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산화아연 연구개발 동향과 전망

전문가 제언: ○ ZnO는 화합물 반도체로 3.37eV 밴드 갭 에너지를 가지며, 실온에서 결합 에너지가 60meV로서 열에너지(26meV)보다 크다. 그간 압전체, 화장품, 백색안료 등에 사용되었으나 고품위 단결정 및 박막성장 기술개발이 진행되면서 주목받고 있다. 최근에 태양전지, 레이저, 발광다이오드 등 광전자 소자에 이르기까지 다양한 분야에서 응용이 연구되고 있다.

○ 이 문헌은 최근의 동향과 응용에 대하여 설명하고 있다. 향후 ZnO 단결정의 품질향상, 스핀 전자기술, 나노와이어 제조, 도핑기술 등에 대한 연구가 많이 진행될 것으로 판단하고 있다.

○ 나노구조의 ZnO 재료도 전자, 광학, 촉매, 센서 응용 등에 큰 잠재력을 가지고 있어 주목받고 있다. 그중에서도 1차원 반도체인 ZnO 나노로드는 짧은 파장의 광기능 나노소자에 높은 효율을 가지고 있어 특별한 관심이 집중되고 있다.

○ ZnO는 청색 및 자색 빛의 발광소자와 레이저 다이오드로서 응용가능성이 높은 물질로 주목받고 있다. ZnO를 이용한 발광소자 개발로 정보저장 소재산업이 발전할 것으로 기대되며, 특히 GaN을 대체할 것으로 기대된다.

○ 국내 경우 ZnO관련 재료연구는 연구소, 대학 등에서 기초연구를 하고 있고 성과물이 발표되고 있다. 다만 연구 인력이나 연구비의 한계로 광소자 전반에 걸쳐 연구가 진행된 것은 아니고 실제 수요와 시장이 존재하는 광통신 소자에 많이 집중되어 있다.

○ 향후 ZnO 재료의 연구는 단순한 물성이나 합성을 넘어서 실용화와 응용연구로 이어져야 한다. 실용화에는 박막, 결정, 나노재료의 대량 합성공정의 실현이 중요할 것으로 보이며 관련 연구자들의 관심과 노력이 요구되고 있다.

저자: Yamamoto Detsunari
자료유형: 학술정보