고려대-한국외대 연구진, 슈타르크 효과 기반 신규 다이오드 분자 개발

고려대학교는 윤효재 화학과 교수 연구팀과 김태경 한국외국어대학교 물리학과 교수 연구팀이 PAH(Polycyclic Aromatic Hydrocarbon)에 기반한 순수 유기 다이오드 분자를 개발했다고 2일 밝혔다.

연구팀은 한국연구재단의 지원(나노소재기술 개발사업, 도전형소재기술 개발프로그램)을 받아 수행된 이번 연구를 통해 2차 슈타르크 효과를 화학적으로 제어함으로써 신규 다이오드 분자 개발이 가능함을 세계 최초로 제시했다.

슈타르크 효과(Stark Effect)는 외부 전기장에 의해 원자나 분자의 에너지 레벨이 이동하거나 쪼개지는 현상으로, 자기장에 의해 발생하는 제이만 효과(Zeeman Effect)에 대응된다.

분자 다이오드에 관련된 앞선 많은 연구들이 정류에 영향을 주는 요인을 분자의 구조와 연관 짓는 것이 어려웠던 반면, 이번 연구에선 단순하고 체계적인 분자 구조 변화를 통해 분자의 에너지 레벨 변화에 따른 슈타르크 효과와의 연관성을 규명했다. 이번 연구는 재료·나노 분야 최고 권위의 학술지중 하나인 나노레터스(Nano Letters, impact factor: 12.712) 지난달 24일자에 게재됐다.

연구팀 관계자는 "이번 연구 결과가 화학적인 방법으로 슈타르크 효과를 체계적으로 제어할 수 있다는 점에서 다른 기능성 분자 소자를 설계하고 메커니즘을 이해하는 데에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 기대한다"고 말했다.