나노기술 및 정책 정보

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● Hiroshi Kitagawa 교수(교토대) 연구팀은 합금을 사용한 새로운 구조의 플라즈모닉 쇼트키* 디바이스를 개발하고 광통신·아이 세이프(eye safe) 파장에 대응하는 근적외 영역의 광전 변환 효율을 향상하는 데 성공

* 플라즈모닉 쇼트키(Plasmonic Schottky) : 반도체 밴드갭보다 낮은 에너지로 빛을 수확할 수 있는 방법

● 연구팀은 아크 플라즈마 증착을 통해 Si 베이스 합금 플라즈모닉 쇼트키 디바이스를 제작

● 투과전자현미경을 통한 나노 구조 해석 결과, 아크 플라즈마 증착 펄스 수에 따라 다른 나노 구조가 Si 표면에 형성되는 것으로 나타났으며, 상부 나노 입자의 밀집도는 아크 플라즈마 증착의 펄스 수로 제어 가능

● 합금을 이용하여 쇼트키 장벽 높이를 제어함으로써 광전 변환 효율을 향상시켰으며, 아크 플라즈마 증착에 의해 Si 기판 위에 플라즈모닉 나노 구조를 1분 안에 제작하는 방법을 개발, 본 방법에 의해 형성된 합금과 반도체의 이상적인 접합 계면이 전자 이동 효율을 높이는 것을 규명

● 본 연구는 근적외 영역의 실제 광검출기뿐만 아니라 이미징, 광전지 및 광화학과 같은 다양한 분야의 응용을 위한 더 넓은 파장 영역의 사용에도 적용될 것으로 기대

ACS Applied Materials & Interfaces (2024.02.07.), Facilely fabricated zero-bias silicon-based plasmonic photodetector in the near-infrared