초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 반데르발스 힘으로 결합된 2차원 물질과 이종 물질 사이의 접합 계면에서 일어날 수 있는 구조변화를 원자단위에서 정밀하게 측정하고, 이에 따른 전기적ㆍ분광학적 물성 제어를 목표함. 2차원 물질-2차원 물질 동종 접합 및 이종접합의 구조를 원자단위에서 정밀하게 분석하고, 격자 상수와 접합 각도, 온도 및 외력 제어에 따른 구조변형 연구를 통해 2차원 물질 재구성에 대한 일반적 조건을 도출하고자 함. 또한, 2차원 물질 위에 반데르발스 힘을 통해 정렬된 다양한 1차원 원자선을 포함한 나노 구조의 원자 재정렬

□ 연구개요
본 연구는 반데르발스 힘으로 결합된 2차원 물질과 이종 물질 사이의 접합 계면에서 일어날 수 있는 구조변화를 원자단위에서 정밀하게 측정하고, 이에 따른 전기적ㆍ분광학적 물성 제어를 목표함. 2차원 물질-2차원 물질 동종 접합 및 이종접합의 구조를 원자단위에서 정밀하게 분석하고, 격자 상수와 접합 각도, 온도 및 외력 제어에 따른 구조변형 연구를 통해 2차원 물질 재구성에 대한 일반적 조건을 도출하고자 함. 또한, 2차원 물질 위에 반데르발스 힘을 통해 정렬된 다양한 1차원 원자선을 포함한 나노 구조의 원자 재정렬 현상을 유도, 전하 수송 및 분광학적 특성을 측정하여 접합 계면과 전기적 물성 사이의 실험적 연결고리를 제공함.

□ 연구 목표대비 연구결과
- 그래핀/h-BN 적층구조에서의 원자단위 구조 분석
기계적인 방법으로 2차원 표면의 잔여물을 효율적으로 제거하는 방법을 확보하고, 적층 구조 제작에 적용. 원자층 두께의 그래핀/h-BN 이종접합구조를 제작하여 원자단위 전자현미경 이미징 및 전자회절 분석을 통해 접합구조를 정밀 측정.
- 온도 및 외부력 조절을 통한 그래핀/h-BN 적층구조의 계면 재정렬 제어.
그래핀/h-BN 적층구조를 제작하고 온도 변화에 따른 격자상수 변화 및 적층 구조의 변화를 실시간 추적 투과전자현미경 분석법을 통해 연구 수행.
- 2차원 물질 위 0차원 및 1차원 분자들의 어셈블리 연구
0차원 fullerene 분자들의 그래핀 위 어셈블리 및 전자빔에 의한 구조 상전이를 분자 단위 분해능으로 관찰. 1차원 체인 분자(금속시안화물)를 이용한 제어된 1차원/2차원 어셈블리 성장 구현.
- 전이금속 칼코겐 화합물 동종 접합 및 이종 접합 구조의 계면 제어 수행.
적층각도가 제어된 전이금속 칼코겐 화합물의 접합구조를 다양한 방법 (synthetic method, folding 및 stacking)을 통해 제작. 접합 각도 및 계면 구조를 고분해능 원자단위 전자현미경을 통해 정밀 분석.
- 1차원 체인구조체를 이용한 이종접합 구조 제어 및 특성 평가
1차원 체인구조체 형성을 통한 적층 각도 제어와 2차원 결정각도 분석법을 적용한 이종 접합 구조 제작. 2차원 흑린 위 1차원 금속선 이용 금속 단결정 성장과 과fullerene 단결정 형성 규명. 접합 계면에서의 전기적, 광학적 특성 분석.
- 전이금속 칼코겐 화합물 동종접합과 이종접합의 전하수송 및 분광학 특성 연구
적층 각도가 제어된 전이금속 칼코겐 화합물 접합구조 제작 및 분광학 특성 분석. 새로운 구조의 전이금속 칼코겐 화합물 (gamma-GeSe)를 2차원 평면 h-BN 혹은 흑연 기판 위에 안정적으로 합성하고 기판에서의 적층 구조 정밀분석.
- 본 연구 과제 진행을 통해 교신저자로 SCI(E) 논문 8편 이상을 게재함.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
2차원 물질의 조합 및 접합 각도, 온도 제어 등에 따른 원자단위 구조 분석을 진행하여, 2차원 계면에서 일어날 수 있는 현상 및 물성을 정밀하게 측정-분석. 또한, 2차원 물질 위 0차원 및 1차원 분자를 어셈블리하여 고품질의 결정형성을 유도하였고, 이론으로만 예견되었던 새로운 구조의 2차원 반도체 화합물을 합성하여 보고함. 이를 통해 고품질의 반데르발스 적층 구조 제작에 대한 새로운 방법을 제시함.

(출처 : 연구결과 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 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 14
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 14
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 14
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 25
• 끝페이지 ... 40