리서치 하이라이트

폴라리톤을 방출하는 갈륨 비화물 다이오드

Nature 453, 7193

빛-물체 상호작용에 대한 정밀한 조절은 반도체 미세공동(microcavity) 내에서 나노미터 스캐일(nanometer scale)에서 확립된다. 반도체 재료의 엑시톤(exciton)과 공동 내에서 공명하는 광자(photon) 사이의 강력한 결합은 빛의 성질과 물질의 성질을 반씩 가지고 있는 폴라리톤(polariton)으로 불리는 유사입자(quasiparticle)가 생성될 수 있도록 한다. 외부 레이징(exotic lasing) 및 양자 응축 효과(quantum condensation effect)를 유발하는 폴라리톤의 독특한 특성은 차세대 입자 방출기(particle emitter) 및 반도체 레이저(semiconductor laser)를 만들 수 있는 잠재적인 가능성을 가지고 있다. 폴라리톤 레이징 및 비선형적 성질은 광학 실험에서 확인되었지만, 전기를 이용하여 폴라리톤 빛을 방출하는 장치를 만드는 것에 대해서는 많은 관심이 있어 왔는데, 최근 갈륨 비화물(gallium arsenide) 다이오드를 통해서 이를 실현할 수 있었다. 갈륨 비화물 다이오드는 비교적 높은 235K(-38도)에서 폴라리톤 상태로부터 직접 빛을 방출하였다. 저자들은 이번 연구 결과가 지금까지 없던 특징을 가진 매우 효과적인 폴라리톤 장치를 실현할 수 있는 가능성을 제공하고 있다고 믿고 있다.