나노기술 및 정책 정보

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● 나고야대학의 공동 연구진이 원자만한 두께를 갖는 반도체에 왜곡을 부여함으로써, 실온에서 오른쪽·왼쪽 회전 원형편광 발광을 전기적으로 생성 및 전환할 수 있는 발광 디바이스를 세계 최초로 실현

● 연구진은 원편광을 생성·관리할 수 있는 물질로 디칼코게나이드(TMDC)에 주목하였고, TMDC는 적외–가시광 영역의 발광 재료이면서 특수한 결정 구조에 유래한 특이한 밴드 구조(밸리 분극)를 가짐

● 본 연구는 TMDC 단층 막에 왜곡을 가함으로써 결정 구조를 변형시키고 그에 따른 밴드 구조 변조를 활용함으로써 실온에서 오른쪽 회전 원편광과 왼쪽 회전 원편광을 생성·전환할 수 있는 발광 장치를 실현

● TMDC 단층 막과 독자 기술인 전해질(이온 겔)을 이용한 발광 구조를 조합하였고, TMDC의 전류 자극 발광(EL)을 관찰하면서 공간 분해 및 원편광 분해 스펙트럼을 측정

● 연구 과정은 왜곡 효과가 TMDC의 밴드 구조에 미치는 영향을 고려하여 왜곡 방향과 전류 방향을 최적화하였고, 오른쪽 회전 원편광과 왼쪽 회전 원편광을 생성·전환할 수 있는 메커니즘 확인

● 해당 연구는 차세대 양자 정보 통신 컴퓨팅 광원 기술로 응용될 것으로 기대　

※ Advanced Materials 게재, “Room-temperature chiral light-emitting diode based on strained monolayer semiconductors”