Record-setting 2.75 gigahertz LED designed for fast, energy-efficient data centers
연구진, 데이터센터 단거리 링크용 2.75GHz GaN 마이크로LED 설계
일리노이대와 노터데임대 연구진이 5마이크로미터 GaN 마이크로LED의 광 변조 대역폭을 2.75GHz로 설계해 양자우물 LED 기록을 세웠습니다. 소비 전력은 25밀리와트이며, 연구진은 레이저가 주로 쓰이는 데이터센터 단거리 광통신에 저전력 광원으로 활용하는 방안을 제시했습니다.
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일리노이대 어바나-섐페인과 노터데임대 연구진이 광 변조 대역폭 2.75GHz를 기록한 질화갈륨(GaN) 양자우물 마이크로LED를 설계했습니다. 지름 5마이크로미터인 이 소자의 소비 전력은 25밀리와트입니다. 연구진은 양자우물 LED 분야의 광 변조 대역폭 기록이라고 밝혔습니다.
광 변조 대역폭은 마이크로LED가 빛의 밝기를 잃기 전까지 전기 신호에 맞춰 빛을 켜고 끄는 속도를 나타냅니다. 연구진은 데이터센터 통신의 90%가 10미터 미만의 단거리라고 설명하며, 레이저가 주로 쓰이는 고주파 광통신에 LED를 저전력 대안으로 적용하는 방안을 제시했습니다. 광 링크는 구리선보다 높은 주파수에서 신호 손실이 적어 데이터센터 통신에 쓰입니다. 연구진은 레이저가 전력을 많이 쓰고 열을 발생시킨다는 점을 LED 개발의 배경으로 들었습니다.
연구진은 지름 100마이크로미터부터 2마이크로미터까지 소자 크기를 바꿔 대역폭과 전력 소비를 살폈습니다. 가장 작은 소자가 최선은 아니었고, 두 요소를 고려한 설계에서 5마이크로미터 소자가 적합했습니다. 이 크기는 여러 발광 소자를 2차원 배열로 배치해 각각 다른 데이터 흐름을 보내는 구성도 가능하게 합니다. 연구진은 이 설계를 데이터센터 단거리 링크에 활용하는 것을 목표로 합니다.
자료: EurekAlert / 정리·해설: Trawling