나노기술 및 정책 정보

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● 울산과학기술원(UNIST) 물리학과의 박경덕 교수 연구팀이 나노 갭 소자를 제작하여 엑시톤 입자를 손실 없이 조절하는 기술을 세계 최초로 개발

● 엑시톤 기반 반도체를 만들려면 반도체 소재를 구부리는 기계적 변형 방식을 써야 하는데, 이 과정에서 변형이 충분하지 못하면 소재 내 엑시톤 입자가 사라지고 강하게 구부리면 소재 자체가 손상될 수 있음

● 연구팀은 나노미터 크기의 틈새 구조를 갖는 나노 갭 소자를 만들어 이 같은 한계를 극복하였으며, 본 나노 갭 소자는 틈새 구조 위에 걸쳐진 얇은 2차원 반도체 소재가 틈새 사이로 말려 들어가 있는 형태

● 특히, 연구팀이 개발한 능동형 탐침증가 광발광 나노현미경의 얇은 팁으로 2차원 반도체 소재를 누르면 2차원 반도체 소재 안에 생기는 엑시톤 입자의 움직임을 더 효율적으로 조절 가능

● 해당 기술은 다양한 엑시톤 기반 나노 반도체, 광통신 소자 등의 개발과 성능 향상 연구에도 활용될 수 있을 것으로 기대

※ 용어설명

- 엑시톤(exciton): 절연체나 반도체 소재 안에서 음전하(-)인 전자와 양전하(+)인 정공이 결합하여 만들어진 준입자로 전기적으로 중성을 띄기 때문에 전자 대신 활용하여 더 빠르고 발열이 없는 반도체 개발이 가능

※ Science Advances 게재(2022.02.04.), “Drift-dominant exciton funneling and trion conversion in 2D semiconductors on the nanogap”

※ 한국연구재단, UNIST, IBS 지원