반도체 양자 나노막대 "성장원리 규명"
반도체 양자 나노막대 "성장원리 규명"
  • 박연수
  • 승인 2017.12.29 13:49
  • 조회수 2486
  • 댓글 0
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한국과학기술원(KAIST) 이도창 교수 연구팀은 한국과학기술연구원(KAIST) 배완기 박사와 함께 디스플레이 편광소재로 각광받는 반도체 양자 나노막대(이하 양자막대)*의 성장 원리를 밝혀 성장속도를 제어했다고 밝혔습니다. 이 연구는 국제학술지 에이씨에스 나노(ACS Nano)에 지난 11월 13일 게재됐죠.

 

양자막대는 직경방향으로 수 나노 길이방향으로 수십 나노 크기를 갖는 반도체 나노막대 입자를 말합니다. 양자막대의 구조나 모양은 광학적, 전기적 특성으로 연결됩니다. 양자막대가 발견된 이후 양자막대의 성장 원리는 베일에 쌓여 있었는데요. 이는 그동안 막대형 나노소재의 발전을 막는 걸림돌이었습니다.

 

양 장축방향 성장속도가 제어된 두 직경을 갖는 나노막대구조와 단일직경 코어/쉘 나노막구조

연구팀은 대표적인 반도체 물질 황화카드뮴(CdS) 양자 나노막대의 성장을 추적 관찰한 결과 리간드 층의 밀도가 높은 막대 끝에는 모노머의 접근이 어려워 성장속도가 감소하는 것을 확인했죠. 반면에 밀도가 낮은 곳에서는 모노머 공급이 원활해 성장 속도가 빨랐습니다.

 

이도창 교수는 “이번 연구는 편광소재로 주목 받는 양자막대를 응용하기 위한 중요한 열쇠가 된다”면서 “성장원리를 알 수 없어 어려웠던 나노 양자막대 구조의 미세 설계, 특성강화 연구에 활력을 불러 일으킬 것으로 기대된다”고 말했습니다.

 

코어 위치에 따른 코어/쉘 나노막대에서의 편광특성

연구팀은 이번 연구에서 도출된 양자막대의 성장제어 기술을 광학 편광 소재를 필요로하는 디스플레이 제작에 적용하는 후속 연구를 진행할 예정이라네요.


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