나노구조를 이용해 신개념의 반도체 포토닉스 광원과 광제어 원천기술을 개발한 카이스트 물리학과 조용훈 교수(48)가 이달의 과학기술자상을 수상했다.
미래창조과학부와 한국연구재단은 반도체 나노구조를 이용하여 단방향으로만 빛을 전달하는 광자 다이오드, 초고속 단일 광자 발생기 등 기존 방법으로 구현하기 어려운 신개념의 광원과 광제어 기술을 독창적으로 구현한 업적을 인정, 조교수를 1월 수상자로 선정했다고 7일 밝혔다.
반도체 포토닉스는 빛을 효과적으로 발생시키거나 제어할 수 있는 광반도체를 기반으로 한 광학적인 물리 현상과 응용을 다루는 학문 분야다.
광반도체 소자는 전기신호를 광신호로 바꾸는 발광 다이오드나 레이저 다이오드, 광신호를 전기신호로 바꾸는 수광 다이오드나 태양전지와 같이 반도체로 제작된 광소자를 말한다. 광자 다이오드란 빛의 신호를 한쪽 방향으로만 전달할 수 있게 하는 광학적 소자로 차세대 초고속 광집적회로 분야에 필수적이다.
조 교수는 광반도체를 나노크기의 3차원 구조로 제작하고 입체적 특징을 이용하면 위치에 따라 에너지와 발광색깔이 다른 독특한 구조를 형성할 수 있다는 점에 착안해 연구를 진행해 왔다.
이에 축 방향으로 에너지가 연속적으로 변하는 나노막대를 이용한 광자 다이오드, 3차원 구조의 꼭지점에 양자점을 형성시킨 초고속 단일 광자 발생기, 형광체 없이 다채로운 색깔을 내는 무형광체 백색 LED 등을 주도적으로 개발했다.
단일 광자 발생기는 백열등이나 레이저와 달리, 한 번에 하나의 광자(빛의 최소단위입자)를 주기적으로 발생시키는 장치로, 차세대 양자정보통신 분야에 핵심적인 광원이다.
조 교수는 최근 3년간 네이처 포토닉스, 네이처 커뮤니케이션즈, 어드밴스드 머티리얼스, 나노레터스, 피지칼 리뷰 레터스 등 정상급 국제학술지에 45편의 논문을 발표하고 이 중 5편은 표지 논문으로 선정됐으며, 현재까지 200편 이상의 국제 논문을 출간하는 등 왕성한 연구활동을 펼치고 있다.
bbrex@fnnews.com 김혜민 기자
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