| 샤먼대학, 단일분자 트랜지스터에서 전자의 양자간섭 효과 발견 | ||
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 최근, 샤먼(廈門)대학 고체표면물리화학 국가중점실험실 훙원징(洪文晶) 연구팀, 영국 랭커스터대학(Lancaster University) Colin Lambert 연구팀, 상하이(上海)전력대학 천원보(陳文博) 연구팀은 세계 최초로 단일분자 전기화학 트랜지스터에서 전자의 양자간섭 효과를 공동으로 발견하였으며 이를 토대로 양자효과 기반 고성능 단일분자 전기화학 트랜지스터를 개발함으로써 컴퓨터 칩의 실로콘 기반 반도체 소자 물리적 한계를 초월하는데 새 아이디어를 제공하였다. 해당 연구성과는 "Nature Materials"에 게재되었다. 기능성 전자소자의 소형화는 정보기술 발전의 주요 추세이다. 반도체 산업의 발전에 따라 집적회로 칩의 트랜지스터 집적도는 높아졌고 사이즈는 작아졌으며 칩 작동속도는 빨라졌다. 그러나 전통적인 실리콘 기반 트랜지스터 사이즈는 이미 한계에 도달하였기에 트랜지스터의 사이즈를 한층 더 감소시키기 위해 단일 유기분자를 기반으로 실리콘을 대체하여 트랜지스터 소재로 하는 것은 전자소자 소형화를 구현하는 잠재적 기술 방안으로 되었다. 단일분자 트랜지스터의 개폐 비율이 비교적 낮은 원인으로 소자의 성능을 심각하게 제한한다. 단일분자 소자에서 전자가 단일분자 소자의 다양한 전자 수송 채널을 통과하는 과정에서 위상차가 존재하기에 양자간섭을 증가·상쇄시키는 효과가 나타나는데 이는 나노미터-서브나노미터 척도 전자 수송의 독특한 효과이다. 분자 구조가 유사한 상황에서 상쇄 양자간섭 효과를 보유한 분자는 상쇄 양자간섭 효과를 보유하지 않은 분자에 비하여 전자 수송 능력에서 수량급 차이가 있을 수 있다. 연구팀은 최초로 집적화 전기화학적 게이트 제어 기반 단일분자 전자소자 테스트 칩 기술 및 과학적 기기 방법을 구현함과 아울러 실내에서 최초로 단일분자 전자소자 중 양자간섭 효과의 반공진 현상 직접 관측 및 조절을 구현하였으며 전통적 단일분자 트랜지스터 개폐 비율에 비하여 수십 배 높은 단일분자 전기화학 트랜지스터를 획득하였다. 이는 양자간섭 효과 기반 새로운 분자 소재 및 소자 제작에 중요한 의미가 있다. 정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2019-02/21/content_414988.htm?div=-1 |
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