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첨단기술정보

나노입자를 이용한 광대역 저에너지 광의 상향변환(upconversion)

전문가 제언: 광자의 상향변환(upconversion)은 주로 근적외선 같은 저에너지 광을 고에너지 광으로 변환시키는 것이다. 이 프로세스는 광전지에서 반도체의 밴드 갭보다 작아서 흡수되지 못하는 저에너지 입사광을 상향변환 나노입자를 써서 흡수 가능한 고에너지 광으로 변환시킴으로써 광전변환 효율을 높일 수 있다. 또 적외선에 의해 들뜬 생물시료는 자연광을 방출하지 않으므로 상향변환 나노입자를 써서 높은 콘트라스트와 공간분해능으로 상당한 깊이에서의 생물시료 영상을 얻을 수 있을 것이다. 그러나 나노입자를 이용한 상향변환 기술은 낮은 변환효율 때문에 더 이상의 발전이 지연되어 왔다. 그러나 최근 Zou 등(Nature Photonics, 6, pp.560~564, 2012)은 적외선 흡수를 증가시키는 감광제로서 유기염료를 사용하여 나노입자의 상향변환 발광을 급격히 증가시킴으로써 이 분야 기술의 새로운 장을 열었다.