건국대 연구팀이 노르웨이 과학기술대학 연구팀과 함께 단일 나노선에 기반해 효율이 높으면서도 낮은 전압에서도 작동하는 응용 소자 개발에 성공했다.

건국대 물리학부 이상욱 교수 연구팀은 노르웨이 과학기술대학(Norwegian Univeristy of Science and technology, NTNU) 헬게 베만 교수(Prof. Helge Weman), 김동철 교수 연구팀과 함께 갈륨비소안티몬 나노선(GaAsSb Nanowire)에서 나타나는 정류 현상에 대한 원인을 규명하고, 이를 바탕으로 고효율 광검출 소자 및 저전압 논리 소자를 구현했다고 밝혔다. 

이번 연구는 복잡한 구조와 추가 공정 없이 나노선 자체에 형성된 특성으로 전자 소자를 구현할 수 있음을 보여 주는 것으로 나노선 기반 응용 소자 개발 연구의 새로운 영역을 개척했다는 평가를 받고 있다.

건국대 연구팀은 3중의 Ⅲ-Ⅴ족 반도체 나노선으로, 자기 자신을 촉매로 사용하는 기체-액체-고체 방식으로 성장시킨 순수한 결정구조의 갈륨비소안티몬 나노선에서 나타나는 정류 현상의 원인이 안티몬 결함에 의해 생성되는 전하의 농도가 축 방향에 따라 연속적으로 변화하기 때문이라는 사실을 처음으로 규명했다.

연구팀은 또한 전기적인 측정과 라만 분광학을 이용해 갈륨비소안티몬 나노선의 위치에 따른 전하 농도를 정밀하게 계산한 결과, 전하 농도가 나노선의 축 방향을 따라 선형적으로 변화할 뿐 아니라 나노선 양 끝 부분의 전하 농도 차이가 최대 100배에 이르는 것을 확인했다.

이솔이 기자