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AlN 나노와이어의 합성, 특성 및 나노전자장치에의 응용

전문가 제언: ○ 질화알루미늄(AlN)은 열전도도, 전기절연성, 열팽창계수, 기계적강도가 매우 우수하여 반도체 기판이나 부품에 매우 활발하게 활용되는 비산화물재료로서 매우 큰 시장을 형성하고 있다. 또한 AlN은 에너지 밴드 갭이 6.2eV로 매우 큰 wurtzite 상의 반도체 물질로써 최근에는 자외선 광전자공학에도 활발하게 이용되고 있다. 효율은 미흡하지만 210nm의 짧은 파장을 가진 자외선에서 작동하는 LED에 활용된 바 있다.

○ 최근에 일차원(1D) III-V 반도체 나노구조에 대한 연구가 매우 활발하게 진행되고 있는데, 그 중에서도 AlN에 대한 관심이 크게 증가하고 있다. AlN은 전자적으로 큰 밴드 갭을 갖고 있을 뿐 아니라 열적 기계적 특성이 우수하여 나노전자장치에의 응용 가능성이 높은 것으로 인정된다. AlN 나노와이어에 대한 연구는 기초수준에서 미국, 일본, 중국, 홍콩, 싱가포르 등 학계를 중심으로 빠르지는 않지만 꾸준하게 진행되고 있다.

○ AlN 나노와이어와 관련해서 성장에 관한 메커니즘에 대해서 더 많은 정보를 획득하여야 하고, 또한 나노와이어의 형상, 크기, 결함 등을 제어하는 기술적인 문제를 풀기 위한 노력이 필요하다. AlN 나노와이어가 장방출 소자, 광발광 소자, 나노전자장치, 화학 및 생체센서 등에 응용될 가능성이 매우 높은 재료 중 하나로 인정되고 있는 추세이므로 앞으로 많은 연구와 발전이 기대된다.

○ 국내의 경우 다양한 기술을 이용하여 위스커와 같은 AlN 1차원 나노구조를 합성하려는 연구가 기초수준에서 미약하나마 진행되어 왔으나, 이들 연구들은 대부분이 전자 또는 광 재료가 아닌 기계적 강화재료를 제조할 목적이었다. 무기 또는 유기물질을 이용하여 1차원 나노구조의 다양한 재료를 합성하고 광 및 전자 분야에 이용하려는 시도가 비교적 활발하게 진행되고 있지만, AlN 나노와이어에 대한 관심은 거의 전무한 실정이다. 국내에서도 세계적으로 주목받고 있는 AlN 분야에 대한 관심이 요망된다.

저자: K. Yong, S.F. Yu
자료유형: 학술정보