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Nano Materials

Zeolite

Crystalline nanoporous aluminosilicates with well-defined pore structures

Various applications of Zeolite

Adsorption, catalysis, ion exchange, molecular sieves… 
Electrical transport, micro lasers, nonlinear optics, optic switches…

Dye molecules embedded in Zeolite

Polarized emission of uniformly oriented zeolite monolayers with polarized photoluminescence spectroscopy

Molecular wire embedded in ETS-10

Vibrational frequencies of Ti-O molecular wire with micro-Raman spectroscopy

ZnO

ZnO는 wurzite 구조를 가지며 밴드갭 에너지가 3.4 eV이어서 자외선 광소자로의 응용성이 높습니다. 또한, ZnO의 엑시톤 결합에너지는 60 meV나 되기 때문에 상온에서 높은 효율의 광소자의 재료로 사용될 수 있을 것으로 기대되고 있습니다. 또한 대부분이 산화물 반도체는 성장과정이 불분명하여 응용성이 제한되어 있지만 ZnO는 예외적으로 성장과정이 분명하며 안정적이어서 현재 많이 연구되고 있습니다. ZnO는 성장조건을 변경시켜줌에 따라서 nanorod나 nanosheet뿐만 아니라 다양한 모양의 결정을 나타내며 우리 실험실에서는 특히 나노막대(nanorod) 형태의 ZnO를 많이 연구하고 있습니다. 이러한 나노막대 위에 ZnO/Zn1-xMgxO의 헤테로접합 구조를 만들면, 나노막대 위에 양자우물이 올라가 있는 형태가 되어 양자현상을 관찰할 수 있습니다.

Zn0.8Mg0.2O/ZnO 나노막대 헤테로접합 구조의 전자투과현미경 사진

ZnO microrod 각 부분에 따른 micro PL

InAs 양자점

반도체 양자점은 높은 광특성으로 인해 발광 소자나 수광 소자로의 응용성이 기대되고 있습니다. 양자점은 그 성장 방법과 적층구조에 따라 크게 다른 특성을 보이는데, 우리 연구실에서는 여러 가지 방법과 구조로 성장된 InAs 양자점의 광특성을 발광(photoluminescence, PL)과 전기변조반사(electroreflectance, ER) 분광법 등을 사용하여 연구합니다. PL만을 이용하여 양자점을 측정할 때는 InAs 양자점이 균일하게 성장되었는지 알기 힘들며 InAs 양자점의 바닥상태를 제외한 높은 에너지 상태를 측정하기 힘들지만 ER은 PL의 이러한 단점을 극복하여 정확한 측정이 가능하고 양자점의 성장에서 생기는 wetting layer도 측정할 수 있다는 장점이 있습니다.

 
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