나노기술 및 정책 정보

● 미국 Massachusetts Institute of Technology(MIT)  Rafael Jaramillo 교수 연구팀은 반도체 재료 계열인 칼코게나이드 페로브스카이트(chalcogenide perovskite)의 고품질 박막을 최초로 제작 

● 칼코게나이드 페로브스카이트로 알려진 새로운 반도체 재료 계열은 태양전지와 조명에 이용될 수 있으며, 해당 소재는 특정 결정 구조의 바륨, 지르코늄 그리고 황으로 구성되어있어 독성이 없고, 저렴한 비용으로도 제작 가능 

● 연구팀은 고품질 박막을 제작하기 위해 분자선 에피택시(molecular beam epitaxy(MBE))를 사용했으며, 이를 활용하면 원자 단위에서 박막 표면을 매끄럽게 만들며, 200nm(나노미터) 두께에서 밝은색을 띄고 있어 광학적 상호작용이 가능 

● 박막은 두 개의 에피택셜 합성법(Epitaxial Growth)을 통해 합성되며, 첫 번째는 완충 에피택시로 자가-조립 계면층을 사용하여 에피택시를 완화하며, 두 번째는 다이렉트 에피택시로 산화물과 황화물 사이의 상수 불일치를 수용하는 큐브-온-큐브 합성법을 진행 

※ 용어설명

- 에피택셜 합성법(epitaxial growth): 단결정으로 이루어진 실리콘 기판 위에, 결정구조와 방향을 갖는 결정을 성장시키는 방법 

※ Advanced Functional Materials 게재(2021.11.03.), “Making BaZrS3 Chalcogenide Perovskite Thin Films by Molecular Beam Epitaxy”