ETH Zurich의 연구진이 나노 크기의 OLED 픽셀을 새로 제작했고, 그 결과를 Nature Photonics에 보고했습니다. 연구는 Chih-Jen Shih 교수팀이 이끌었고, Jiwoo Oh 박사과정 학생과 Tommaso Marcato 박사후연구원이 공정 개발에 핵심 역할을 했습니다. Marcato는 한 단계로 픽 밀도가 약 2,500배 증가했다고 밝혔습니다.
연구진은 2,800개의 나노 OLED로 ETH 로고를 시연했고, 이 로고는 인간 세포와 비슷한 크기였습니다. 시연에 사용된 픽셀은 약 200 나노미터(0.2 마이크로미터)였고, 제작한 가장 작은 픽셀은 약 100 나노미터에 도달했습니다. 픽셀 간 간격이 빛 파장의 절반보다 가까우면 회절 한계 때문에 파동이 상호작용하며, 연구팀은 이 상호작용을 이용해 빛을 특정 각도로 유도했습니다.
제작에는 매우 얇은 실리콘 나이트라이드 막을 템플릿으로 사용했고, Oh는 이 막이 기존 금속 마스크보다 약 3,000배 얇아 칩 생산을 위한 표준 노광 공정에 통합될 수 있다고 말했습니다. 연구는 2024년 스위스 국립과학재단(SNSF)의 Consolidator Grant로 개발됐습니다.
연구팀은 현재 방법을 최적화하고 각 나노 픽셀을 개별 제어하는 것을 목표로 하고 있습니다. 향후 위상 배열 광학, 소형 레이저, 관찰자 주변에 3D 영상을 형성하는 그룹화된 메타 픽셀 등 여러 가능성을 검토하고 있습니다.
어려운 단어·표현
- 회절 한계 — 빛 파장 때문에 보기 어려워지는 한계
- 상호작용 — 둘 이상의 물체나 파동이 서로 영향 주는 것상호작용하며, 상호작용을
- 템플릿 — 다른 구조를 만들기 위한 얇은 기준 막템플릿으로
- 노광 공정 — 칩 제조에서 빛으로 노출하는 생산 단계
- 최적화하다 — 어떤 방법이나 조건을 더 좋게 만들다최적화하고
- 메타 픽셀 — 여러 소자 결합으로 동작하는 작은 화소
- 시연하다 — 제품이나 기술을 실제로 보여 주다시연했고, 시연에
팁: 글에서 강조된 단어에 마우스를 올리거나 포커스/탭하면, 읽거나 들으면서 바로 간단한 뜻을 볼 수 있습니다.
토론 질문
- 연구진이 각 나노 픽셀을 개별 제어할 수 있게 되면 어떤 새로운 응용이 가능할지 설명해 보세요.
- 매우 얇은 실리콘 나이트라이드 막을 표준 노광 공정에 통합하는 데 어떤 기술적 어려움이 있을지 생각해 보세요.
- 본문에서 제시한 위상 배열 광학, 소형 레이저, 메타 픽셀 중 어느 쪽이 실제로 더 큰 영향을 줄지 이유와 함께 논의해 보세요.
