나노기술 및 정책 정보

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● 이문상 교수(인하대) 연구팀은 핫전자*를 통해 기존 광전도 특성의 한계를 극복할 수 있는 물리적 메커니즘을 확인

* 핫전자 : 금속에 빛에너지를 내리쬘 때 표면에 만들어지는 고에너지전자로, 태양에너지를 핫전자의 흐름으로 변환해 전기에너지를 생산하는 데 활용

● 연구팀은 금을 이용한 금속 나노구조체와 N형 질화갈륨을 이용해 플라즈몬 핫전자 기반의 금속·반도체 나노 다이오드를 제작

● 연구팀은 금속 나노구조체에서 발생한 국소 표면 플라즈몬 공명현상으로 인해 높은 운동에너지를 가진 핫전자가 생성되고, 반도체 기판의 깊은 결함 준위에 포집되는 것을 확인

● 연구팀은 광전지 효과와 광전도 특성이 향상하면서 핫전하 포집이 없는 소자에 비해 에너지 전환효율이 두 배가량 증가할 수 있다는 사실을 실험적으로 입증

● 본 연구는 핫전자로 인한 광전기적 현상의 근본적인 원인을 확인하여, 향후 차세대 고효율 반도체 소자ㆍ광전자소자ㆍ광촉매 개발에 이바지할 것으로 기대

Nano Letters (2024.09.16.), Pushing the Limits of Photoconductivity via Hot Electrons in Deep Trap States in Plasmonic Architectures