왼쪽부터 KAIST 최형순 교수, 부산대 정윤철 교수, 전북대 

최형국 교수.

[대학저널 온종림 기자] 차세대 반도체 소자를 설계하는 데에 활용될 수 있는 2차원 전자를 가두는 공진기를 국내 학자들이 세계 최초로 구현했다.

공진기란 한정된 공간 안에 파동을 가두는 장치로서 빛이나 음파, 혹은 통신 기술에 쓰이는 전자기파와 같은 파동을 제어하는 분야에서 필수적으로 활용된다.

KAIST(한국과학기술원) 최형순 교수, 부산대 정윤철 교수, 전북대 최형국 교수는 공동연구를 통해 2차원 전자의 파동성을 이용한 공진기를 개발했다.

이번 연구는 전자가 단순히 파동성을 갖는다는 사실을 확인한 것에 그치지 않고 광공진기의 2차원 전자광학적 소자에 대응되는 전자공진기를 실제로 구현했다는 점에서 의미가 크다.

지금까지 직진하는 1차원 전자를 가둬 공진기를 만든 사례는 있었지만, 2차원 평면상에서 반사나 회절, 간섭 등이 복합적으로 일어나는 전자를 가둬 공진기를 만든 것은 처음이다.

공동연구팀은 반도체 나노소자 공정을 통해 전자의 파동을 반사할 수 있는 곡면거울을 제작하고 광공진기의 구조를 2차원 전자에 적용하여 물질 파동 또한 빛과 동일한 방법으로 가두어 둘 수 있다는 사실을 밝혀냈다.

최 교수는 “2차원 전자계의 전자광학 발전에 새로운 가능성을 제시하는 원천기술로써 향후 다양한 양자기술 분야에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 설명했다.

KAIST 물리학과 박사과정 박동성 학생과 부산대학교 박사과정 정환철 학생이 공동 제1 저자로 참여한 이 연구 결과는 지난 1월 26일 네이처 자매지인 네이처 커뮤니케이션즈에 게재됐다.

 

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