플라즈모닉스에 의한 혁신적 광디바이스

전문가 제언

○ 금속표면에 형성되는 표면플라즈몬(SP)이 빛과 상호작용을 하는 것에 의하여 재료에 새로운 광학물성?광기능성이 부여된다. 이것을 제어?이용하는 기술을 플라즈모닉스라고 말하며, 특히 요즈음 나노 미세구조에 의하여 SP의 성질을 자유롭게 제어할 수 있게 되었으며, 여러 가지 혁신적 광디바이스로 응용이 기대되고 있다.

○ 발광 증강효과는 양자우물(QW) 내부의 여기자가 표면플라즈몬(SP)과 직접 결합하여 표면플라즈몬?폴라리톤(SPP)이 형성된 후, 계면으로부터 빛으로 방출된 것에 의한다고 생각된다. 이 새로운 발광경로에 의하여 발광속도가 빨라지고, 여기자의 에너지가 열로 되어 손실되는 기여가 상대적으로 경감되기 때문에 여기자로부터 광자가 발생하는 비율(발광의 내부 양자효율)이 향상된다. 이것은 실제로 발광속도가 SP와 결합에 의하여 빨라지며, 내부 양자효율이 향상되고 있는 것은 시간분해 Photoluminescence(PL) 측정에 의하여 확인되고 있다.

○ 표면플라즈몬?플라리톤(SPP)의 특징에 대한 관심은, 이 현상이 플라즈몬성 관련성 때문에 매우 높다고 볼 수 있다. 이 현상은 물질과 유전체 간의 경계면에서 여기된 밀도가 높은 파장으로, 서브파장 스케일에서 빛과 상호작용을 하고 있다. 실용적인 응용을 위한 좋은 시작 포인트는 높은 구조적 특징을 가지는 플라즈몬으로 설정하는 것이다.

○ 플라즈모닉스는 매우 간단한 프로세스에 의하여 극적인 효과를 나타낼 수 있는 기술로서 상당히 공업적으로 응용이 가능하기 때문에, 앞으로 더욱 다채로운 디바이스로 응용 가능성의 확대가 기대된다. 고효율 플라즈모닉 LED가 달성되면, 현재 세계적으로 조명광원으로 사용되고 있는 형광등?전구가 모두 고체 발광소자로 바뀌는 「조명 혁명」이 현실화될 수 있다. 더욱 플라즈모닉스는 태양전지의 비약적인 광전변환 효율의 개선과 재료의 초박막화에 의한 재료비용의 극적 삭감의 양쪽이 달성될 가능성이 있다.

저자

Koichi Okamoto

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

11(4)

잡지명

未來材料

과학기술
표준분류

재료

페이지

43~49

분석자

정*진

분석물

• 플라즈모닉스에 의한 혁신적 광디바이스.pdf [241,031 byte]

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