광결정에 대하여

소개

광결정에 대하여

목차

1.1 광밴드갭의 개념
2. 제작공정
2.1 Top-down 방식의 광결정의 제조
2.2 Botton-up 방식의 광결정의 제조
3. 응용분야
4. 참고문헌

본문내용

1. 광결정이란?

1.1 광결정과 원리

물질의 광학적인 성질을 이용할 수 있는 구조를 가지고 있거나 구조를 갖도록 만들어낸 물질을 광결정(Photonic Crystal, PC)이라고 한다. 그 예로 가장 많이 드는 것이 바로 남미의 열대림에서 서식하는 몰포(Morpho)나비이다. 이 몰포 나비의 날개에는 파란 색소가 존재하지 않는다. 날개의 표면구조의 특이성 때문에 날개가 파란색 파장의 빛을 반사하는 것이다. 색소가 없이 색깔을 내는 것을 구조색(Structural Color)이라고 부른다. 자연에서는 몰포나비 외에도 많은 광구조를 가지고 있는 생물들이 존재한다. 오팔도 광구조가 3차원으로 배열되어 있으며 딱정벌레 같은 경우도 광구조를 가지고 있다.
결정이라는 것은 빛의 파장과 비슷한 길이의 격자 주기를 갖는 물질이다. 일반적으로 물체의 ‘색’은 그 물체에 도달하는 가시광선 중에서 반사되는 빛의 파장의 색깔이라고 할 수 있다. 가시광선은 여러 개의 파장으로 구성되어 있다. 모든 파장의 빛이 함께 있을 때에 가시광선은 밝고 투명한 색이다. 위에서 언급한 몰포나비의 경우 나비의 표면에 입사하는 빛이 다층구조로 구성된 나비날개의 표면에서 보강간섭과 상쇄간섭을 일으킨다. 이와 같은 간섭을 일으키는 이유는 빛이 입자이면서 동시에 파동의 성질을 가지기 때문이다. 이때 상쇄간섭을 일으키는 파장의 빛은 소멸되고 보강간섭을 일으키는 파장의 빛은 반사된다. 이 반사되는 빛이 파란색이기 때문에 몰포나비의 날개가 파란색으로 보이는 것이다. 이러한 구조색은 색소가 아닌 구조로 인한 색이기 때문에 구조의 변화에 따라 색이 변할 수밖에 없다. 따라서 나비의 색은 보는 각도와 빛의 입사각에 따라 다른 빛을 보인다.
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참고자료

·  3차원 광결정(광밴드갭구조): 빛에 대한 밴드갭 / KOSEN Expert Review / 박정호(GIST 신소재공학과 박사후 연구원)
·  Photonic crystal / KOSEN 첨단기술보고서 / 신동찬(조선대학교 신소재공학과)
·  광밴드갭 / 고분자과학과 기술: 제 15권
·  Photonic Crystal / 월간과학문화 한국과한문화재단 / 이용희(한국과학기술원 물리학과 교수)
·  위키백과 http://en.wikipedia.org/wiki/Photonic_crystal
·  구글이미지 http://www.google.co.kr/images