반도체 나노막대 및 광소자 응용
최근 중요한 사회적 이슈인 에너지 및 환경 문제에 대한 나노과학기술을 이용한 해결 방안으로 반도체 나노소재 및 나노소자의 제조에 대해 발표하고자 한다. 기존의 나노과학기술은 나노패턴을 만들어 식각하는 방식으로 나노소자를 제조하였다. 이에 반해 최근 쌓아가기(Bottom-up) 방식에 의한 나노구조물 성장방법이 중요한 나노기술로 활발히 연구되고 있다. 쌓아가기 방식에 의해 제조되는 많은 나노구조물은 기판과의 격자상수 (lattice parameter) 차이가 있더라도 거의 결함이 없는 우수한 단결정으로 성장하여 효율이 좋은 발광소자 및 태양전지 등을 만들기에 매우 유리하다. 또한 여러 나노소재 중에서 반도체 나노선/막대/튜브 등의 일차원 나노소재는 한쪽 방향으로 길이가 길기 때문에 소자 제조에 유리하여 최근 많은 연구가 수행되었다. 하지만 대부분의 1차원 반도체 나노소재는 금속촉매를 이용하여 제조하기 때문에 금속촉매에 의한 불순물이 들어갈 가능성이 매우 높아 소자로서 응용성이 제한을 받을 수 있다. 이에 반해 본 연구팀이 개발한 나노막대 비촉매 유기금속화학 기상 증착법은 이러한 오염을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 이종구조 및 양자구조를 만들기 용이하여 여러 나노소자 제조에 매우 유리한 장점을 가진다. 한편 1차원 반도체 나노소재인 나노막대를 원하는 위치에 성장시키기가 매우 어려워 소자개발에 많은 진전을 이루지 못하였다. 최근 본 연구팀은 원하는 위치에 반도체 나노막대를 수직 성장하는 방법을 개발하여 이를 발광소자에 응용하는 연구를 수행하였다. 본 발표에서는 ZnO 나노막대의 성장과 이종구조 제조 및 발광소자 응용에 관해 간략히 보고하고자 한다.
* 일시 : 9월 30일 목요일 오후 4시 30분
* 장소 : 베어드홀 103호
* 연사 : 이 규 철 교수 (서울대 물리학과)