용어의 정의

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나노막대나 나노선(nanowire)과 같은 일차원적 나노구조의 building block 소재에 대한 관심이 많아지고 있다. 나노막대는 박막소재나 벌크물질에 비해 특이한 성질을 보이며, 나노막대의 일차원 구조로 인하여 나노소자에서의 중요 부품 및 연결선으로 적용하는 기술이 활발히 진행 중이다. 또한, 일차원적 나노구조의 나노막대를 이용하여 규칙적으로 정열된 2차원적 구조물을 형성시켰을 때, 일차원 구조의 나노막대의 크기나 형태에 따라 이 구조물에서 나타나는 광학적, 자기적, 전기적 성질 등의 물성과의 상호 연관 관계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 나노막대는 화학기상증착법, laser ablation, 솔-겔 방법, 촉매를 이용한 방법, 용액 화학(solution chemistry)을 이용한 방법 등 다양한 방법이 이용될 수 있다. 금속, 반도체 및 심지어 절연체를 이용하여 나노막대를 제조할 수 있다. CdS 나노막대는 상온에서 넓은 밴드갭을 가지는 반도체 성질을 가지는 물질로서 레이져 LED 등의 광전자소자에 응용이 되고 있다. n형-산화아연 막대를 p형-갈륨질소 박막이 성장된 기판 위에 성장시켜 나노접합 부분에서 터널링 전류밀도가 높아지는 특성을 이용해 4볼트의 낮은 전압에서도 빛을 방출하는 새로운 발광 나노소자가 보고되고 있는데, 이는 초소형 디스플레이 제조에도 적용이 가능하다. 최근 미국에서 나노복합재를 개발하는 나노시스(Nanosys)사의 공동창업자인 UC 버클리대의 화학자 폴 앨리비사토스 교수가 나노막대를 이용한 고분자 태양전지 시제품을 발표한 바 있다. 이 회사의 시제품은 나노막대를 이용한 불과 200나노미터 두께의 고분자 복합체다. 얇은 층들로 되어 있는 한 전극이 복합체 판재 사이에 끼는 것으로 태양 빛을 이 판재들에 쪼이면 판재들이 광자를 흡수하고 고분자와 나노 막대 속의 전자들을 여기시켜 전류가 흐르게 하는 것이다. 연구팀은 나노막대 소재의 효율성을 높이기 위해 애초의 카드뮴 셀레나이드(CdSe) 대신 더 많은 태양 빛을 흡수하는 카드뮴 텔루라이드(CdTe)를 이용했다. 또한 나뭇가지 형상의 나노막대 정렬구조로 전기적 효율을 증가시켰다. 나노막대 태양전지들은 쭉 펼쳐진 모양으로 잉크젯 프린팅하거나 표면에 칠해서 만들 수도 있으며 지하철 광고판 크기의 집광판 만으로도 높은 효율성이 알려져 있다.