2차원 반도체는 원자층 한계 두께와 반데르발스 집적 특성을 가지며, 실온에서 발광은 엑시톤이 주도하여 마이크로-나노 광전자 소자의 첨단 연구 재료이다. 이 중 전기적으로 여기된 엑시톤 발광 소자는 새로운 발광 물리 연구와 마이크로-나노 광전자 소자 통합 응용 추진의 핵심이다. 현재 2차원 반도체 엑시톤 발광 소자는 주로 가시광대역에 집중되어 있으나, 근적외선 통신 대역 전기 발광 소자 구축에는 여전히 도전이 있다. 본 연구는 이중층 및 삼중층 흑린의 엑시톤 근적외선 형광 특성을 기반으로, 횡방향 전기장을 이용해 엑시톤 발광을 조절하고, 나아가 전기장 구동 비주입형 엑시톤 근적외선 발광 소자를 각각 약 1150 nm 및 1500 nm 부근에서 구축하였다. 소수 층 흑린 엑시톤을 이용한 근적외선 전기 구동 발광 소자는 2차원 재료 전기 발광 소자의 파장대를 확장하였으며, 근적외선 마이크로-나노 발광 소자에 새로운 재료와 경로를 제공한다.

2차원 재료; 흑린; 엑시톤; 근적외선; 발광 다이오드