한양대학교 물리학과 BK-Four 양자물질 극한물성 교육연구팀 한양대학교 물리학과

1. 연수기간 : 2023. 01. 22 ~ 2023. 02. 11 ( 총 20박 21일) 

2. 연수국가 : 프랑스 파리 (가등급)

3. 연수기관명 : Laboratoire Lumière nanostructures et nanomatériaux

4. 연수자 : 석박사통합과정 1기 참여대학원생 1명 & 석박사통합과정 2기 참여대학원생 1명

5. 연수주제 : Nano-fabrication and analysis of optical and structural properties for nano-semiconductors

6. 연수목적 및 필요성

• - 트랜지스터의 집적 시술의 한계와 다수 전자 흐름에 따른 발열 문제로 고직접화에 제동이 걸림에 따라, 존 주류 실리콘 반도체를 대체할 반도체 기술과 이를 구현할 새로운 물질에 대한 연구가 활발히 진행중임. 신물질 중 하나인 그래핀은 2차원 나노 물질로서 강도, 연전도율, 전자 이동도 등 여러 가지 특성이 굉장히 뛰어나 다양한 산업 응용 분야에서 각광받음에도 불구하고, 밴드 갭이 존재하지 않아 스위칭 소자로서의 역할이 불가능하고 반도체로 사용될 수 없다는 단점이 존재함. 따라서 적절한 밴드 갭을 가지며 뛰어난 물성을 갖는 나노 반도체에 대한 연구가 요구됨. 나노 반도체의 기초적 물성 연구뿐만 아니라 산업 분야 응용을 위한 고해상도 미세 공정과 나노 반도체 고유의 본질적인 특성 연구를 위한 방법을 강구하는 것이 요구되고 있는 실정임.
  
• - 프랑스 트루아 공과대학의 연구기관인 Laboratoire Lumière nanostructures et nanomatériaux은 나노 포토리소그래피 분야에 굉장히 선진적인 기술력을 보유하고 있으며,  High-resolution nanophotolithography in atomic force microscopy contact mode, direct interferometric photolithography, dry etching lithographic transfer 등의 기술을 연구중에 있음. 현재 한양대학교에서 연구중인 2D nano semiconductor 연구에 이러한 고해상도 포토리소그래피 기술을  접목시킨다면 더욱 뛰어난 nano semiconductor 기반 field effect transistor 제작이 가능하고, 고성능의 스위칭 소자 제작 및 산업 분야에서의 반도체 고 집적 미세 공정에 적용 가능할 것으로 예상 됨. 
• - Laboratoire Lumière nanostructures et nanomatériaux는 nanowire, nanorod. nanotube 등의 다양한 나노 스트럭쳐를 직접 합성하는 연구를 진행하는 연구기관이므로, 공동 연구 진행을 통해 이러한 기술력을 공유받을 수 있을 것으로 기대됨. 전기 화학적 증착을 통해 복잡한 계층 구조를 얻어내고, 이러한 나노 구조를 기판에 적용시켜 반도체 물성 연구 진행 가능함. Nanorod 기반 free-standing substrate를 통해 기존 연구한 데이터 기반으로 논문화 진행중인 Indium selenide 연구에 있어 substrate effect를 배제한 Indium selenide 고유의 본질적인 광학적 특성을 분석하는 것이 목적임.
• - Laboratoire Lumière nanostructures et nanomatériaux는 나노 반도체의 광학적·구조적 특성을 계산하는 연구를 활발히 진행하고 있음. 특히 porous sillicon의 측면 초격자 연구는 현재 한양대학교에서 진행하고 있는 2D 반도체 무아레 초격자 연구와 관련성이 있음. 공동연구를 진행하여 초격자에 연구에 대한 기술을 교육받고, 또한 다양한 나노 물질의 광학·구조적 특성 계산 및 optical gain을 늘리기 위한 방법을 함께 강구하여 고 효율의 optoelectronic device 제작 응용에 대해 경험할 수 있을 것으로 기대 됨.