표준연 정수용 박사 “다양한 저차원 신물질 양자전기물성 측정 가능”
2차원 박막물질 복합구조로 제작된 그래핀 전자터널링소자의 극저온, 고자기장 조건에서의 전자상태밀도 변화량 측정 결과.한국표준과학연구원
한국표준과학연구원 양자측정센터 정수용 박사는 기초과학연구원(원장 김두철) 복잡계이론물리 연구단 박희철 박사팀과 함께 전자터널링분광법을 이용한 그래핀의 양자전기물성 측정 기술을 개발했다고 31일 밝혔다.
최근 2차원계 물질의 복합 물성에 관한 기초연구와 고정밀 측정기술 개발 필요성이 높아지고 있다.
그러나 기존 측정기술에 사용되는 터널링 간극의 물질(진공, 산화물)이 다양한 요소로 불안정하게 반응하고 2차원계 소자구조의 물리적 한계로 정확한 양자전기물성 측정이 어렵다.
연구팀은 박막형태의 그래핀, 육방정질화붕소, 흑연을 겹겹이 쌓은 후 전자터널링 현상을 이용해 에너지 변화에 따른 전자상태밀도 변화량을 정밀하게 측정하는 전자터널링분광법을 이용해 양자전기물성을 정확하게 측정했다.
이 연구성과는 소자제작기술과 측정기술를 최적화해 전자터널링분광법의 정밀도를 극대화 시켰으며, 개발된 측정법을 활용해 극저온·고자기장 조건에서 그래핀 양자축전용량을 고정밀도로 측정하는 것을 가능케 했다.
정수용 박사는 “이번에 개발된 이차원 복합구조 공정기술과 전자터널링분광법을 이용한 양자전기물성 측정기술은 응용분야가 광범위해 시연된 그래핀 물성측정 이외의 다양한 저차원 신물질의 양자전기물성 측정에 손쉽게 적용할 수 있다”고 말했다.
이번 연구결과는 미국화학회 학술지 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 1월12일자 온라인 판에 게재됐다.
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