제 1 차 연도에는 분자선 증착장치 (molecular beam deposition)로 나노입자 복합촉매를 형성하고 기상-액상-고상 (vapor-liquid-solid, VLS) 와 기상-고상-고상 (vapor-solid-solid, VSS) 성장기구가 동시에 작용하게 하여 비대칭적 성장을 유도한다. 복합촉매에 의하여 꺾어진 II-VI, II3-V2 (ZnS, CdS, CdSe, ZnTe, Zn3P2 등) 나노선을 물리기상수송 (physical vapor transport) 장치를 이용하여 성장한다. 이를 통하여 촉매형성조건이 나노선의 굴곡현상에 미치는 영향을 연구한다. 꺾어지는 현상에 의한 응력이 나노선에 미치는 영향을 투과전자현미경 (transmission electron microscope, TEM), 마이크로 PL(micro photoluminescence)/라만(raman) 측정으로 평가한다. 한편 유량변조성장을 할 수 있는 장치를 별도로 건설한다. 제 2 차 연도에는 복합촉매와 유량변조성장이 polytypism 에 미치는 영향과 주기적 twinning 현상 (periodic twinning) 을 고분해능 투과전자현미경에 의하여 분석을 하고 핵생성이론에 의하여 이 현상을 해석하는 연구를 수행한다. II-VI WZ 반도체의 특징인 표면분극성 (surface polarity)을 이용하여 나노선의 코일링(coiling) 현상을 연구한다. 높은 ionicity 을 가진 ZnS와 CdS 나노선을 위주로 우선 이차원적인 나노선 스파이럴 (spiral)의 성장을 시도하고 이 현상에 의한 마이크로 PL/라만의 원형편광 (circular polarization) 현상을 개별 나노선 스파이럴에 대하여 분석하여 손대칭성(chirality) 의 통계분포와 그 현상의 근원을 탐색한다. 제 3 차 연도에는 ZnS, CdS 물질이외에 비슷하게 높은 ionicity 를 가진 ZnO, ZnSe 의 스파이럴 현상을 탐색하고 스파이럴의 회전반경 통제가 용이한 물질체계를 탐색한다. 복합촉매의 비대칭적 성장/polytypism과 표면분극성에 의한 스파이럴 성장을 결합하여 삼차원적인 나노나선을 성장한다. 성장조건에 따른 나노나선의 주기와 회전반경을 연구하여 이를 통제/조절하는 기술을 연구한다. 주기와 회전반경의 요인을 표면분극성, 핵생성이론, 연속탄성체이론 (continuum elasticity theory) 으로 연구한다. 제 4 차 연도에는 ZnS(CdS)/Zn3P2와 같이 현저히 다른 ionicity 을 가진 반도체로 구성된 biaxial 헤테로구조 나노선을 형성하고 이것들이 나노나선으로 형태변화를 일으키는 성장조건을 탐색한다. 이 헤테로구조 나노나선의 주기와 회전반경을 통제하는 요인을 연구하고 그 원인을 분석한다. 한편 나노나선의 수율을 현저히 올리는 조건을 병행하여 연구한다. ZnS(CdS)/Zn3P2 헤테로 구조는 type II 밴드정렬을 하므로 전자-정공 분리현상 (electron-hole spatial separation)에 의한 micro PL 소광현상 (quenching) 현상을 분석하여 차세대 태양전지를 위한 나노구조체로서 가능성을 탐색한다. 제 5 차 연도에는 헤테로구조 나노나선의 수율을 증대시키는 연구를 수행한다. interdigitate electrode 에 나노나선을 결합시킴으로 MSM (metal-semiconductor-metal) 형태의 광검출기 (photodetector)을 구성하고 나선성이 광검출기의 응답속도 (response speed) 에 미치는 영향을 연구한다. 연구과정이 성공적으로 조기완성이 되면 이중/삼중 나노나선의 성장을 시도한다.

제 1 차 연도에는 분자선 증착장치 (molecular beam deposition)로 나노입자 복합촉매를 형성하고 기상-액상-고상 (vapor-liquid-solid, VLS) 와 기상-고상-고상 (vapor-solid-solid, VSS) 성장기구가 동시에 작용하게 하여 비대칭적 성장을 유도한다. 복합촉매에 의하여 꺾어진 II-VI, II3-V2 (ZnS, CdS, CdSe, ZnTe, Zn3P2 등) 나노선을 물리기상수송 (physical vapor transport) 장치를 이용하여 성장한다. 이를 통하여 촉매형성조건이 나노선의 굴곡현상에 미치는 영향을 연구한다. 꺾어지는 현상에 의한 응력이 나노선에 미치는 영향을 투과전자현미경 (transmission electron microscope, TEM), 마이크로 PL(micro photoluminescence)/라만(raman) 측정으로 평가한다. 한편 유량변조성장을 할 수 있는 장치를 별도로 건설한다. 제 2 차 연도에는 복합촉매와 유량변조성장이 polytypism 에 미치는 영향과 주기적 twinning 현상 (periodic twinning) 을 고분해능 투과전자현미경에 의하여 분석을 하고 핵생성이론에 의하여 이 현상을 해석하는 연구를 수행한다. II-VI WZ 반도체의 특징인 표면분극성 (surface polarity)을 이용하여 나노선의 코일링(coiling) 현상을 연구한다. 높은 ionicity 을 가진 ZnS와 CdS 나노선을 위주로 우선 이차원적인 나노선 스파이럴 (spiral)의 성장을 시도하고 이 현상에 의한 마이크로 PL/라만의 원형편광 (circular polarization) 현상을 개별 나노선 스파이럴에 대하여 분석하여 손대칭성(chirality) 의 통계분포와 그 현상의 근원을 탐색한다. 제 3 차 연도에는 ZnS, CdS 물질이외에 비슷하게 높은 ionicity 를 가진 ZnO, ZnSe 의 스파이럴 현상을 탐색하고 스파이럴의 회전반경 통제가 용이한 물질체계를 탐색한다. 복합촉매의 비대칭적 성장/polytypism과 표면분극성에 의한 스파이럴 성장을 결합하여 삼차원적인 나노나선을 성장한다. 성장조건에 따른 나노나선의 주기와 회전반경을 연구하여 이를 통제/조절하는 기술을 연구한다. 주기와 회전반경의 요인을 표면분극성, 핵생성이론, 연속탄성체이론 (continuum elasticity theory) 으로 연구한다. 제 4 차 연도에는 ZnS(CdS)/Zn3P2와 같이 현저히 다른 ionicity 을 가진 반도체로 구성된 biaxial 헤테로구조 나노선을 형성하고 이것들이 나노나선으로 형태변화를 일으키는 성장조건을 탐색한다. 이 헤테로구조 나노나선의 주기와 회전반경을 통제하는 요인을 연구하고 그 원인을 분석한다. 한편 나노나선의 수율을 현저히 올리는 조건을 병행하여 연구한다. ZnS(CdS)/Zn3P2 헤테로 구조는 type II 밴드정렬을 하므로 전자-정공 분리현상 (electron-hole spatial separation)에 의한 micro PL 소광현상 (quenching) 현상을 분석하여 차세대 태양전지를 위한 나노구조체로서 가능성을 탐색한다. 제 5 차 연도에는 헤테로구조 나노나선의 수율을 증대시키는 연구를 수행한다. interdigitate electrode 에 나노나선을 결합시킴으로 MSM (metal-semiconductor-metal) 형태의 광검출기 (photodetector)을 구성하고 나선성이 광검출기의 응답속도 (response speed) 에 미치는 영향을 연구한다. 연구과정이 성공적으로 조기완성이 되면 이중/삼중 나노나선의 성장을 시도한다.