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포스텍 연구진, 양자 LED 기술 개발

2025-01-11 11:13

시드니공대 연구진과 함께 상온 작동하는 양자 LED 광원 구현
"양자 기술 응용에 새로운 가능성"

나노 레터스 표지에 실린 연구 이미지. <포스텍 제공>

포스텍 연구진이 단원자에 기반한 양자 LED 기술을 개발했다.

포스텍(포항공과대학교)은 11일 단일 원자로 구성된 발광소재에 전하를 주입해 빛을 만들어내는 '양자 LED 광원' 기술을 개발했다고 밝혔다.

포스텍 신소재공학과 김종환 교수·통합과정 박규나 씨 연구팀과 시드니공대(University of Technology Sydney) 이고르 아로노비치(Igor Aharonovich) 교수팀이 진행한 이 연구는 그 우수성을 인정받아 나노·양자 광학 분야 학술지인 '나노 레터스(Nano Letters)' 표지 논문(front cover)으로 최근 게재됐다.

미래를 이끌 기술로 주목받고 있는 양자 컴퓨팅과 양자 통신 같은 기술은 광자를 하나하나 정밀하게 방출하거나 여러 광자를 서로 얽힌 상태로 만들어 양자 정보를 전달하는 '양자 광원' 발전에 크게 의존하고 있다. 그러나 현재 기술로는 극저온으로 냉각을 해야만 이러한 LED 광원을 작동시킬 수 있어 상용화에 한계가 있었다.

이에 연구팀은 '육각형 붕소질화물(이하 hBN)'을 활용해 전기로 빛을 내는 '양자 LED 광원' 기술을 구현했다. 해당 기술은 전자와 전공의 재결합을 통해 가시광선부터 근적외선까지 폭넓은 파장에서 빛을 방출하는 데 성공했으며 상온에서도 안정적으로 작동했다.

논문1저자인 박규나 씨는 "hBN 점결함에 전하를 주입해 효과적으로 빛을 방출시킬 수 있는 LED 광원 기술을 구현했다"라며 "이 기술은 차세대 광전자 소자와 양자 기술의 응용에 새로운 가능성을 열어줄 것"이라고 설명했다.

전준혁기자 jjh@yeongnam.com