극성·강유전체 반도체에서 비선형 광학(SHG/THG) 성능 최적화 연구

Optimization of Nonlinear Optical Response in Polar/Ferroelectric Semiconductors

연구 내용

극성 결정과 강유전체 2차원 물질의 비중심 대칭 구조를 활용해 SHG/THG 및 고출력 내성 특성을 동시에 확보하는 연구

본 분야는 비중심 대칭을 갖는 극성/강유전체 반도체에서 2차 및 3차 비선형 광학 반응을 설계·측정하는 연구입니다. 화학 조성, 결정 구조의 공간군, 그리고 결합 단위의 치환을 통해 전자 구조의 밴드갭과 비선형 계수를 동시에 조절하는 접근을 사용합니다. 또한 박막·대면적 성장 또는 단결정 구조 규명과 함께 비선형 광학 신호를 광학 계측으로 검증하고, 고출력에서의 손상 민감도까지 고려하여 실사용 조건에 가까운 성능 평가 체계를 구축합니다.

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연구 흐름

초기에는 비중심 결정 구조를 바탕으로 극성 물질군에서 SHG 반응과 위상정합 가능성을 관측하는 연구를 수행했습니다. 이후에는 전하 분포와 결합 단위의 치환이 비선형 반응의 크기와 스펙트럼 거동을 바꾸는 과정을 구조-물성 상관관계로 정리했습니다. 최근에는 강유전체 2차원 반도체와 키랄 유도 다기능 분자 결정으로 범위를 확장하여, 다중 비선형 차수와 발광·편광 응답 같은 복합 기능을 연계해 검증하는 방향으로 연구를 이어가고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

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