초록 ▼

· 포논 기능성 개념 제시
v 포논 파동 개념 제시: 소리와 열의 전달자인 포논의 파동적 개념을 제시하기 위해서, 원자가 진동하는 방향인 모드, 원자 진동의 전송과 세기 등 다양한 포논 특성 측정 기술 개발.
v 음향 포논 증폭: 나노단위의 질화갈륨기반 반도체를 이용한 p-i-n 다이오드구조에서는 외부 전압을 조절함으로써 음향 포논의 크기를 조절하는 있는 새로운 기법을 확립함. 종파 음향 포논은, 압전 전기장 나노구조의 수직 방향 외부 전압의 크기 조절을 통해 증폭 및 감쇄 기능을 구현함. 횡파 음향 포논은 수평 방향 외

· 포논 기능성 개념 제시
v 포논 파동 개념 제시: 소리와 열의 전달자인 포논의 파동적 개념을 제시하기 위해서, 원자가 진동하는 방향인 모드, 원자 진동의 전송과 세기 등 다양한 포논 특성 측정 기술 개발.
v 음향 포논 증폭: 나노단위의 질화갈륨기반 반도체를 이용한 p-i-n 다이오드구조에서는 외부 전압을 조절함으로써 음향 포논의 크기를 조절하는 있는 새로운 기법을 확립함. 종파 음향 포논은, 압전 전기장 나노구조의 수직 방향 외부 전압의 크기 조절을 통해 증폭 및 감쇄 기능을 구현함. 횡파 음향 포논은 수평 방향 외부 전압 인가를 통해 신호를 증폭함.
v 음향 포논 위상 조절: 질화갈륨 계열 반도체(hexagonal symmetry를 가지는 wurzite 이종 접합 구조)의 symmetry axis 방향 외부 전압 인가를 통해, strain의 발생 위치를 양자 우물 및 장벽 물질 사이에서 조절할 수 있음. 이를 이용한 새로운 포논 위상 조절 기능의 구현.
· 포논-광 전환: 음향 포논 재단 기술 개발과 테라파 발진 구현
v 포논 재단 기술: 주요 요소 기술은 포논 monopole과 대비되는, dipole의 구현임. 다이오드 구조의 p-GaN과 InGaN의 strain의 방향이 정상파 층 (Al0.1Ga0.9N)을 중심으로 반대가 되어, 전파하는 음향 포논 재단 구조를 구현. 이를 통해 정상파 층 두께에 따라, 변조되는 새로운 형태의 음향 포논 주파수 구현.
v single-tone 테라헤르츠파 발진: 포논 dipole구조에서 외부 전압에 따른 single-tone 테라 헤르츠파 발진을 구현하여 논문 작성 중. 포논 위상이 다른 포논 다이폴 층의 두께를 조절할 경우 테라헤르츠파 발진 주파수를 확장할 수 있음을 밝힘. 포논 형태의 변화에 따른, 신호 변화 및 이론 모델을 연구 중
v 그래핀-LED의 포논 상호 작용 연구: LED에서 발생한 포논 전파 추적을 통한 열 전달 측정. 약 30%의 열이 산란을 통해 그래핀 열 분산층으로 전달됨을 관측. 그래핀 단면에서의 테라파 발진을 관측하고, 이론적인 모델을 개발 중.
(출처 : 연구결과 요약문 4P)

Abstract ▼

· Wave properties of phonons, being conceptualized: The wave properties such as mode, amplitudes, and frequencies are measured and functionalized.
· Phonon phase measurements and manipulations: In GaN-based materials with hexagonal symmetry, the strains are externally controlled. When the strains

· Wave properties of phonons, being conceptualized: The wave properties such as mode, amplitudes, and frequencies are measured and functionalized.
· Phonon phase measurements and manipulations: In GaN-based materials with hexagonal symmetry, the strains are externally controlled. When the strains are screened abruptly by gating e-h pairs, the strains propagates with phononic displacement fields. We found the phase of the displacements as functions of external bias and time.
· Phonon-photon conversion: Phonon phase manipulations in piezoelectric materials could lead to new kind of electromagnetic radiations. The underlying mechanisms are being mathematically formulated.
· Phonon tailoring: Phonon monopole and dipole are newly defined as pulse phonon trains with the same phase of displacements (monopole) and opposite phase of displacements (dipole). The phonon displacements are determined by the sign of strain (either comporessive or tensile) and they originated from the interfacial strains in depletion region such as p-GaN and piezoelectrically induced strain in InGaN quantum wells. Those strain signs could be controlled by external bias and traced in time domain.
· single-tone THz radiations: In phonon dipole structures under the external bias, single-tone THz radiation features were observed and controlled by the size of phonon dipole regions. Related physical models are being developed.
· Heat dissipations from LED to graphene: The phononic transfer from LED to graphen has been experimentally investigated by using phonon generation in quantum wells regions and by tracing the phonon wave packets as a funciton of time.
(출처 : SUMMARY 5P)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4 국문요약문 ... 4 SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 10 5. 연구결과의 활용계획 ... 13 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 13 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 14 8. 참고문헌 ... 15 9. 연구성과 ... 15 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설.장비 현황 ... 19 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 19 12. 기타사항 ... 21별첨1 대표연구성과 ... 23별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 38끝페이지 ... 39