[박진수 학생/정승준 박사/이탁희 교수] 이차원물질들의 반데르발스 이종접합을 통해 MoS2 광 트랜지스터의 본연의 광 반응도 연구 (ACS Nano 논문 게재)
본논문에서는 반데르발스 이종접합(heterostructure)를 통해 이차원 n형 반도체 물질인 이황화몰리브덴(MoS2)의 본연의 광전기적특성에 대해 연구결과를 보고했다. 흔히 실리콘 기판 위에 제작되는 MoS2광 트랜지스터(phototransistor) 소자의 경우 불투명한 기판이 이차원 물질의 광전기적 특성에 크게 영향을 줄 수 있기 때문에, 이차원 물질의 본연의 광전기적 특성을 연구하는 것이 어려웠다. 본 연구에서는 MoS2의 본연의 광 반응 특성 연구를 위해 투명한 기판 위에 monolayer graphene, multilayer hexagonal boron nitride, 그리고 monolayer MoS2물질들을 차례로 적층하여 반데르발스 이종접합을 이루고 있는 투명한 광 트랜지스터를 제작하고 본연의 광 반응도를 연구할 수 있었다. MoS2의 광 반응도를 나타내는 물리량은, 입사하는 빛에 대한 광 반응도 External responsivity 그리고 MoS2채널에 흡수되는 빛에 대한 광 반응도 Internal responsivity로 나타낼 수 있다. 흥미롭게도 MoS2의 Internal responsivity는 입사하는 빛의 파장에 크게 영향을 받지 않는 다는 점을 알 수 있었고, 반면에 빛의 파장에 크게 영향을 받는 External responsivity는 빛에 파장에 대해 MoS2의 흡광도가 다르기 때문임을 알 수 있었다. 본 연구는 MoS2물질의 본연의 광 반응 특성을 이해하고 더불어 이차원물질의 광 트랜지스터 소자의 특성을 이해하고 응용하는데 기여할 것으로기대된다.
Authors: Jinsu Pak, Ilmin Lee, Kyungjune Cho, Jae-Keun Kim, Hyunhak Jeong, Wang-Taek Hwang, Geun Ho Ahn, Keehoon Kang, Woo Jong Yu, Ali Javey, Seungjun Chung,* and Takhee Lee*
ACS Nano
Publication Date (Web): July 25, 2019
DOI: 10.1021/acsnano.9b04829https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsnano.9b04829