리서치 하이라이트

반도체 나노 결정에서의 단일 엑시톤 광학 획득

Nature 447, 7143

반도체 나노결정은 매우 뛰어난 빛 방출 특성을 가지고 있으며, 따라서 마이크로일렉트로닉스(microelectronics), 랩온어칩 기술(lab-on-a-chip technology), 그리고 양자 정보 처리(quantum information processing)에서의 광학 인터커넥트(optical interconnect)와 같은 분야에 응용할 수 있는 솔루션 기반 기술(solution-based technique)에 이용할 수 있는 광학 증폭 미디어(optical amplification media)로 응용될 수 있는 가능성을 가지고 있다. 이러한 구조의 문제점은 광학적 획득(optical gain)을 달성하기 이전에 나노 결정 내에 최소한 두 개의 엑시톤(exciton)이 필요하다는 것이었으며, 이 때문에 퍼포먼스가 제한적이었다. 사실상, 엑시톤들은 광학적 증폭이 일어나기 전에 서로를 소멸시킨다. 이러한 문제점은 서로 다른 반도체 재료로 만들어진 코어 및 쉘을 가진 나노 결정을 통해서 전극과 홀을 서로 분리시킴으로써 해결할 수 있었다. 이러한 방식을 통해서 단일 엑시톤을 통한 광학적 획득이 가능하게 되었으며, 레이저에 응용할 수 있는 광학 재료로 이용할 수 있는 가능성을 높일 수 있었다.