<Concise Report> 내로우/제로 갭 물질의 기술 동향(2021년 6월 조사)(일본어판)
(일본어목차) ナロー/ゼロギャップ物質の技術動向（2021年6月調査）
자료코드: R63201102 / 2021년 10월 15일 발행 /B5 44 (PDF로만 제공)
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◆조사개요
본 조사 리포트는 정기간행물 Yano Eplus 2021년 7월호에 게재된 내용입니다.
■리서치 내용
~고감도 자기센서 등으로 이용되는 제로 갭 물질 그래핀은 남다른 특성 때문에 많은 연구자를 매혹~
1. 내로우/제로 갭 물질(NGM/ZGM)과는
1-1. 내로우 갭 물질(NGM)
1-2. 제로 갭 물질(ZGM)
2. NGM의 용도
2-1. 적외선센서
2-2. 자기센서(홀소자)
2-3. 고속전자디바이스
2-4. 열전변환소자
3. ZGM의 용도
3-1. OPV/OLED/ITO
3-2. 트랜지스터 집적회로
4. NGM/ZGM의 시장규모 예측 4-1. 국립대학법인 가가와대학
[그림·표1. NGM/ZGM의 WW 시장규모 예측(금액: 2020-2030년 예측)]
[그림·표2. NGM/ZGM의 유형별 WW 시장규모 예측(금액: 2020-2030년 예측)]
5. NGM/ZGM 관련 기업·연구기관의 대응 동향
5-1. 학교법인 도호대학
(1)고압 하의 유기도체 α-(BEDT-TTF) 2I 3의 수송 특성
(2)다층형 단결정으로 세계최초 2차원 제로 갭 전기전도체를 실현
[그림1. 유기도체 α-(BEDT-TTF) 2I 3의 결정구조]
[그림2. 고압 하에서 α-(BEDT-TTF) 2I 3의 제로 갭 구조(디렉콘: 왼쪽)와 란다우 준위(오른쪽)]
(3)에너지 손실 없는 녹색 분자성 전자 디바이스 개발에 빛
[그림3. 0.5 K에서 전기저항 Rxx과 홀저항 Rxy의 자기장 의존성]
[그림4. PEN 디바이스의 캐리어 농도분포와 에너지 도표의 약도(삽입도)]
(4)질량 제로 전자의 양자 상전이
5-2. 국립대학법인 도호쿠대학
[그림5. (10,5)나노튜브, 끝은 접혀져 있다]
(2)공명 라만 분광
[그림6. 다양한 나노카본 물질의 라만 스펙트럼,
위에서 그래핀, 그라파이트(HOPG), 나노튜브, 결함이 있는 그래핀, 나노혼, 비결정질 카본, RBM은 나노튜브 지름이 진동하는 모드]
(3)근접장 라만 분광을 이용한 시료의 평가
(4)원자층(2차원) 물질의 공명 라만 분광
5-3. 국립대학법인 도카이국립대학기구 나고야대학
(1)내로우 갭 반도체와 열전변환
[그림7. 저항률, 열전도율, 제베크 계수]
(2)안티몬화 철(FeSb2)
[그림8. phonon-drag 효과를 나타낸 모식도]
[그림9. 5가지 사이즈(단면적)의 다른 결정의 사진(왼쪽), 제베크 계수·열전도율 측정 결과(오른쪽)]
[그림10. 무차원 성능지수의 포논 평균 자유행로 의존성]
(3)납·팔라듐산화물(PbPdO2)
[그림11. PbPdO2의 결정구조]
[그림12. PbPdO2에 Fe와 Li를 첨가한 경우
Fe량 및 Li량을 변화시켰을 때의 자기특성(왼쪽) 및 온도특성(오른쪽)의 변화]
[그림13. PbPdO2에 Fe와 Ag를 첨가한 경우
Fe량 및 Ag량을 변화시켰을 때의 자기특성의 변화]
(4)칼슘·루테늄산화물(Ca2RuO4)
[그림14. Ca2RuO4의 결정구조]
[그림15. Ca2RuO4의 제베크 계수의 특성 (왼쪽)측정장치의 모식도, (오른쪽)측정결과]
5-4. 후지쓰 주식회사/국립대학법인 나라첨단과학기술대학원대학
[그림16. 합성에 성공한 17-AGNR의 모식도]
[그림17. (a)그래핀과 GNR의 에너지상태의 모식도 (b)GNR의 폭과 밴드갭의 관계]
[그림18. GNR의 bottom-up 합성법]
[그림19. Au(111) 기판 상의 17-AGNR의 합성 과정]
[그림20. (a)17-AGNR의 STM상 (b)비접촉 AFM상]
5-5. 국립연구개발법인 물질·재료연구기구(NIMS)
[그림21. FAST® 재료의 결정구조(왼쪽)과 전자상태밀도(오른쪽)
오른쪽 상단이 p형 반도체, 하단이 n형 반도체의 전자상태를 제시]
[그림22. FAST® 재료의 열전특성(전기출력인자)]
[그림23. FAST® 재료를 사용한 모듈의 발전성능]
[그림24. FAST® 재료와 Bi-Te재료의 특성 비교]
5-6. 국립대학법인 홋카이도 대학
[그림25. 스핀 궤도 상호작용의 강도 등 물질의 바로미터가 변화함으로써 전도대와 가전자대가 밴드반전을 일으켜 통상적인 절연체는 토포로지칼 절연체가 됨]
[그림26. 바일 반금속의 분류]
[그림27. Type-I과 Type-II 바일 반금속의 세로 자기전도율
실선은 양수, 파선은 음수 나타냄]
[그림28. 자기장이 전기장과 평행한 경우와 반 평행한 경우의
Type-I과 Type-II 바일 반금속의 란다우 준위]
6. NGM/ZGM의 장래 전망
6-1. NGM의 장래 전망
6-2. ZGM의 장래 전망
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