나노기술 및 정책 정보

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교토(京都)대학 연구팀이 레이저 광 펄스를 할라이드 페로브스카이트 반도체 CsPbBr3 나노 입자에 조사(照射)하여, 가시광 영역의 빛이 레이저 광 펄스가 닿고 있는 동안에만 초고속으로 변조되고 그 크기가 근적외선 영역의 레이저 광으로 특이하게 증대되는 현상을 실온에서 발견함.
연구팀은 할라이드 페로브스카이트 반도체 CsPbBr3 나노 입자에 대해 ‘펌프 프로브(pump-probe) 분광 측정’을 실온에서 실시했으며, 가시광 영역의 펌프 광에 있어서 광 슈타르크 효과(stark effect)에 의해 CsPbBr3 나노 입자의 밴드 끝 전자 상태의 간격이 펌프 광 조사(照射) 시 커져 프로브 광의 스펙트럼이 변화되는 모습을 관찰함.

본 연구는 할라이드 페로브스카이트 반도체 나노 입자에 있어 큰 스핀 궤도 상호 작용에 기인한 다준위 전자 상태를 이용하여 실온·광통신 대역 파장에서 효율적인 초고속 광 변조가 가능하다는 것을 규명하였으며, 차세대 태양전지 재료로 기대되는 할라이드 페로브스카이트 반도체가 기존의 반도체 나노 구조로는 실현이 불가능했던 새로운 광 스위칭 디바이스 및 광 변조 소자 재료로서도 유망하다는 것을 시사함.

본 연구 성과는 Nature Communications(Strong spin-orbit coupling inducing Autler-Townes effect in lead halide perovskite nanocrystals)에 게재됨.