초록 ▼

□ 연구개요
최근 금속산화물 이종접합계면에서 2-DEG이 관측된 이후로 이의 원인 규명에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 이후 이들 소재를 기반으로 기존의 반도체 양자소자와 차별화된 초고기능성 양자소자에 대한 연구가 세계 유수 연구진에 의하여 시도되고 있는 상황이다. 이에 본 과제에서는 고기능을 지닌 최고 품질의 산화물 이종계면을 합성하고 여기에서의 스핀 및 전하수송 매카니즘을 이해한다. 이를 기반으로 초고기능성 양자소자를 제작하고 이들 소자의 동력학을 펨토초 분해능으로 이해하고 이를 반복함으로써 기존과 매우 차별화된 초고기능

□ 연구개요
최근 금속산화물 이종접합계면에서 2-DEG이 관측된 이후로 이의 원인 규명에 대한 연구가 활발히 진행되었다. 이후 이들 소재를 기반으로 기존의 반도체 양자소자와 차별화된 초고기능성 양자소자에 대한 연구가 세계 유수 연구진에 의하여 시도되고 있는 상황이다. 이에 본 과제에서는 고기능을 지닌 최고 품질의 산화물 이종계면을 합성하고 여기에서의 스핀 및 전하수송 매카니즘을 이해한다. 이를 기반으로 초고기능성 양자소자를 제작하고 이들 소자의 동력학을 펨토초 분해능으로 이해하고 이를 반복함으로써 기존과 매우 차별화된 초고기능성 양자소자를 완성한다. 이를 위하여 아래와 같은 연차별 세부 연구내용을 수행한다.
1차년도; 세계 최고 품질, 고기능성의 산화물 이종접합 소재 합성
2차년도; 초고기능성 양자소자 제작
3차년도; 초고기능성 양자소자의 스핀동력학 연구

□ 연구 목표대비 연구결과
본 과제의 수행에 있어서 세계 최고 품질의 금속산화물 LaAlO₃/SrTiO3₃ 이종계면 2-DEG 소재 합성, 합성된 이종계면 2-DEG의 스핀 및 전하수송, 초고속 동력학 연구, LaAlO₃/SrTiO₃ 2-DEG 기반, 기존과 매우 차별화된 초고기능성 양자소자 (MTJ, 조셉슨 접합, 아르노프-봄) 제작 및 성능 극대화를 최종목표로 하여 세부 단계별 목표를 두었었다. 현재까지 이와 같은 최종목표 및 단계별 목표는 평균 90%의 목표를 달성하였다고 할 수 있으며 연구기간이 끝난 현재에 논문을 작성하고 있다. 따라서 연구결과가 논문을 발표되었을 시 연구 목표대비 연구성과가 대부분 달성 될 수 있을 것이라 판단된다.

□ 연구개발결과의 중요성
▶ 2-차원 전자가스를 이용한 산화물로 이루어진 양자소자의 제작
본 과제에서는 초전도 특성, 강자성체 특성과 같은 새로운 2-차원 전자가스의 특이성을 십분 활용하였다. 이와 같은 시도는 매우 새로우며 따라서 연구 결과의 중요성이 있다고 할 수 있다.
▶ 신기능성을 지닌 초고기능성 양자소자의 제작
본 과제에 의해 도출된 양자소자는 기존에 존재하였던 양자소자에 초고기능성을 추가하였다고 말할 수 있다. 따라서 본 과제의 결과로 제작된 양자소자는 신기능성을 지녔다고 할 수 있다.
▶ 양자소자의 여러 현안 및 문제 해결로 인한 초석 마련
본 과제를 수행하면서 축적되어진 많은 know-how와 나노기술은 차후 초소형 및 기능성 양자소자의 개발에 있어서 많은 정보를 제공하고 feed-back을 줄 수 있을 것으로 판단된다. 따라서 양자소자 관련연구의 초석을 마련하였다고 할 수 있다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 연구의 필요성 ... 4
• 1-2. 기존 연구의 문제점 ... 4
• 1-3. 연구의 필요성 및 중요성 ... 5
• 1-4. 연구목표의 연구목표 ... 7
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 9
• 2-1. 1차년도 개발 목표 및 결과 ... 9
• 2-2. 2차년도 개발 목표 및 결과 ... 11
• 2-3. 3차년도 개발 목표 및 결과 ... 14
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 4. 참고문헌 ... 18
• 5. 연구성과 ... 19
• 대표적 연구실적 ... 21
• 끝페이지 ... 36