넓은 밴드갭을 갖는 물질에서의 결함은 고체 양자 광학 기술을 위한 유망한 후보로 부상하고 있다. 단일 발광체에 대한 전기적 여기(electrical excitation)는 확장 가능한 온칩(on-chip) 소자를 가능하게 할 수 있어 매우 바람직하게 여겨진다. 그러나 대부분의 넓은 밴드갭 물질은 효율적인 도핑(doping)에 적합하지 않아 전기적 여기 및 온칩 통합에 어려움이 있다. 본 연구에서는 육방정계 질화붕소(hexagonal boron nitride, hBN)에서 가시광 및 근적외 영역의 색중심(color centers)으로부터의 협대역 전기발광(electroluminescence)을 시연한다. 우리는 그래핀- hBN- 그래핀의 반데르발스(van der Waals) 터널 접합(van der Waals tunnel junctions)을 활용한다. 전하 운반체를 전기적으로 hBN에 주입하여, 제2차 상관관계(second order correlation) 측정으로 규명되는 비고전적(nonclassical) 빛을 방출하는 국소화 결함을 여기시킨다. 주목할 만하게도, 소자는 상온에서 동작하며 가시광에서 근적외까지 이르는 범위에서 견고하고 협대역의 발광을 생성한다. 본 연구는 vdW 물질과 통합 양자 기술 및 온칩 포토닉 회로를 위한 그 유망한 특성에 대한 중요한 이정표를 마련한다.

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