초록 ▼

본 연구의 기본 개념은 나노 복합체/구조체가 상호 교류하며 외부 환경 하에 놓였을 때, 즉 외부 전자기파, 장의 영향을 어떻게 받느냐에 대한 기초적 학문적 접근이다. 이러한 연구는 새로운 현상의 발현, 응용 소자의 개발 등의 상황에서 선행 점검 사항으로 꼭 필요한 것으로, 기본적 원리를 이해하고 궁극적 근본 메커니즘을 밝혀냄으로써 미래지향적인 새로운 영역으로 학문적 지평을 넓힘과 동시에 인간 생활에 유용한 응용 소자 개발의 밑거름이 되는 연구이다.
다음은 본 연구를 통하여 수행된 연구 내용이다.
● PANi와 Graphi

본 연구의 기본 개념은 나노 복합체/구조체가 상호 교류하며 외부 환경 하에 놓였을 때, 즉 외부 전자기파, 장의 영향을 어떻게 받느냐에 대한 기초적 학문적 접근이다. 이러한 연구는 새로운 현상의 발현, 응용 소자의 개발 등의 상황에서 선행 점검 사항으로 꼭 필요한 것으로, 기본적 원리를 이해하고 궁극적 근본 메커니즘을 밝혀냄으로써 미래지향적인 새로운 영역으로 학문적 지평을 넓힘과 동시에 인간 생활에 유용한 응용 소자 개발의 밑거름이 되는 연구이다.
다음은 본 연구를 통하여 수행된 연구 내용이다.
● PANi와 Graphite Nanoplatelet을 이용한 나노복합체 연구
- GNP는 CNT와 비교해서 비슷한 기계적, 전기적 성질을 갖지만 열전도성, 표면적에서는 더 뛰어난 성능을 갖는다. 고분자 매트릭스와 GNP의 상호작용을 통해 기계적, 열적으로 안정성을 갖고, 특히 향상된 전기 전도도를 갖는 나노 복합체를 제조하였다.
● 다양한 유기 물질이 내부 삽입된 탄소나노튜브의 광/전자 특성
- 발광 성질이 있는 유기 단분자를 내부 삽입하여 발광 가능한 탄소나노튜브와 유기물의 복합체 조성을 이룬다. 또한 각각 전자 주게 또는 전자 받게 성질을 가진 다양한 유기물질을 탄소나노튜브 내부에 담지 시킴으로 전류특성을 전환시켜 줄 수 있다.
● 일차원 나노복합체 적용에 따른 광검출 소자에서의 광전류 증가
- 염료 감응형 태양전지에 이용되는 등 기존에 많이 연구되고 있는 Ru-글러스터 염료에 탄소나노필름을 부착하면 보다 높은 광전류가 흐르는 특성을 확인한 후 말단 부분이 -COOH로 치환된 탄소나노튜브를 Ru-글러스터 염료와 부착하여 만든 광검출 소자의 구조에서 높은 광전류가 유도되는 결과를 확인하였다.
● In₂O₃ 합성과 In₂O₃/탄소나노튜브 복합체의 전계방출 효율 증가
- n-형 Inorganic semiconductor로 알려진 In₂O₃ 라는 metal oxide를 합성하여 탄소나노튜브에 적용시켜 나노복합체를 만들었다. 또한 최근에 보고된 In₂O₃ 나노 구조를 합성하여 전계방출을 측정한 결과와 본 연구실에서 합성한 In₂O₃/SWNT 복합체의 전계 방출을 측정하여 전계 방출 효과가 증가한다는 현상을 관찰하였다.
● p 형 다공성 실리콘 기판 위에 n 형 ZnO 나노막대 합성을 통한 p-n 접합 다이오드 형성
- 다공성 실리콘과 ZnO 나모막대를 합성할 수 있는 기술을 이용하여 p-n 접합을 형성하였고, 이 소자를 이용하여 백색광을 방출할 수 있는 LED로의 이용 가능함을 보았다.
● SWNT 와 CdSe 양자점 간의 결합 방법을 통한 전하 이송에 관한 연구
- 광전자소자를 제작함에 있어 빛을 흡수하는 물질로부터 다른 물질로의 전하 이송에 관한 연구는 매우 중요하다. 얼마나 빠르게, 효과적으로 전하가 이송 되느냐에 따라 그 소자의 효율이 결정 된다. 이 실험에서는 빛을 흡수하는 물질인 CdSe 양자점과 CdSe 양자점에 의해 이송된 전하를 받아들이는 물질인 SWNT의 결합방법에 따른 전하 이송의 효과를 알아보았다.
위와 같은 연구를 통하여 나노복합체의 광전특성을 연구하고 연구 수행 결과로 SCI 논문을 3년간 총 14편의 논문을 투고 하였고 지적재산권 10편을 출원하고 1편을 등록하였다. 또한 나노 소재 및 전자 소자에 관한 학술대회와 세미나에 지속적으로 참석을 하고 전문 지식을 가지고 있는 석사급 연구원을 총 13명을 배출하는 성과를 이룰 수 있었다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• I. 연구결과 요약문 ... 3
• II. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• III. 연구성과 ... 7