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Π-공액구조의 발광 고분자를 포함하는 나노튜브 또는 나노와이어;
상기 발광 고분자를 도핑하여 상기 나노튜브 또는 나노와이어의 밴드갭 사이에 바이폴라론 밴드를 형성하는 도펀트; 및
상기 나노튜브의 내외부 또는 상기 나노와이어의 외부에 상기 나노튜브 또는 나노와이어의 에너지 밴드갭과 유사한 크기의 표면 플라즈몬 에너지 준위를 갖는 금속으로 이루어진 금속층을 포함하며, 상기 바이폴라론 밴드에 존재하는 전자들이 표면 플라즈몬 공명에 의해 금속층의 페르미 준위로 이동하는 것을 특징으로 하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질
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제 1항에 있어서,
상기 금속층의 표면 플라즈몬 에너지 준위와 상기 나노튜브 또는 나노와이어의 전도준위 간에 표면 플라즈몬 공명에 의한 에너지 전달이 이루어지는 것을 특징으로 하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질
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제 1항에 있어서,
상기 Π-공액구조의 발광 고분자는 폴리티오펜, 폴리(3-알킬티오펜), 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리(1,4-페닐렌비닐렌), 폴리페닐렌 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질
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제 1항에 있어서,
상기 금속층은 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 아연(Zn), 티탄(Ti), 크롬(Cr), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 및 이들의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질
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제 1항에 있어서,
상기 도펀트는 캄포설폰산, 벤젠설폰산, p-도데실벤젠설폰산, 테트라부틸암모늄 헥사플루오로포스페이트, 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트, 나프탈렌설폰산, 폴리(4-스티렌설포네이트), HCl 및 p-톨루엔설폰산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질
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제 1항에 있어서,
상기 금속층의 두께는 1 내지 50nm인 것을 특징으로 하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질
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(a) 나노 크기의 기공이 형성되어 있는 다공성 템플레이트에 전극으로 이용할 금속을 부착시키는 단계;
(b) H2O, 아세토니트릴 및 N-메틸 피롤리디논으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상극성 용매; 티오펜, 3-메틸티오펜, 3-알킬티오펜, 3,4-에틸렌디옥시티오펜, 피롤, 아닐린, 1,4-페닐렌비닐렌, 페닐렌 및 이의 유도체로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 단량체; 및 도펀트를 포함하는 혼합액을 교반하여 중합용액을 형성하고 이를 상기 다공성 템플레이트의 나노 기공 내에서 중합하여 Π-공액구조의 발광 고분자를 포함하는 나노튜브 또는 나노와이어를 형성하는 단계;
(c) 상기 나노튜브 또는 나노와이어를 유기용액에 침지시키고 싸이클릭 볼타미터를 이용하여 도핑 및 디도핑시키는 단계;
(d) 상기 나노튜브의 내외측 또는 상기 나노와이어의 외측에 상기 나노튜브 또는 나노와이어의 밴드갭과 유사한 크기의 표면 플라즈몬 밴드갭을 갖는 금속을 전기화학적으로 증착하여 금속층을 형성하는 단계; 및
(e) 상기 다공성 템플레이트를 제거하는 단계;를 포함하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질의 광학특성 조절방법
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제 7항에 있어서,
상기 (c)단계의 유기용액은 아세토니트릴과 도펀트의 혼합용액인 것을 특징으로 하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질의 광학특성 조절방법
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제 7항 또는 제 8항에 있어서,
상기 도펀트는 캄포설폰산, 벤젠설폰산, p-도데실벤젠설폰산, 테트라부틸암모늄 헥사플루오로포스페이트, 테트라부틸암모늄 테트라플루오로보레이트, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움 헥사플루오로포스페이트, 나프탈렌설폰산, 폴리(4-스티렌설포네이트), HCl 및 p-톨루엔설폰산으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질의 광학특성 조절방법
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제 7항에 있어서,
상기 (d) 단계의 금속은 구리(Cu), 니켈(Ni), 코발트(Co), 철(Fe), 아연(Zn), 티탄(Ti), 크롬(Cr), 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 알루미늄(Al), 및 이들의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질의 광학특성 조절방법
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제 7항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 금속을 증착하기 위하여 나노튜브 또는 나노와이어의 내측 또는 외측에 싸이클릭 볼타미터를 이용하여 기준전극을 기준으로 0 V 내지 -1
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제 7항에 있어서,
상기 (e) 단계는 다공성 템플레이트를 HF 또는 NaOH 수용액에 침지시킴으로써 제거하여 금속-고분자 하이브리드 나노물질을 얻는 것을 특징으로 하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질의 광학특성 조절방법
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제 7항에 있어서,
상기 (c)단계에서 도핑농도를 증가시키고, (e)단계에서 HF 수용액으로 다공성 템플레이트를 제거함으로써 발광세기를 증가시키는 것을 특징으로 하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질의 광학특성 조절방법
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제 7항에 있어서,
상기 광학특성의 조절은 도펀트에 의해 나노튜브 또는 나노와이어의 밴드갭 사이에 바이폴라론 밴드가 형성되며, 상기 바이폴라론 밴드에 존재하는 전자들이 표면 플라즈몬 공명에 의해 금속층의 페르미 준위로 이동하는 전자 전달에 의하는 것을 특징으로 하는 금속-고분자 하이브리드 나노물질의 광학특성 조절방법
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제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 금속-고분자 하이브리드 나노물질을 포함하는 나노 광전자 소자
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