초록 ▼

연구개요
본 과제에서는, 현재 980 nm 파장 영역에만 머물러 있는 플라즈모닉 상향변환 증대연구를, 1550 nm 까지 확대하여, 상향변환 발광 제어할 수 있는 플라즈모닉 금속나노 구조를 연구함. 상향변환 나노입자로부터 이종물질로의 에너지 전달을 극대화할 수 있는 플라즈모닉 나노 구조를 연구하고, 이를 이용하여 고감도 적외선 광검출 및 이미징 소자 기술을 개발함.

연구 목표대비 연구결과
본 과제의 연구 및 성과 목표는 아래와 같고 모두 달성하였음.
· 980, 1550 nm 파장 UC 동시 제어 플라즈

연구개요
본 과제에서는, 현재 980 nm 파장 영역에만 머물러 있는 플라즈모닉 상향변환 증대연구를, 1550 nm 까지 확대하여, 상향변환 발광 제어할 수 있는 플라즈모닉 금속나노 구조를 연구함. 상향변환 나노입자로부터 이종물질로의 에너지 전달을 극대화할 수 있는 플라즈모닉 나노 구조를 연구하고, 이를 이용하여 고감도 적외선 광검출 및 이미징 소자 기술을 개발함.

연구 목표대비 연구결과
본 과제의 연구 및 성과 목표는 아래와 같고 모두 달성하였음.
· 980, 1550 nm 파장 UC 동시 제어 플라즈몬 필름 기술 : >100%
· 플라즈몬 픽셀 발광 명암비 5000배 이상 @ 여기파장: 980 nm : >100%
· 플라즈몬 픽셀 발광 명암비 1000배 이상 @ 여기파장: 1550 nm : >100%
· 금속 나노 구조 전사율 90 % 이상 : >100%
· 광반응도 (R): 600 mA/W @ 980 nm, 300 mA/W @1550 nm : >100%
· Detectivity (Jones): > 10¹² : >100%
· Linear dynamic range: > 100 dB : >100%
· 3-dB bandwith: > 1MHz : >100%
· 10X10 어레이 포토디텍터 제작 및 이미징 (파장: 800~1550 nm) : >100%
· 논문게재 (총6편, JCR < 5% 4편): >100%
· 특허 출원 (총3건): 100%

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
· 기술적 측면 : 실리콘이 흡수할 없는 1100 nm 이상의 파장을 흡수, 변환, 에너지 전달 시킬 수 있는 기술 개발함으로써, 기존 상용화된 실리콘 소자와 접목이 가능하여 태양전지 효율 증대 또는 적외선 포토디텍터 및 이미지 센서 기술 확장이 가능함.
· 경제적 산업적 측면: 플라즈모닉 기술은, 나노/광학, 디스플레이, 반도체 재료/소자 분야의 기초기술 전문가를 양성하고 신시장 및 일자리 창출 확대에 대한 파급력이 높음. 또한, 기술이전 적합 기술로 중소기업 경쟁력 증대에 기여하고 대기업 관련 산업향 차세대 기술 전문가 양성도 가능함. 본 기술 개발을 통해, 4차산업의 상용화에 필요한 핵심기술을 견인할 것으로 판단되고, 극한환경 (안개, 야간 등) 에서 필요로 하는 센서의 상용화를 앞당길 것으로 판단됨. 이러한 플라즈몬 나노구조체 기반 적외선 변환/제어기술은, 차세대 IOT센서, 광메모리, 바이오 센서, 태양전지, 보안 필름 등으로의 기술파급력 매우 높음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 4
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 5
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 5
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 19
• 3) 목표 달성 수준 ... 19
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 19
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 20
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 20
• 6. 참고문헌 ... 20
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 21
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 22
• 끝페이지 ... 34