▲ STM팁과 금표면 사이에 놓인 폴리치오펜 분자가 빛을 내고 있는 상상도..

폴리치오펜 선 하나가 LED역할을 한다는 것이 밝혀져 분자 컴퓨터의 실현에 한발 다가섰다.

세계 최초로 단분자 발광 다이오드(LED)를 개발했던 프랑스 과학기술 연구소(CNRS)팀과 프랑스 재료물리화학연구소(IPCMS)는 협업을 통해 전기 전도성이 좋은 폴리치오펜 와이어가 LED와 같은 역할을 하고 있음을 확인했다고 밝혔다.

수소, 탄소, 황으로 만들어지는 폴리치오펜은 시중에 유통되고 있는 LED를 만드는데 이용되고 있다.

이번에 발견된 LED소자는 주사터널링현미경(STM)팁과 금(金)표면 사이에 놓인 폴리치오펜으로 만들어졌다. 빛 방출은 전자가 STM팁에서 금표면으로 갈 때만 발생했다.

연구원들은 방출된 빛이 나노와이어 내 전자가 홀과 결합될 때 발생하고 대부분의 에너지가 광자로 변환된다는 것을 관찰했다. 폴리치오펜 와이어 내로 10만개의 전자가 주입될 경우, 적색 파장에서 하나의 광자가 방출했다.

이번 연구는 가장 작은 규모(단분자)의 LED로 전자와 광자간에 빛을 발생시킨 것을 확인한 것으로 미래 분자 컴퓨터를 만드는 초석이 될 것으로 기대를 모으고 있다.

연구팀 관계자는 “이 연구는 전자·광학적 특성을 융합해 분자 단위 물질을 만드는 첫 번째 단계로, 이 소자는 전기 전도체가 광을 방출할 때 보이는 현상들을 분석하는 새로운 장치가 될 것”이라고 밝혔다.

한편 연구결과는 Physical review letters에 게재됐다.