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동아대 연구팀, 반도체 물질 육각형 배열값 첫 발견

(부산=연합뉴스) 이종민 기자 = 반도체 물질인 텔루륨화아연(ZnTe)의 나노선 육각형 원자배열 값이 처음으로 밝혀졌다. 육각형에 앞서 사각형 원자 배열 값은 이미 밝혀져 반도체 제작 등에 응용돼 왔다.

동아대는 자연과학대학 신소재물리학과 김용 교수 연구팀이 반도체 물질인 텔루륨화아연 나노선의 육각형 원자배열과 밴드갭 값을 최초로 밝혀냈다고 18일 밝혔다.

이 연구논문은 나노과학 분야 세계적 학술지인 나노 레터스(Nano Letters) 7월호에 실렸다.

김 교수팀이 발표한 논문은 '불소도핑 산화주석 유리 기판에 성장된 우르자이트 텔루륨화아연 나노나무와 나노선'(Wurtzite ZnTe nanotrees and nanowires on fluorine-doped tin oxide glass substrates)으로 텔루륨화아연 나노선의 결정구조와 광학적 특성에 관한 연구다.

텔루륨화아연 나노나무의 전자현미경 사진과 밴드갭 값을 보여주는 광루미네선스 그래프.[동아대 제공=연합뉴스]

광전자 소자로 널리 쓰이는 텔루륨화아연은 나노선 또는 나노나무로 성장하면서 독특한 물성을 띤다.

이 물성의 특징을 이용하면 태양전지, 광센서, 발광체 등 여러 분야에 다양하게 응용할 수 있다.

김 교수팀은 텔루륨화아연을 나노선·나노나무로 제작하기 위해 주석 성분을 포함하고 있는 투명전극 유리기판을 이용했다.

이 과정에서 주석을 촉매로 성장한 나노선·나노나무에서 텔루륨화아연이 육각형 원자배열을 가지는 것을 발견했다. 기존에는 사각형 원자배열만 알려져 있었다.

연구팀은 육각형 원자배열의 텔루륨화아연 밴드갭 값을 최초로 밝혀냈다. 밴드갭이란 반도체와 절연체 전자의 에너지 분포를 나타내는 것으로 밴드갭 값이 그 물질의 발광, 흡수 특성을 결정한다.

김 교수는 "그동안 연구자들 사이에서 간혹 육각형 원자배열의 나노선이 생기는 것을 발견했지만 밴드갭 값은 알아내지 못했다"며 "스스로 자라는 미래 반도체 생산 등에 폭넓게 응용할 수 있을 것"이라고 설명했다.

ljm703@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지>2017/07/18 10:27 송고

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