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첨단기술정보

2D 판상 반도체 나노결정의 광학적 성질

전문가 제언: 수십~수백 원자 층의 얇은 1D 또는 2D 반도체는 우수한 광의 방사체로 작용한다. 예를 들어 양자우물(quantum well)이라 불리는 2차원 재료를 사용하여 우수한 레이저를 만들 수 있다. 방사체가 우수한 휘도를 발휘하려면 광 에너지를 잘 흡수하여 전자-양공 쌍, 즉 엑시톤을 형성하여야 하고, 그 엑시톤 에너지를 효율적으로 발광(photoluminescence) 에너지로 전환시켜주어야 한다. 이 조건들을 최적화시키려면 흡수 강도를 하나의 전자상태에 집중시켜야 하고, 또한 엑시톤이 광으로 방사되기 전에 전하운반자나 열로 바뀌지 않도록 하여야 하므로 차원 수와 시간이 매우 중요하다. 지금까지는 양자 점(quantum dot)이라 불리는 0D 반도체가 가장 밝은 방사체로 생각되어 왔다. 그러나 최근 Ithurria 등(Nature Materials, 10, 2011, p.936)은 양자우물을 연상시키는 나노 판(nanoplatelet)이 더 많은 원자들로 하여금 간섭성 광을 흡수하고 방사하도록 할 수 있기 때문에 양자점보다 더 나은 방사체가 될 수 있다고 보고하였다.