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논문

[초록빛논문] 밝은 가시광을 방출하는 그래핀

(gguro) 2015. 6. 22. 09:18


1. 논문 정보

제목: 밝은 가시광을 방출하는 그래핀

학술지: 자연 나노기술

발행년월: 2015년 6월

글쓴이: 김영덕, 김학성, 조유진, 류지훈, 박철환, 김필광, 김용승, 이선우, 일레이 리,박승남, 유용심, 윤두희, 빈센트 E. 돌간, 에릭 팝, 토니 F. 하인즈, 제임스 혼, 전승현, 정현식, 이상욱, 배명호, 윤 다니엘 박

이어가기: http://dx.doi.org/10.1038/nnano.2015.118

인용정보: Kim, Y. D., Kim, H., Cho, Y., Ryoo, J. H., Park, C.-H., Kim, P., … Park, Y. D. (2015). Bright visible light emission from graphene. Nature Nanotechnology, advance online publication. 



2. 초록

[번역문]

그래핀과 그와 관련된 2차원 물질들은 투명하고 휘어지며 두께가 단원자 수준인 광전자공학 제품을 만들 수 있게 해 주리라 기대된다. 특히, 그래핀에서 나타나는 빛-물질의 강한 상호작용은 최첨단 광검출기, 광 변조기, 플라즈몬식 소자의 개발을 가능하게 했다. 게다가, 전기적으로 치우친 이산화실리콘 기판 위에 올려진 그래핀은 중적외선 영역의 낮은 효율의 방출기로 쓰일 수 있다. 그러나 가시광 영역에서 방출하는 것은 요원했었다. 이에 본 연구단은 밝은 가시광을 방출하는 전기적으로 치우쳐져서 공중에 떠 있는 그래핀 소자를 보고한다. 이 소자는 내부의 열수송이 극도로 감소되었다. 그래서 절대온도 약 2800도의 뜨거운 전자가 그래핀켜의 한 가운데에 공간적으로 국소화됨에 따라, 결과적으로 1000 배 증강된 열 복사 효율을 가지게 되었다. 게다가, 공중에 떠 있는 그래핀과 기판 사이의 강한 광 간섭은 방출 빛띠를 조율하는 데 사용될 수 있다. 본 연구단은 또한 화학 기상 증착된 그래핀 빛 방출기의 배열을 구현함으로써 더 큰 규모에 이 기술을 적용할 수 있음을 보였다. 이 결과는 상업성이 좋은 대형의, 단원자 수준으로 얇은, 휘어지는, 투명한 저전압 빛 방출기와 디스플레이의 구현을 가능하게 하며, 그래핀에 기반한 극도로 빠른 광통신을 가능하게 한다.




[원문]

Graphene and related two-dimensional materials are promising candidates for atomically thin, flexible and transparent optoelectronics. In particular, the strong light–matter interaction in graphene has allowed for the development of state-of-the-art photodetectors, optical modulators and plasmonic devices. In addition, electrically biased graphene on SiO2 substrates can be used as a low-efficiency emitter in the mid-infrared range. However, emission in the visible range has remained elusive. Here, we report the observation of bright visible light emission from electrically biased suspended graphene devices. In these devices, heat transport is greatly reduced. Hot electrons (∼2,800 K) therefore become spatially localized at the centre of the graphene layer, resulting in a 1,000-fold enhancement in thermal radiation efficiency. Moreover, strong optical interference between the suspended graphene and substrate can be used to tune the emission spectrum. We also demonstrate the scalability of this technique by realizing arrays of chemical-vapour-deposited graphene light emitters. These results pave the way towards the realization of commercially viable large-scale, atomically thin, flexible and transparent light emitters and displays with low operation voltage and graphene-based on-chip ultrafast optical communications.



3. 용어 대응

optoelectronics: 광전자공학

photodetector: 광검출기

bias: 치우치다

mid-infrared: 중적외선

heat transport: 열수송

graphene layer: 그래핀켜

spectrum: 빛띠

chemical-vapour-deposition: 화학 기상 증착(법)







4. 그림
















2015년 6월 22일

과꾸로







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초록빛논문 소개:

모든 중요 논문이 영어로 나오는 시대에, 한국어를 모국어로 하는 연구자들이 최근 연구를 쉽게 접할 수 있도록, 논문의 초록을 한국어로 번역하여 소개한다. 한국어 용어는 한국물리학회의 물리학 용어집을 기본적으로 따른다. 초록이 없는 논문의 경우 초록 대신 논문 본문의 첫 문단을 번역하여 소개한다. 분야는 나노광학, 표면 플라즈몬, 메타물질 등을 다룬다.


번역자

카이스트 물리학 박사

현재 CSIRO 호주 연방과학산업연구원 박사후 연구원

이어가기: http://www.yhwang.info

트위터: @gguro

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