초록 ▼

본 연구의 궁극적 목표는 다양한 아미노산 분자들과 싸이올 펩티드 분자들을 Ge(100)-2×1 표면위에 흡착시켜 반도체 표면에서의 두 분자간의 중합반응을 통한 화학반응, 분자흡착에 대한 원자구조, 전자구조, 반응경로 그리고 센싱 등을 연구하는 것이다. 이를 위해 본 연구그룹은 방사광을 이용한 광전자 분광법 (PES), 주사형 터널링 현미경(STM), 그리고 DFT 계산 방법을 포함한 실험과 계산의 융합연구를 통해서 계획하였던 연구내용에 대하여 소기의 성과를 이루었다. 이러한 연구결과들은 아미노산과 싸이올 펩티드 같은 생유기분자를 포

본 연구의 궁극적 목표는 다양한 아미노산 분자들과 싸이올 펩티드 분자들을 Ge(100)-2×1 표면위에 흡착시켜 반도체 표면에서의 두 분자간의 중합반응을 통한 화학반응, 분자흡착에 대한 원자구조, 전자구조, 반응경로 그리고 센싱 등을 연구하는 것이다. 이를 위해 본 연구그룹은 방사광을 이용한 광전자 분광법 (PES), 주사형 터널링 현미경(STM), 그리고 DFT 계산 방법을 포함한 실험과 계산의 융합연구를 통해서 계획하였던 연구내용에 대하여 소기의 성과를 이루었다. 이러한 연구결과들은 아미노산과 싸이올 펩티드 같은 생유기분자를 포함하는 나노바이오 센서, 촉매 등의 응용에 필요한 기본적인 정보를 제공할 뿐 아니라 유기분자와 반도체 표면에서 일어나는 화학반응을 관찰·제어하는 지식과 기술을 제공한다. 이번 연구과제에서 본 연구 그룹은 다양한 아미노산과 싸이올 펩티드 분자간의 흡착연구를 통하여 구조의 변화 연구와 화학 결합의 유무, 그와 같은 특이한 규칙성을 만들어내는 원동력에 관한 연구를 진행하였고 또한 향후 관련연구를 위한 많은 정보와 지식을 습득하였다.

1차년도 주요연구내용
본 연구의 1차년도 연구의 핵심은 Ge(100)-2×1 표면에 아미노산 흡착량을 최대로 하면서 아민기가 플러스 전하를 가지는 “O-H dissociated-N dative bonded structure"를 얻는 것과 이 아미노산 흡착구조위에 타깃으로 삼은 싸이올 펩티드를 안정적으로 흡착시키는 것이다. 다양한 아미노산과 싸이올그룹을 가지는 분자들에 대한 흡착구조 연구를 진행하였고 반응경로 등에 대한 결과를 얻었다.

2차년도 주요연구내용
2차년도에서는 효과적인 분자들을 선택하여 실질적인 센싱 가능성을 얻기 위해 두 분자간의 중합반응에 대한 DFT 계산에 주력하였다. 즉 Ge(100)-2×1 표면에 아미노산과 싸이올 펩티드 분자들을 안정적으로 흡착시킨 후에 이들 분자의 고정체로 사용되는 Ge(100)-2×1 기판에 플러스 또는 마이너스 전압을 걸어 이들 분자들의 전자구조의 변화를 규명하여 실질적인 센싱 여부를 확인하였다. 계산결과로는 약 4개 시스템에 대한 안정적인 중합반응 결과를 얻었고 실험으로는 2개 시스템의 센싱 가능성을 확인하였다. 2차년도의 연구결과에 대해서는 현재 논문 작업이 진행 중이며 과제 종료 후 1년 이내에 흥미로운 결과를 발표할 수 있을 것으로 예상된다.

2년 동안의 연구기간 동안 생유기 분자와 Ge(100)-2×1 표면간의 흡착구조와 센싱에 관한 연구를 진행하였고 이들의 자세한 반응 경로를 밝히는 데 주력하였으며 본 연구그룹은 이에 대한 소기의 성과를 이루었다.

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 ... 5
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 6
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 8
• 5. 연구결과의 활용 계획 ... 8
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 8
• Ⅲ. 연구성과 ... 9
• 끝페이지 ... 11