나노기술 및 정책 정보

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나고야대학(名古屋大學) 싱크로트론광연구센터, 에너지가속기 연구기구가속기연구시설 등의 공동 연구그룹이 그래핀을 이용하여 반영구적으로 재사용이 가능한 광전 음극 전자원용 기판을 개발하는 데 성공함. 연구진은 실리콘(Si)과 몰리브덴(Mo)의 기판과, 여기에 그래핀을 코팅 한 기판을 진공 상태에서 가열·세정한 후 광전 음극 물질(세슘(Cs), 칼륨(K), 안티몬(Sb))의 증착, 재가열·세정, 광전 음극 물질 증착을 반복한 후, 기판 재사용성에 대한 그래핀 코팅 효과를 비교함. 기존의 Si 및 Mo 기판에서는 양자 효율(QE))이 크게 감소한 반면, 그래핀 코팅 기판에서는 거의 동등한 성능을 유지함. 기판의 상태를 방사광을 이용하여 조사한 결과, 500℃ 가열·세정 후의 그래핀 표면에서는 광전 음극 물질인 Cs, K, Sb가 잔류하지 않았지만, Si 및 Mo 기판에는 많이 잔류했음. 또한 그래핀은 광전 음극의 증착 및 가열·세정 후에도 손상이 없었음. 본 연구 성과는 그래핀의 우수한 전도성 및 화학적으로 불활성적이고 안정된 표면이 좋은 광전 음극을 형성하고, 재사용 가능한 기판으로서 기능하는 것을 시사함. 본 연구 성과는 첨단 가속기 및 전자 현미경으로의 응용 외, 각종 전극 표면의 보호와 재생에 응용될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘Applied Physics Letters’ (“Graphene as reusable substrate for bialkali photocathodes”)에 게재됨.