일본 도쿄대, 효율적인 근적외선 방출기 발표

[산업일보]
일본의 과학자들이 적외선 광을 방출하며, 외부양자효율을 0.3%까지 끌어올리는 실리콘 기반 LED를 만들었다고 피직스 레터즈(Physics Letters)에 보도됐다.

이 소자는 실리콘 속에 끼워진 변형 GaSb 양자점들(strained GaSb quantum dots)로 구성되는데, 일본 도쿄 대학교(University of Tokyo)의 수수무 후카추(Susumu Fukatsu)와 그의 동료들이 분자선 애피택시로 만들었다.

이 소자는 4V 바이어스 전압에서 3.7mA로 구동되면, 11K의 온도에서 1.2마이크론(1000meV) 근처의 파장에서 강한 발광을 일으킨다.

게다가 펄스 구동 전압으로 한 실험은 이 LED가 데이터를 전송하도록 변조될 수 있다는 것을 보여준다.

궁극적으로 마이크로칩 간 고속의 광학적 상호 연결을 만드는 것을 가능하게 할 것이므로, 효율적인 고속 실리콘 LED의 개발은 전자산업에서 중요한 일이다.

큰 문제는 실리콘이 원래 빛을 방출하지 않고 그래서 이 문제를 극복하기 위해서는 또 다른 물질로 도핑돼야 한다는 것이다.

이전에, ST마이크로전자회사(STMicroelectronics)는 실리콘에 발광 어븀(erbium) 이온들을 도핑했지만 이번에 일본인들은 III-V양자점을 이용해 실리콘에서의 전자들의 행동을 변화시켰다.

후카추는 “칩마다 3%의 효율과 10마이크로와트 이상의 출력 파워는 나쁘지 않지만, 문제는 온도다. 우리 LED가 경쟁성이 있기를 바란다면 실온에서 그에 필적하는 수치를 얻어야 한다는 것을 우리는 확신한다”고 말했다.

또한 “이제 몇몇 층의 양자점 물질을 결합하고 동작 대역폭을 높임으로써 효율을 향상시키는데 집중할 것”이라고 덧붙였다.



미디어다아라 김민수 기자(kms@daara.co.kr)