빛의 파장범위가 넓고 1피코초 이하의 속도로 응답을 얻을 수 있는 가포화 광흡수 반도체 재료 개발 성공 千葉대학 공학부의 岡本紘 교수와 築波대학 물리학계의 本泰章 교수의 연구팀은 빛의 파장범위가 넓고 1피코초 이하의 속도로 응답을 얻을 수 있는 가포화 광흡수 반도체 재료의 개발에 성공했다. 현시점에서는 기본 특성의 확인단계인데 岡本교수는 “광통신의 파장대에서 이용되는 다파장 집적도파로형 광스위치의 실용화에 길을 열 수 있지 않을까”기대하고 있다. 강한 광조사로 빛의 흡수계수가 감소하는 가포화 흡수특성을 나타내는 재료로서는 양자우물구조 속의 여기자 흡수와 서브밴드간 흡수가 알려져 있다. 단 특정한 파장주변에서만 동작한다는 것과 범위가 한정되어 있기 때문에 입사광의 편파방향에 대해 선택성이 있는 등 개량점이 많았다. 이번에 岡本교수 등은 편파의존성이 없는 벌크 반도체 속에서 일어나는 흡수스펙트럼의 홀버닝 현상에 주목. 저온성장분자선 엑타피시(MBE)법으로 성막한 비화 갈륨에 헬륨을 첨가한 단결정 박막을 이용함으로써 더딘 응답성분의 제거에 성공했다. 이 재료는 편파의존성이 없다는 특성도 갖는다. 이로써 비화 갈륨의 밴드 끝 이상의 에너지를 갖는 865나노미터에서 750나노미터의 넓은 파장범위에 대해서도 1피코초 이하의 응답성이 있다는 것을 해명했다. 이것은 디바이스의 반복동작속도가 100기가헬츠 이상에 상당한다고 한다. 연구팀은 앞으로 실용화를 위해 인디움·갈륨·비소를 이용하여 광통신의 파장에 적용할 디바이스를 검토해 나갈 예정이다. (NK)