초록 ▼

□ 연구개요
이차원에서의 도체-부도체 상전이를 연구해왔던 전통적인 계인 Si-MOSFET 이나 GaAs를 기반으로 하는 양자우물 (quantum wells) 구조에서의 전자/양공 계는, 보통 불순물이 높고 수송자간 상호작용이 낮거나, 불순물이 낮고 상호작용이 높다. 이에 비해서, 전이금속 칼코진 (transition metal dichalcogenides, TMDs) 계열의 2차원 물질들은 두께와 주위 환경을 변화시킴을 통하여, 불순물과 상호작용의 상호작용을 상대적으로 조절할 수 있어, 이차원 MIT를 체계적으로 연구하는데 이

□ 연구개요
이차원에서의 도체-부도체 상전이를 연구해왔던 전통적인 계인 Si-MOSFET 이나 GaAs를 기반으로 하는 양자우물 (quantum wells) 구조에서의 전자/양공 계는, 보통 불순물이 높고 수송자간 상호작용이 낮거나, 불순물이 낮고 상호작용이 높다. 이에 비해서, 전이금속 칼코진 (transition metal dichalcogenides, TMDs) 계열의 2차원 물질들은 두께와 주위 환경을 변화시킴을 통하여, 불순물과 상호작용의 상호작용을 상대적으로 조절할 수 있어, 이차원 MIT를 체계적으로 연구하는데 이상적인 물질계로 여겨진다. 따라서, TMDs 물질에서의 MIT 연구를 통하여, 이차원에서의 도체-부도체 상전이 메커니즘을 더 깊게 이해하고자 하는 것이 주목적이라고 할 수 있다.

□ 연구 목표대비 연구결과
TMD 물질에서의 MIT 현상 탐구를 위해서는 무엇보다도 저온 장비를 확보하는 것이 중요하다. 본 과제의 시작과 동시에 장비 구축을 시작하여, vacuum probe station 및 상온에서 저온 1.5 K 까지의 저온 환경과 5 T 까지의 자기장 환경하에서 실험할 수 있는 장비의 구축을 완료하였다. 현재 장비의 테스트 구동 및 실질적으로 샘플을 넣고 측정할 수 있는 모든 환경을 완료한 상태이다. 다만 이 장비를 활용하여 얻어진 결과를 논문 출간으로까지 완성 짓지는 못했지만, 현재, p-type인 텔루린에서의 MIT 현상과 hBN으로 보호된 단층의 WSe2 에서의 위그너 결정 및 MIT 현상을 측정하기 위해 샘플을 지속적으로 만들고 테스트 및 실험을 하고 있다. 나아가, 차폐효과를 위한 샘플도 지속적으로 제작하고 테스트하고 있으나, 단층 박리 및 금속 컨택의 어려움 등으로 좀 더 시간이 필요한 실정이다. 그러나 이런 과정들을 통하여 연구원들을 숙련시키고, 노하우를 계속적으로 축적해 나간다면 곧 성과가 나오리라 판단된다.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
저온 1.5K 와 자기장 5T 이상의 실험 환경 구축에는 시간과 비용이 많이 들어간다. 실제로 국내에서 이 정도의 실험기반을 갖추고 저온 실험을 활발하게 하는 그룹도 연구자들의 수를 기반으로 본다면 많지 않은 게 실정이다. 이번 과제를 통하여, 이러한 실험 환경 구축이 가능했으며 이를 기반으로, MIT 연구를 비롯한 여러 양자 물리 및 소자 연구가 가능해 졌다. 나아가, 교내외 다른 연구자들과의 활발한 협업도 기대가 된다. 이미, 과내 다른 연구자들과 텔루린 및 여러 소자들의 전기적 특성 측정에 많이 활용되고 있다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 배경 및 목적 ... 4
• 2) 연구의 필요성 ... 5
• 3) 연구의 범위 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 8
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 9
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 10
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 11
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 12
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 13
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 19