| 기관명 |
NDSL |
| 작성자 |
KISTI 미리안 글로벌동향브리핑 |
| 작성일자 |
2017-06-27 00:00:00.000 |
| 내용 |
미국 로렌스 버클리 국립 연구소 (Lawrence Berkeley National Laboratory)의 과학자들은 할로겐화 페로브스카이트라고 불리는 반도체의 한 종류가 500 나노 미터의 작은 분해능으로 하나의 나노 와이어에서 여러 가지의 밝은 색을 방출할 수 있다는 것을 보여 주었다. 최근 Proceedings of the National Academy of Sciences 온라인판에 발표된 연구 결과는 전통적인 반도체 나노 결정에 의존하여 빛을 방출하는 양자점 디스플레이에 대한 새로운 방향을 제시하고 있다. 이는 광전자, 광전지, 나노 레이저 및 초 고감도 광 검출기 등의 새로운 응용 분야 개발에도 영향을 줄 수 있다. 연구자들은 서로 다른 두 반도체의 접합부인 할로겐화 페로브스카이트 나노 와이어 헤테로 접합을 제조하기 위해 전자빔 리소그래피를 사용했다. 디바이스 애플리케이션에서 헤테로 접합은 에너지 레벨과 밴드 갭 특성을 결정하므로 현대 전자 및 태양 광 발전의 핵심 구성 요소로 간주된다. 연구진은 할로겐화물 페로브스카이트의 격자가 공유 결합 대신 이온성으로 결합되어 있다고 지적했다. 이온 결합에서 반대 전하의 원자는 서로 끌어 당겨 서로 전자를 전달한다. 대조적으로, 공유 결합은 원자들이 서로 전자를 공유할 때 발생한다. 무기 할라이드 페로브스카이트를 사용하면 물질의 단결정 성질을 유지하면서 음이온을 쉽게 교환할 수 있다. 이것은 물질의 구조와 조성을 쉽게 재구성할 수 있게 해준다. 그래서 할로겐화된 페로브스카이트는 소프트 격자 반도체로 간주된다. 대조적으로 코발트 결합은 상대적으로 견고하며 더 많은 에너지가 필요하다. 이 소프트 반도체의 모든 부분의 조성은 쉽게 바꿀 수 있다. 연구자들은 세슘 납 할로겐화 페로브스카이트를 시험한 다음 음이온 교환 화학과 결합된 일반적인 나노 제작 기술을 사용하여 할로겐 이온을 바꿔 세슘 납 요오드화물, 브롬화물 및 염화물 페로브스카이트를 만들었다. 각각의 변형으로 인해 다른 색이 방출되었다. 또한, 연구팀은 단일 나노선에서 다중 헤테로 접합을 조작할 수 있음을 보여주었다. 그들은 500 나노 미터까지 픽셀 크기를 달성할 수 있었고, 물질의 색을 가시 광선의 전체 범위에 걸쳐 조정했다. 연구자들은 소프트하고 이온 결합된 반도체를 처리하는데 사용되는 화학 용액 처리 기술이 기존의 콜로이드 반도체를 제조하는데 사용된 방법보다 훨씬 간단하다고 전했다. 고온 및 진공 조건은 일반적으로 재료의 성장 및 도핑을 제어하는데 사용되며, 기존의 반도체는 강력한 공유 결합으로 인해 '단단하기' 때문에 재료 구성 및 특성을 정밀하게 제어하는 것도 어렵다. 소프트 반도체에서 음이온을 교환하기 위해 물질은 상온에서 특수 화학 용액에 담가진다. 이는 청정실이나 고온의 공정이 요구되지 않는다. 연구원들은 이 소프트 반도체의 해상도를 지속적으로 향상시키고 있으며 이를 전기 회로에 통합하기 위해 노력하고 있습니다. 참고 자료: Letian Dou el al., 'Spatially resolved multicolor CsPbX3 nanowire heterojunctions via anion exchange,' PNAS (2017). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1703860114 |
| 출처 |
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| 원문URL |
미국 로렌스 버클리 국립 연구소 (Lawrence Berkeley National Laboratory)의 과학자들은 할로겐화 페로브스카이트라고 불리는 반도체의 한 종류가 500 나노 미터의 작은 분해능으로 하나의 나노 와이어에서 여러 가지의 밝은 색을 방출할 수 있다는 것을 보여 주었다. 최근 Proceedings of the National Academy of Sciences 온라인판에 발표된 연구 결과는 전통적인 반도체 나노 결정에 의존하여 빛을 방출하는 양자점 디스플레이에 대한 새로운 방향을 제시하고 있다. 이는 광전자, 광전지, 나노 레이저 및 초 고감도 광 검출기 등의 새로운 응용 분야 개발에도 영향을 줄 수 있다. 연구자들은 서로 다른 두 반도체의 접합부인 할로겐화 페로브스카이트 나노 와이어 헤테로 접합을 제조하기 위해 전자빔 리소그래피를 사용했다. 디바이스 애플리케이션에서 헤테로 접합은 에너지 레벨과 밴드 갭 특성을 결정하므로 현대 전자 및 태양 광 발전의 핵심 구성 요소로 간주된다. 연구진은 할로겐화물 페로브스카이트의 격자가 공유 결합 대신 이온성으로 결합되어 있다고 지적했다. 이온 결합에서 반대 전하의 원자는 서로 끌어 당겨 서로 전자를 전달한다. 대조적으로, 공유 결합은 원자들이 서로 전자를 공유할 때 발생한다. 무기 할라이드 페로브스카이트를 사용하면 물질의 단결정 성질을 유지하면서 음이온을 쉽게 교환할 수 있다. 이것은 물질의 구조와 조성을 쉽게 재구성할 수 있게 해준다. 그래서 할로겐화된 페로브스카이트는 소프트 격자 반도체로 간주된다. 대조적으로 코발트 결합은 상대적으로 견고하며 더 많은 에너지가 필요하다. 이 소프트 반도체의 모든 부분의 조성은 쉽게 바꿀 수 있다. 연구자들은 세슘 납 할로겐화 페로브스카이트를 시험한 다음 음이온 교환 화학과 결합된 일반적인 나노 제작 기술을 사용하여 할로겐 이온을 바꿔 세슘 납 요오드화물, 브롬화물 및 염화물 페로브스카이트를 만들었다. 각각의 변형으로 인해 다른 색이 방출되었다. 또한, 연구팀은 단일 나노선에서 다중 헤테로 접합을 조작할 수 있음을 보여주었다. 그들은 500 나노 미터까지 픽셀 크기를 달성할 수 있었고, 물질의 색을 가시 광선의 전체 범위에 걸쳐 조정했다. 연구자들은 소프트하고 이온 결합된 반도체를 처리하는데 사용되는 화학 용액 처리 기술이 기존의 콜로이드 반도체를 제조하는데 사용된 방법보다 훨씬 간단하다고 전했다. 고온 및 진공 조건은 일반적으로 재료의 성장 및 도핑을 제어하는데 사용되며, 기존의 반도체는 강력한 공유 결합으로 인해 '단단하기' 때문에 재료 구성 및 특성을 정밀하게 제어하는 것도 어렵다. 소프트 반도체에서 음이온을 교환하기 위해 물질은 상온에서 특수 화학 용액에 담가진다. 이는 청정실이나 고온의 공정이 요구되지 않는다. 연구원들은 이 소프트 반도체의 해상도를 지속적으로 향상시키고 있으며 이를 전기 회로에 통합하기 위해 노력하고 있습니다. 참고 자료: Letian Dou el al., 'Spatially resolved multicolor CsPbX3 nanowire heterojunctions via anion exchange,' PNAS (2017). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1703860114 |
| 내용 |
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| 첨부파일 |
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