나노기술 및 정책 정보

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기초과학연구원 나노물질 및 화학반응 연구단 박정영 부연구단장 연구팀이 세계 최초로 핫 전자 발생 거동을 나노미터 수준에서 관찰함. 핫 전자는 수 펨토초 만에 사라지기 때문에 핫 전자 거동을 파악하는 데 어려움이 있었음. 연구팀은 자체 개발한 광전도 원자간력 현미경(Photoconductive atomic force microscopy)으로 이 문제를 해결함. 연구팀은 이산화타이타늄 박막 위에 132 나노미터 크기 삼각형 모양 금 나노 프리즘을 올린 형태의 쇼트 키 나노 다이오드를 만듦. 이후 광전도 원자간력 현미경으로 빛(레이저)을 쪼여가며 나노 프리즘에서 발생하는 핫 전자를 실시간 검출함. 연구팀은 나노 프리즘 표면 플라스몬 공명과 일치하는 파장의 빛을 쐈을 때 핫 전자가 가장 많이 검출된다는 사실을 알아냈으며, 핫 전자는 나노 프리즘 내부보다 경계면에서 13배 더 활발히 발생한다는 사실도 규명함. 이번 결과로 차세대 에너지전환 소자뿐 아니라 고효율·고성능 광촉매 같은 촉매 전자학 분야 연구에도 진전이 있을 것으로 기대함

※ Nano Letters 게재