변형에 의해 자기 정렬된 Ge/Si 양자 점 분자 구조의 홀 상태

전문가 제언

○ 본 논문에서 다루고 있는 반도체 양자점은 반도체 내의 운반자인 전자(electron)와 홀(hole)의 움직임을 3차원적으로 제한하여 원자의 성질을 갖게 만든 인공원자이다. 이러한 양자점은 최근 양자점 레이저 다이오드, 양자점 적외선 수광 소자 등 다양한 소자 분야에 응용되고 있으므로 매우 유용한 분석으로 이 분야에 연구자에게 도움이되리라 본다.

○ 양자점들을 매우 가까이 위치시키면 양자점들 사이에서 운반자를 공유하게 되고 이로써 양자점은 분자와 같은 성질을 갖게 된다. 양자정보처리가 각광을 받으며 인공분자인 양자점의 특성을 연구하는 움직임은 더욱 활발해 지고 있는 실정이다. Ge과 Si으로 이루어져 수직으로 성장되어 결합된 Ge 양자점과 이의 대조군으로 단일 Ge 양자점을 성장시키고, 양자점 사이의 거리에 따른 홀 상태를 측정하여 이론적으로 규명하였다. 홀 상태 실험결과를 규명하기 위해 양자점의 등가 회로를 설계하고, 역 전압과 정전 용량, 주파수에 따른 역 전압과 컨덕턴스의 관계를 밝히면 반도체 연구에 도움이 될 것이다.

○ 특히 두 양자점 사이의 거리가 3nm 이상이 될 때, 단일 양자점의 홀 결합 에너지보다 결합된 양자점의 홀 결합 에너지가 비정상적으로 작아지는 현상을 발견하고, 이를 이론적으로 규명하였다. 이론적 규명은 원자가-장-이론으로 모델링하고, Ge과 Si의 양자점 매개체의 변형 이론을 통해 홀 결합 에너지의 비정상적인 감소를 해명하였으므로 매우 유용한 참고 자료가 되리라 본다.

○ 양자점에서 전자 상태에 비해 규명하기 힘든 홀 상태를 다양한 측정을 통해 기존의 홀 상태에 대한 해석과 대치되는 현상, 즉 두 양자점의 거리가 일정 거리 이상이 될 때 홀 결합 에너지가 감소하는 현상에 대해 이론적으로 해석하고 규명하였다. 이러한 거리에 따른 홀 결합 에너지 변화에 대한 해석은 홀 해석의 새로운 시각을 제시하였다는 점에서 의의가 있다.

저자

Yakimov, AI; Mikhalyov, GY; Dvurechenskii, AV; Nikiforov, AI; AF Yakimov, A. I.; Mikhalyov, G. Yu.; Dvurechenskii, A. V.; Nikiforov, A. I.

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

전기·전자

연도

2007

권(호)

102(9)

잡지명

Journal of Applied Physics

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

1~11

분석자

김*수

분석물

• 변형에 의해 자기 정렬된 Ge, Si 양자 점 분자 구조의 홀 상태.pdf [220,869 byte]

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