나노기술 및 정책 정보

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독일 브라운슈바이크공과대학(Technical University of Braunschweig) 외 국내외공동연구팀이 와이드 밴드 갭 GaN와 InGaN으로 구성되는 다중 양자 우물 구조 반도체의 빛에 대한 복잡한 응답을 자유 공간에 방사되는 테라헤르츠 전자파를 이용하여 규명하였으며, 그 초격자를 보호하는 GaN 캡층의 두께 분포를 나노 스케일의 정확도로 이미지화 할 수 있음을 증명함.

연구팀은 펨토초 레이저를 이용하여 InGaN/GaN 다중 양자 우물 구조 내에 광 전하를 생성한 바, 1)내부 전계가 차폐 될 때, 2)왜곡이 완화될 때 음향 포논이 생성되고 격자 진동의 충격파가 되어 표면에 도달했을 때, 3)다중 양자 우물이 나노 커패시터 역할을 하여 우물 내에서 전하가 진동할 때 테라헤르츠 전자파가 여기되어 자유 공간에서 관측됨으로써 복잡한 초고속 다이내믹스를 동시에 관측하는 데 성공함. 또한, 포논의 전반(傳搬) 시간을 측정함으로써 디바이스 제작에 필요한 보호막(실험에서는 180nm 두께의 GaN 캡층)의 두께 변화를 10nm의 정밀도로 이미지화 할 수 있음을 증명함.

본 연구 성과는 향후 와이드 밴드 갭 반도체 다중 양자 우물 구조를 이용한 광 디바이스의 개발에 기여할 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 Advanced Optical Materials(Ultrafast terahertz nano-seismology of GaInN / GaN multiple quantum wells)에 게재됨.