2024년 11월 07일 목요일 제 5회 가울학기 경희대학교 물리학과 컬로퀴엄이 성료되었습니다. 노태원 원장님은 "발견 과학(Discovery Science)을 하는 즐거움" 이라는 주제로 강연하셨습니다. 원장님은 연구자로 직접 겪으셨던 세 가지 주요 경험을 토대로 '발견 과학'의 중요성과 즐거움을 나누고, 학생들과 연구자들이 열정을 키워 나갈 수 있는 강연을 해주셨습니다. 강연에 참여해주신 물리학과 교수님과 구성원 여러분 및 노태원 원장님께 감사드립니다.

이번에 여수에서 열린 한국물리학회 가을학술대회에서 반도체물리학분과에서 수여하는 제1회 반도체젊은과학자상을 최준호 교수님이 수상하게 되어 관련 내용을 올려드립니다. 교수님 수상 축하드립니다.  반도체젊은과학자상 최준호 (경희대)이차원 반도체 물질 연구 분야에서 탁월한 연구 성과를 거두고 여러 국제 저명학술지에 주저자 및 교신저자로 논문을 발표하였으며, 반도체 물리학 분과 학술 활동에도 기여 하는 등 향후 국내 반도체 물리학 분야에 크게 이바지할 것으로 기대됨

2024년 10월 31일 목요일 제 4회 가울학기 경희대학교 물리학과 컬로퀴엄이 성료되었습니다. 정현석 교수님은 "EPR의 역설에서 실용적인 양자컴퓨팅까지" 라는 주제로 강연하셨습니다. 교수님은 벨 부등식 위배의 점진적인 확립과 양자정보과학의 발전 과정에 대해 소개해주셨습니다. 강연에 참여해주신 물리학과 교수님과 구성원 여러분 및 이상민 교수님께 감사드립니다. 2024년 10월 31일 목요일 제 4회 가울학기 경희대학교 물리학과 컬로퀴엄이 성료되었습니다. 정현석 교수님은 "EPR의 역설에서 실용적인 양자컴퓨팅까지" 라는 주제로 강연하셨습니다. 교수님은 벨 부등식 위배의 점진적인 확립과 양자정보과학의 발전 과정에 대해 소개해주셨습니다. 강연에 참여해주신 물리학과 교수님과 구성원 여러분 및 정현석 교수님께 감사드립니다.

Significant enhancement of output performance of piezoelectric nanogenerators based on CsPbBr3 quantum dots-NOA63 nanocomposites 경희대학교 물리학과 유건호 교수 연구팀은 한양대학교 융합전자공학부의 김태환 교수 연구팀과 함께 고효율의 압전나노발전기에 대한 연구 결과를 7월 나노에너지(Nano Energy, IF 17.881)에 발표하였다. 최근 의료용이나 디스플레이용 소자를 옷에 부착하여 사용하는 것이 관심을 끌고 있는데, 이 소자들을 구동하려면 전기에너지를 공급하는 소자가 같이 부착되어야 한다. 이런 목적으로 유망한 소자 중 하나가 몸이 움직이는 기계적 에너지를 전기에너지로 전환하는 압전나노발전기(piezoelectric nanogenerator)이다. 나노발전기는 옷에 부착하는 것이므로 작고 유연하며 발전 효율이 높아야 한다. 이 연구에서는 CsPbBr3 양자점을 Norland Optical Adhesive 63(NOA 63) 기반 물질에 고르게 섞은 박막을 압전층으로 사용한 압전나노발전기를 만들어 기존의 압전나노발전기들보다 효율이 높다는 것을 보였다. 그림 1은 압전나노발전기를 눌렀다 떼거나 진동시키거나 구부릴 때 전압이 출력되는 것을 보여주고 있으며, 그림 2는 이 발전기에 이 브리지 정류회로와 발광다이오드를 연결하여 발광다이오드에서 빛이 나오는 것을 보여준다. 그림 1. 그림 2.

고려대학교 KU-KIST 융합대학원 이철호 교수팀과 경희대학교 김영덕 교수 팀이 원자층 반도체, 이황화 몰리브덴의 전하이동도를 향상시킬 수 있는 원거리 도핑기술을 개발하여 국제학술지 네이처 일렉트로닉스 [Nature electronics 4, 664(2021)]에 9월 13일 게재됐다. 반도체에 전자 등을 추가로 주입하는 도핑과정을 거치면 반도체의 특성을 바꾸거나 새로운 특성을 부여할 수 있다.그러나 이 과정에서 불순물이나 결함 등이 생겨나는데 특히 얇은 원자층 반도체의 경우 잔류하는 불순물에 전하가 충돌하면서 전하의 이동이 느려지는 것이 문제였다. 이번 연구팀은 이러한 제한점을 해결하기 위해 서로 다른 3개의 원자층 반도체를 적층하고 전하가 이들 층간을 이동하도록 함으로써 물질 내부 또는 표면에 자리한 불순물과 충돌을 줄일 수 있는 구조를 설계했다. 연구과정을 보면 원자층 반도체의 에너지 밴드구조를 비교하여 변조 도핑이 가능한 구조를 만들기 위해 다양한 원자층 반도체 물질 후보군 및 이종접합 구조를 선별했다. 이어 선별된 물질 후보군 및 이종접합 구조에서 층간 전하 이동 및 도핑이 원활하게 이루어지는지 확인하고자 도핑에 따른 광 발광 특성 및 전기 전도도 측정을 진행했다. 이 과정에서 이셀레늄화텅스텐/육방정 질화붕소/이황화몰리브덴(WSe2/hBN/MoS2) 이종접합 구조에서 층간 전하이동에 의해 광발광 특성이 변화하는 양상과 이황화 몰리브덴 단일 층에서와 마찬가지로 변조 도핑을 통해 채널의 전기 전도도가 증가하는 것을 측정할 수 있었다. 이 연구결과에 의하면 실제 만들어진 이종접합 소자는 기존 소자보다 전하이동도가 18배 향상됐다. 연구관계자는 “다양한 도핑방법 및 이종접합 소자구조에서도 적용될 수 있기 때문에 다른 원자층 반도체에도 접목할 수 있을 것”이라고 말했다.

Voltage-switchable photocurrents in single-walled carbon nanotube–silicon junctions for analogue and digital optoelectronics 경희대학교 물리학과 권영균 교수 연구팀은 미국 Northeastern 대학교 기계산업공학과 정영준 교수 (2013.03.01~2014.02.28 기간 동안 경희대학교 물리학과 소속의 International Scholar), 물리학과 Swastik Kar 교수 연구팀과 공동으로 연구한 논문을 2월17일 광학분야 최고학술지인 네이처포토닉스(Nature Photonics)지에 게재하였다. 권 교수 연구팀은 이 논문에서 탄소 나노튜브와 실리콘의 새로운 접합 소자에서 매우 독특한 비선형 광 전류 특성을 측정하였고, 그 메커니즘을 밝혀냈다. 또한 이 소자를 이용하여 빛과 전자를 입력으로 하는 매우 효율적인 논리 연산을 구현하였다. 기존의 광전자소자의 광 전류는 역방향 전압에 대한 의존성이 거의 없는 것으로 알려져 있다. 하지만 이 연구에서 제안하는 나노튜브-실리콘 접합 소자에서는 역방향 전압을 증가시킴에 따라 광 전류가 비선형적으로 매우 빠르게 증가하는 것을 측정하였고, 제일원리 방법으로 접합부의 전자구조를 분석하여 그 메커니즘을 밝혔다. 광 전류는 빛에 의해 들뜬 전자들이 전도 띠로 들어가 흐르는 것인데, 들뜬 전자가 들어갈 수 있는 전도 띠에 존재하는 상태 수가 역방향 전압에 따라 비선형적으로 변화하며 그 변화가 비선형 광전류 특성과 일치함을 보였다. 권영균 교수는 “이번 연구 결과를 통해 전자 회로와 포토닉스를 결합하는 새로운 방식을 제안하였고 이를 이용하여 보다 효율적인 광전자 트랜지스터 및 다양한 광전자 논리 회로, 디지털-아날로그 컨버터, 그리고 디지털카메라의 이미지센서에 이르기까지 여러 가지 광전자 응용에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다. 한편, 이번 연구는 권영균 교수가 공동교신저자로 참여하였으며, 박소라 박사과정 학생(2014년 2월 박사학위 취득)이 공동저자로 참여하였다.