일 퀀텀닷에서 조화적인 "결합"을 구현하려면 전자와 양공의 속도 평형을 유지하여야 한다. 연구팀은 두께가 1mm 미만, 손톱 크기의 투명한 소자에서 설계하여 단일 콜로이드 퀀텀닷에 절연층을 피복시켰다. 해당 절연층은 전자의 "속도"를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 전자와 양공의 직접 결합으로 인한 "잡광"의 생성을 억제한다. 2.6V 전압의 구동에 의해 단일 콜로이드 퀀텀닷은 성공적으로 여기되며 스크린에 나타나는 바늘끝 크기의 밝은 포인트가 바로 콜로이드 퀀텀닷에서 방출되는 "단일선" 광자이다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2017-11/21/content_382349.htm?div=-1 |
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