ย้ถนธ฿วๅ

ว๊™์ˆ ยท์—ฐ๊ตฌ

๋™๊ตญ๋Œถฤว๊™๊ต ๋ฌผ๋ฆฌํ•™๊ณผ ๊น€์–ธ์ • ๊ต์ˆ˜ ์—ฐ๊ตฌํŒ€, ๋‚˜๋…ธ์†Œ์žฌ ๊ด‘ํ•™ ์ƒ์ˆ˜ ์ด๋ฏธ์ง• ๊ธฐ์ˆ  ๊ฐœ๋ฐœ

๋“ฑ๋ก์ผ 2025.05.21. ์กฐํšŒ 366

- ์›์ž์ธต ๋ ˆ๋ฒจ ๋‘๊ป˜ 2D ๋ฌผ์งˆ์˜ ๋ณต์†Œ ๊ด‘ํ•™ ์ƒ์ˆ˜ ์ด๋ฏธ์ง• ๊ธฐ์ˆ  ์ตœ์ดˆ ๊ฐœ๋ฐœ
- ๋ณต์žกํ•œ ๋ชจ๋ธ์—†์ด ๋ณต์†Œ ๊ตด์ ˆ๋ฅ ์˜ ์‹ค์ˆ˜, ํ—ˆ์ˆ˜ ์„ฑ๋ถ„ ์„ ํƒ์  ์ด๋ฏธ์ง• ๊ฐ€๋Šฅํ•ด์ ธ
- ๊น€์–ธ์ • ๊ต์ˆ˜, “๋‚˜๋…ธ์†Œ์žฌ ๋ถ„์„์— ์ตœ์ ํ™”๋œ ์ƒˆ๋กœ์šด ๊ณ„์ธก ๋ฐฉ๋ฒ• ์ œ์‹œํ•œ ๊ฒƒ”
- ๋‚˜๋…ธ๊ธฐ์ˆ  ๋ถ„์•ผ ๊ตญ์ œ์ €๋ช…ํ•™์ˆ ์ง€ ‘Small’ ๊ฒŒ์žฌ

 

๊น€์–ธ์ • ๋ฌผ๋ฆฌํ•™๊ณผ ๊ต์ˆ˜


๋™๊ตญ๋Œถฤว๊™๊ต(์ด์žฅ ์œค์žฌ์›…) ๋ฌผ๋ฆฌํ•™๊ณผ ๊น€์–ธ์ • ๊ต์ˆ˜ ์—ฐ๊ตฌํŒ€์ด ์ด๋ก ์  ๋ชจ๋ธ๋ง ์—†์ด ๋‚˜๋…ธ์†Œ์žฌ์˜ ๋ณต์†Œ ๊ด‘ํ•™ ์ƒ์ˆ˜(complex refractive index, n+ik)๋ฅผ ์ง์ ‘์ ์œผ๋กœ ๊ณ ํ•ด์ƒ๋„ ์ด๋ฏธ์ง•ํ•˜๋Š” ๊ธฐ์ˆ ์„ ์„ธ๊ณ„ ์ตœ์ดˆ๋กœ ๊ฐœ๋ฐœํ–ˆ๋‹ค. ํ•ด๋‹น ์—ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ๋Š” ๋‚˜๋…ธ๊ธฐ์ˆ  ๋ถ„์•ผ์˜ ๊ตญ์ œ์ €๋ช…ํ•™์ˆ ์ง€ Small(Impact Factor 13.0, ์ƒ์œ„ ์ €๋„)์— "Facile Projection of Spatially Resolved Refractive Index Modulation in Monolayer MoSโ‚‚ via Light Phase Changes"๋ผ๋Š” ์ œ๋ชฉ์œผ๋กœ ๊ฒŒ์žฌ๋๋‹ค.

 

๋ณต์†Œ ๊ด‘ํ•™ ์ƒ์ˆ˜๋Š” ๋น›๊ณผ ๋ฌผ์งˆ ๊ฐ„ ์ƒํ˜ธ์ž‘์šฉ์„ ๊ทœ๋ช…ํ•˜๋Š” ํ•ต์‹ฌ์ ์ธ ๋ฌผ๋ฆฌ ์ƒ์ˆ˜๋กœ, ์žฌ๋ฃŒ ๊ณผํ•™, ๋‚˜๋…ธ๊ธฐ์ˆ , ๊ด‘ํ•™ ์„ค๊ณ„, ๊ด‘์ „์ž๊ณตํ•™ ๋“ฑ ๋‹ค์–‘ํ•œ ๋ถ„์•ผ์—์„œ ์ค‘์š”ํ•œ ์—ญํ• ์„ ํ•œ๋‹ค. ๊ธฐ์กด์—๋Š” ๋ถ„๊ด‘ ํƒ€์›๊ณ„์ธก๊ธฐ(spectroscopic ellipsometry)๋ฅผ ํ†ตํ•ด ์ด ์ˆ˜์น˜๋ฅผ ๊ฐ„์ ‘์ ์œผ๋กœ ์ธก์ •ํ–ˆ์ง€๋งŒ, ์ด ๋ฐฉ์‹์€ ํ‘œ๋ฉด์ด ๋ถˆ๊ท ์ผํ•˜๊ฑฐ๋‚˜ ์ž‘์€ ํ‘œ๋ฉด์ ์—๋Š” ์ ์šฉํ•˜๊ธฐ ์–ด๋ ต๋‹ค. ๋˜ํ•œ, ๋งˆ์ดํฌ๋กœ๋ฏธํ„ฐ ๋‹จ์œ„์˜ ์›์ž์ธต ๋‘๊ป˜๋ฅผ ๊ฐ€์ง„ ๋‚˜๋…ธ๋ฌผ์งˆ์— ์ ์šฉํ•˜๊ธฐ์—๋„ ๊ธฐ์ˆ ์  ํ•œ๊ณ„๋“ค์ด ์กด์žฌํ•œ๋‹ค.

 

๊น€ ๊ต์ˆ˜ ์—ฐ๊ตฌํŒ€์€ ์ด๋Ÿฌํ•œ ํ•œ๊ณ„๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ•˜๊ธฐ ์œ„ํ•ด, ๋‹จ์ผ ํŒŒ์žฅ์˜ ์œ„์ƒ์ฒœ์ด ๊ฐ„์„ญ๊ณ„(Phase Shift Interferometry)์— 400~700nm์˜ ๋ถ„๊ด‘ ๊ธฐ๋Šฅ์„ ๊ฒฐํ•ฉํ•œ Hyperspectral Phase Microscopy(HPM) ๊ธฐ์ˆ ์„ ์„ธ๊ณ„ ์ตœ์ดˆ๋กœ ๊ฐœ๋ฐœํ•œ ๋ฐ” ์žˆ๋‹ค. HPM ๊ธฐ์ˆ ์€ ๋ฌผ์งˆ ํ‘œ๋ฉด์˜ ๊ตฌ์กฐ ์ •๋ณด์™€ ๋ถ„๊ด‘ ์ •๋ณด๋ฅผ ๋™์‹œ์— ํ™•๋ณดํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ๊ธฐ์ˆ ์ด๋‹ค. ์„ ํ–‰ ์—ฐ๊ตฌ ๊ฒฐ๊ณผ(Nano Today, 2024)์— ๋”ฐ๋ฅด๋ฉด, ์ด ๊ธฐ์ˆ ์€ ๋‚˜๋…ธ๋ฌผ์งˆ์—์„œ ๋ฐ˜์‚ฌ๋œ ๋น›์˜ ์œ„์ƒ ์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ๊ณผ ํฌ๋ ˆ๋จธ์Šค-ํฌ๋กœ๋‹ˆ๊ทธ(Kramers-Kronig) ๊ด€๊ณ„๋ฅผ ๋งŒ์กฑํ•˜๋Š” ๋กœ๋ Œ์ธ  ์˜ค์‹ค๋ ˆ์ดํ„ฐ(Lorentz oscillator) ๋ชจ๋ธ์„ ํ™œ์šฉํ•ด ๋ณต์†Œ ๊ด‘ํ•™์ƒ์ˆ˜์˜ ๊ณต๊ฐ„ ๋ถ„ํฌ๋ฅผ ์ •๋ฐ€ํ•˜๊ฒŒ ๊ณ„์‚ฐํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋‹ค.

 

์ด๋ฒˆ ์—ฐ๊ตฌ์—์„œ๋Š” ํ˜์‹ ์  ๊ธฐํŒ ์„ค๊ณ„๋ฅผ ํ†ตํ•ด ์ถ”๊ฐ€์ ์ธ ์ด๋ก ์  ๋ชจ๋ธ๋ง ์—†์ด ๋ณต์†Œ ๊ตด์ ˆ๋ฅ ์˜ ์‹ค์ˆ˜ ์„ฑ๋ถ„ ๋˜๋Š” ํ—ˆ์ˆ˜ ์„ฑ๋ถ„์„ ์„ ํƒ์ ์œผ๋กœ ์ด๋ฏธ์ง•ํ•  ์ˆ˜ ์žˆ์Œ์„ ์ตœ์ดˆ๋กœ ์ž…์ฆํ–ˆ๋‹ค. ํŠนํžˆ, ๋Œ€ํ‘œ์ ์ธ ์ด์ฐจ์› ๋ฐ˜๋„์ฒด ๋ฌผ์งˆ์ธ MoSโ‚‚(์ดํ™ฉํ™” ๋ชฐ๋ฆฌ๋ธŒ๋ฐ๋Š„) ๋‹จ์ผ์ธต์— ๋ถˆ๊ท ์ผํ•˜๊ฒŒ ์ธ๊ฐ€๋œ ๋ณ€ํ˜•(strain)์ด ๊ตด์ ˆ๋ฅ  ์‹ค์ˆ˜ ์„ฑ๋ถ„์˜ ๊ณต๊ฐ„์  ๋ถ„ํฌ์— ์˜ํ–ฅ์„ ๋ฏธ์นœ๋‹ค๋Š” ์‚ฌ์‹ค์„ ์‹คํ—˜์ ์œผ๋กœ ๊ทœ๋ช…ํ•˜๊ณ , ์ด๋ฅผ ๊ณ ํ•ด์ƒ๋„ ์ด๋ฏธ์ง•๊ธฐ์ˆ ๋กœ ์‹œ๊ฐํ™”ํ•˜๋Š” ๋ฐ ์„ฑ๊ณตํ–ˆ๋‹ค.

 

๋˜ํ•œ, ๋ณ€ํ˜•์ด๋‚˜ ๋„ํ•‘(doping)์œผ๋กœ ์œ ๋„๋˜๋Š” ๋‚˜๋…ธ๋ฌผ์งˆ์˜ ์ „์ž ๋ฐด๋“œ ๊ตฌ์กฐ(electronic band structure) ๋ณ€ํ™”๋ฅผ ๋ณต์†Œ ๊ด‘ํ•™ ์ƒ์ˆ˜ ๋˜๋Š” ์œ„์ƒ ๊ธฐ๋ฐ˜์˜ ์ŠคํŽ™ํŠธ๋Ÿผ ํ˜•ํƒœ ์ด๋ฏธ์ง•์„ ํ†ตํ•ด ์ง์ ‘ ๊ด€์ธกํ•  ์ˆ˜ ์žˆ๋Š” ์ƒˆ๋กœ์šด ๋ถ„์„ ๋ฐฉ๋ฒ•์„ ์ œ์‹œํ–ˆ๋‹ค. ์ด๋Š” ๊ด‘ํ•™์  ๋ฐฉ๋ฒ•์„ ํ†ตํ•œ ์ „์ž๊ตฌ์กฐ ๋ณ€์กฐ์˜ ๋น„ํŒŒ๊ดด ์ธก์ • ๋ฐ ์‹ค์‹œ๊ฐ„ ๊ณต๊ฐ„ ๋ถ„์„์„ ๊ฐ€๋Šฅํ•˜๊ฒŒ ํ•ด, ์ฐจ์„ธ๋Œ€ ๋‚˜๋…ธ์†Œ์žฌ ๋ถ„์„ ๋ฐ ๋””๋ฐ”์ด์Šค ์„ค๊ณ„์— ์žˆ์–ด ์ค‘์š”ํ•œ ์ „ํ™˜์ ์„ ์ œ์‹œํ•œ ๊ฒƒ์œผ๋กœ ํ‰๊ฐ€๋ฐ›๋Š”๋‹ค.

 

๊น€์–ธ์ • ๊ต์ˆ˜๋Š” “์ด๋ฒˆ ์—ฐ๊ตฌ๋Š” ๊ธฐ์กด ๋ถ„๊ด‘ ํƒ€์›๊ณ„์ธก์˜ ํ•œ๊ณ„๋ฅผ ๊ทน๋ณตํ•˜๊ณ , ๋‚˜๋…ธ์†Œ์žฌ ๋ถ„์„์— ์ตœ์ ํ™”๋œ ์ƒˆ๋กœ์šด ๊ณ„์ธก ๋ฐฉ๋ฒ•์„ ์ œ์‹œํ•œ ๊ฒƒ”์ด๋ผ๋ฉฐ, “ํ–ฅํ›„ ์ดˆ๋ฏธ์„ธํ™” ๋ฐ ์ ์ธตํ™”๋œ ๋ฐ˜๋„์ฒด ์†Œ์ž์— ๋น„ํŒŒ๊ดด ๋ถ„์„๋ฒ•์œผ๋กœ์จ ํญ๋„“๊ฒŒ ํ™œ์šฉ๋  ์ˆ˜ ์žˆ์„ ๊ฒƒ”์ด๋ผ๊ณ  ๋ฐํ˜”๋‹ค.