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작용기화 금속 나노-입자의 필름에서 광전도성과 역 광전도성

전문가 제언: ○ 광전도체에 조사된 빛은 원자가 띠와 전도띠에서 이동성 전하운반체를 발생하여, 물질의 전기전도도를 증가시킨다. 그러한 정상적인 양의 광전도성은 벌크광전도체와 나노구조로 된 광전도체 모두에서 관찰되었다. 입자들의 표면 플라스몬(plasmon) 공명에 가까운 파장들의 가시광선으로 조사에 관한 물질들의 전기전도도가 증가하거나 아니면 감소할 수 있는 일종의 나노입자 기초물질들을 최초로 기술개발 했다.

○ 이들 플라스몬 물질의 특징은 전기전도도변화의 부호와 나노입자들 간 전자이동의 성질이 자체-조립된 단량체들(SAMs)을 포함하는 분자들에 의존한다는 것이다. 전기적으로 중성인 분자들로 만들어진 SAMs에 대하여, 전기전도도는 광선을 조사할 때에 증가된다. 그렇지만 만약 SAMs가 전기적으로 음 또는 양으로 하전된 기들을 포함한다면 광선 조사에 전기전도도는 감소된다.

○ 지금까지 설명된바 없는 역 광전도체의 광학적?전기적 특성들은 나노입자와 코팅된 SAM의 물질성질들을 조절하여 유연성 있게 공작될 수 있었다. 특별히 다른 나노입자 또는 혼합된 SAM으로 코팅된 나노입자의 혼합물을 포함하는 필름에서 전체 광전도성은 개개 성분들에 의해 유도되는 변화들의 무게 평균값이 된다.

○ 이들과 다른 관찰들은 하전된 SAM을 통한 이동성 전하운반체들의 이동이 과도기(trasient) 폴라론-같은 상태에 트래핑되는 운반체로 억제된 운반체의 광-유도생성에 의해 합리화 된다. 여기에 설명된 나노입자 기초된 광전도체들은 화학센서와 유연성 기질에 관련하여 사용될 수 있다.

○ 알칸티올들의 SAMs로 작용기화 된 금속 나노입자들 필름의 정상과 역 광전도성은 과학역사상 최초기술개발로서 기술영역과 공학적 응용성에 관한 극히 한정된 부분만 제시되었다. 나노복합체로서 양과 역 광전도체들의 맞춤형디자인 제작, 전도성 메커니즘 해명, 실용화 특성규명 등을 통해서 광학, 화학센서, 스위칭, 유연성 기질 등의 활용에 대한 많은 기술개발의 활성화가 필요하고 또 그렇게 될 것으로 전망한다.

저자: Hideyuki Nakanishi et al.
자료유형: 학술정보