전자전기공학부 송봉식 교수,
초저손실 및 고성능 탄화규소 나노 광소자 구현
- 초저손실 탄화규소 박막 개발, 16배 이상 고성능 나노 광소자 구현
- 차세대 ICT 핵심 부품(광집적회로, 양자 통신 광원, IOT 센서 등) 응용 기대

[그림1] 왼쪽부터 송봉식 교수, 김흥준 박사과정생

전자전기공학부 송봉식 교수는 해외 협력연구를 통해 초저손실 탄화 규소(실리콘 카바이드) 박막을 개발하였다고 밝혔다. 이로써 나노 공간에 빛을 가둘 수 있는 성능을 기존보다 16배 이상 향상한 나노 광소자를 구현하였으며, 차세대 ICT 핵심 소자로 필수적인 광집적회로, 양자 통신 광원, 초소형 IOT 센서 등 응용 가능성을 열게 되었다.

본 연구는 광학 분야 저명 국제 학술지인 ‘옵티카’(Optica 광학분야 상위 4.2%)에 8월 21일(수) 게재되었으며, 이공분야 기초 연구사업 중견연구의 지원을 받아 진행되었다.
    ※ 논문명
    : Ultrahigh-Q photonic crystal nanocavities based on 4H silicon carbide
    : 주저자 송봉식 교수, 참여저자 김흥준 박사과정
   

[그림2] 초저손실 및 고성능 탄화규소 나노 광소자 구현

실리콘 카바이드는 실리콘보다 우수한 물리적 특성을 가진 반도체임에도 불구하고 초소형 광소자로는 크게 주목을 받지 못했다. 이에 송봉식 교수는 광소자에 적합한 저손실 탄화규소 박막 개발, 나노 광소자 설계 및 제작을 통해 기존 광소자 성능을 크게 상회하는 63만 품질값(FWHM 2.4 pm)과 비선형변환 효율(1900%/W)을 갖는 나노 광소자를 구현하였다. 

이번 연구를 주도한 송봉식 교수는 “본 연구를 통해 실리콘 카바이드 광소자의 가능성을 보여주었고, 다양한 응용 연구(고밀도광저장기, 광집적회로, 초소형 바이오 센서 및 미래 양자 광원 등)가 더욱 활발해질 것”이라고 말했다.