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신물질의 정전기적 변형

전문가 제언: ○ 실리콘 반도체의 장 효과 트랜지스터들(FETs)은 매년 대량생산과 함께 마이크로 전자공학의 도처에 산재한다. 신 물질에 그 FET 원리의 적용은 흥미를 끄는 획기적인 전망으로 운반체 농도의 정전기적 변조는 비저항의 변화가 따르고 깊은 준위에서 물질의 근본적인 전자성질을 변형한다. 성질변형의 일반적인 방법은 화학조성 또는 도핑의 변화가 필요하므로 그 도핑준위를 위하여 새 샘플제조에 의한, 화학조성의 변화는 무질서를 변화시킨다. 정전기적 도핑은 물질의 무질서를 변하지 않고 운반체 농도의 가역변화를 조절할 수 있는 유용한 대안이다.

○ 많은 시스템들의 정전기적 도핑 발달이 취급되었는데 여기에 구리산염 초전도체, 초거대(colossal) 자기저항 화합물, 단결정과 박막 유기반도체, 무기 층상 화합물, 단일 분자, 자기반도체 등이 포함되었다. 이 분야의 최근 발달 논의는 가능화 실험과 기술, 미해결의 과학적 문제와 도전 및 미래 연구 기회들이다. 정전기적 도핑을 성취하기 위하여 새로운 물질에 장 효과 트랜지스터 원리의 적용은 최첨단 신 연구 분야이며 그 도핑은 계의 바닥상태를 조절된 형(fashion)으로 가변 하여 양자 임계거동 연구의 도구로서 역할을 할 수 있다.

○ 정전기적 도핑은 주로 탐구되지 않은 계면 간 현상이기 때문에, 실제 발전은 이들 시스템들의 계면에서 격자 뒤틀림과 전하이동의 정확한 메커니즘의 이해와 규명에 의존될 것이다. 상관된 산화물 화합물들의 연구는 고온 초전도도와 “초거대” 자기저항과 같은 새롭고 흥미로운 효과들이다. 초거대 자기저항 물질의 개발활용은 비 휘발성 자기메모리장치인 MRAM으로 실용화될 수 있다.

○ 유기반도체들은 낮은 오도에서 가공될 수 있고 큰 면적 유연성이 있는 기판 위에 전자회로의 낮은 원가 인쇄가 가능하다. 단일 분자 정전기적 도핑은 나노미터 척도에서 단일 또는 작은 수의 분자를 통해 확립된 방법이다. 이 신물질의 정전기적 변형기법은 많은 최첨단 소자들의 특성개질을 위한 필수불가결한 가공법으로 무한대한 연구개발의 전망이 밝고, 물질과학의 고성능개발에 활용할 수 있는 산업발전의 원천기술로서 실용화의 성장 동력이 기대된다.

저자: Ahn, CH; Bhattacharya, A; Di Ventra, M; Eckstein, JN; Frisbie, CD; Gershenson, ME; Goldman, AM; Inoue, IH; Mannhart, J; Millis, AJ; Morpurgo, AF; Natelson, D; Triscone, JM; AF Ahn, C. H.; Bhattacharya, A.; Di Ventra, M.; Eckstein, J. N.; Frisbie, C. Danie
자료유형: 학술정보

원문언어: 영어
기업산업분류: 기초과학