[김준성, 김태환, 염한웅 교수] 야누스 반데르발스 반도체에서 면 의존적인 토토 커뮤니티 순위 양극성 관측

야누스 반데르발스 반도체에서 면 의존적인 토토 커뮤니티 순위 양극성 관측

‘야누스(Janus)’ 반데르발스 물질이 차세대 토토 커뮤니티 순위 소자와 화학 센서 등에 다양하게 활용될 수 있는 새로운 물질로 주목받고 있다. 야누스 물질은 한 면과 반대 면의 화학적∙물리적 조성이 서로 달라 면에 따라 토토 커뮤니티 순위적 양극성을 가지는 독특한 구조를 가지고 있다. 그러나 지금까지 대부분 후보물질은 합성 과정의 한계와 물질의 토토 커뮤니티 순위 구조의 특성 때문에 균일한 토토 커뮤니티 순위적 양극성을 만들기 힘들거나, 반도체적 특성을 유지하지 못하는 문제를 보였다.

포항공과대학교 물리학과 김준성 교수팀, 김태환 교수팀, 염한웅 교수팀을 비롯한 국내 공동 연구진은 야누스와 카고메(Kagome) 구조를 동시에 가진 반데르발스 반도체인 나이오븀-텔루륨-아이오딘 화합물(Nb3TeI7)을 합성하고, 반도체적 특성을 유지하면서도 면 의존적 토토 커뮤니티 순위 양극성이 강한 특성을 최초로 확인했다. 연구진은 Nb3TeI7이 야누스 층들이 나란히 정렬된 독특한 구조를 가지며, 아이오딘(I4) 면과 텔루륨-아이오딘(TeI3) 면 사이에서 약 0.7 eV의 큰 전위 차이를 형성한다는 사실을 이론 계산과 함께 실험적으로 증명했다. 또한, 한쪽 면(I₄)에서는 n형, 반대쪽 면(TeI₃)에서는 p형 반도체 특성이 나타나는 것을 측정하여, 면 의존적인 전계효과 트랜지스터(FET) 작동이 가능함을 확인했다. 이러한 독특한 특성은 카고메 격자 구조에서 유래한 평탄 (flat) 토토 커뮤니티 순위 밴드에 기인한다. 평탄 밴드의 매우 큰 토토 커뮤니티 순위 유효 질량이 불순물 도핑에도 반도체적 특성을 잘 유지하도록 하며, 강한 토토 커뮤니티 순위 상호작용으로 비대칭적인 토토 커뮤니티 순위 분포를 향상시켜 물질의 내부 전기장을 증폭시키는 것이다.

이번 연구는 자연적으로 매우 드물게 존재하는 평탄 밴드 야누스 반데르발스 반도체의 합성과 함께, 최초로 반도체적 특성이 유지된 면 의존성 토토 커뮤니티 순위 양극성을 관측했다는 점에서 큰 의의를 가진다. 이는 향후 다양한 분야에서 야누스 물질에 기반한 새로운 기술 개발에 대한 가능성을 제시하며, 특히 강력한 토토 커뮤니티 순위 양극성을 활용한 차세대 이차원 물질 기반 토토 커뮤니티 순위 소자로의 응용이 기대된다.

이번 연구 결과는 국제학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)’에 1월 13일 온라인 게재되었다.