| 내용 |
반도체를 압축하여 원자를 서로 가깝게 만들거나 멀리 늘리면 전기가 흐르는 방식과 빛이 방출되는 방식을 크게 바꿀 수 있다. 과학자들은 고온에서 다른 표면에 필름을 놓음으로써 텅스텐 디셀레나이드의 매우 얇은 (단층 및 이중층) 필름을 압축하거나 스트레칭하는 혁신적인 방법을 발견했다. 냉각 시 기본 표면이 늘어나거나 압축된다 (Nature Communications, 'Strain-engineered growth of two-dimensional materials'). 거의 예외없이 모든 재료는 가열되면 팽창하고 냉각되면 수축된다. 그러나 이러한 변화는 다른 속도로 발생한다. 필름이 표면과 다른 속도로 반응하기 때문에 필름은 냉각 시 스트레치 또는 압축된다. 흥미롭게도 스트레치 필름의 전자 특성은 극적으로 다르다. 그들이 전기를 전도하는 방식을 바꾸기 위해 필름을 늘리면 더 밝은 LED 조명, 보다 효율적인 레이저 및 고성능 전자 제품을 개발할 수 있다. 필름을 늘리거나 압축하면 재료의 기본 물리학을 탐색하는데 사용할 수 있는 전자 특성을 제어할 수 있다. 이 기술은 여러 장치에서 사용할 수 있는 2 차원 반도체 필름을 만드는데 사용되었다. 재료의 전자 및 광학 특성은 원자 결정 구조와 직접 관련이 있다. 원자를 서로 가깝게 배치하거나 (압축하거나) 분리함으로써 (스트레칭) 재료의 전자 및 광학 특성을 획기적으로 바꿀 수 있다. 연구팀은 2-D 텅스텐 디셀레나이드 (WSe2)의 압축과 스트레칭으로 인해 최대 1 %의 스트레칭 변형과 0.2 %의 압축 변형을 제어 가능한 새로운 방법을 개발했다. 이 연구에서, 연구자들은 열 속성이 서로 다른 여러 기판에서 고온에서 반도체를 성장시켰다. 냉각 시, 이들 기판은 반도체보다 더 혹은 덜 수축되었다. 기판이 더 많이 수축되면 2-D 반도체 막은 압축 상태에 있다. 기판의 수축이 적을 때, 2-D 반도체 막의 결정 구조가 늘어났다. 필름을 늘리면 필름의 전자 특성에 새로운 변화가 생겼고 물질은 '간접'에서 '직접'밴드 갭 물질로 바뀌어 증가된 광 발광 효율을 갖는 변형된 물질을 만들었다 이 새로운 방법은 변형된 2-D 반도체를 개발하고 전자 특성을 제어할 수 있게 조정하는데 사용될 수 있다. 이를 통해 과학자들은 재료의 기본 물리학에 대한 이해를 높이고 고효율 전자 기기 개발을 위한 새로운 재료를 개발할 수 있다. |
