산화아연 나노막대 어레이 및 그래핀 하이브리드 구조 제조 및 광전 특성연구

Abstract

나노 구조의 산화아연(ZnO) 재료는 상온에서 넓은 밴드갭, 엑시톤 결합에너지 등 우수한 물리적 성질을 가지고 있을 뿐 아니라 나노 크기에 의한 양자크기효과에 의한 독특한 특성에 의해 전자, 광학, 센서 등 여러 다양한 분야에서 응용이 기대되고 있다. 특히, 1차원 형태의 산화아연 나노막대는 짧은 파장의 광기능 나노소자에 높은 효율을 가지고 있어 특별한 관심이 집중되고 있다. 본 연구에서는 수열합성(Hydrothermal)법으로 산화아연 나노막대를 성장시켜 기판에 산화아연 나노막대가 수직으로 배열된 산화아연 나노막대 어레이를 제조하였다. 그리고 나서 화학적 기상증착법(Chemical Vapor Deposition)으로 그래핀을 제조하고, 산화아연 나노막대 어레이 상의 나노막대 끝단에 그래핀 전극을 배치되도록 결합하여 산화아연 나노막대 어레이 및 그래핀 하이브리드 구조를 제조하였다. 이와 같이 제조된 산화아연 나노막대 어레이 및 그래핀 하이브리드 구조의 광전도 특성을 측정해본 결과, 자외선의 세기에 따라 전도도가 증가하는 광전도 효과를 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 산화아연-그래핀의 반도체-금속의 Schottky 접합으로부터 기인하며, 자외선을 검출하는 센서로 응용될 수 있는 가능성을 보여준다.