20세기 초 이루어진 양자역학의 발전은 물질의 전기적, 자기적 및 광학적 성질들을 물리학적 원리에 기반하여 설명할 수 있게 해 주었고, 이를 바탕으로 고체물리의 발전이 이루어지게 되었다. 반도체는 고체물리에서 다루고 있는 여러가지 물질 중 가장 먼저 관련 이론이 확립이 되었고, 밴드이론을 기반으로 물질의 특성이 체계적이고 정밀하게 설명될 수 있는 대표적인 소재이다. 반도체 물리의 발전은 현대의 전기, 전자, 소재, 디스플레이 산업에 큰 영향을 주었으며, 현재도 여러 응용분야와의 협력연구를 통해 빠르게 발전하고 있다.

기존 반도체 연구는 반도체의 전기적 특성과 광학적 특성을 기반으로 트랜지스터, 집적회로 등의 전자소자와 발광다이오드, 레이저 다이오드 등의 광전자소자를 주된 대상으로 하였다. 그러나 최근 들어 재생에너지에 대한 사회적 관심이 증가하면서 반도체를 소재로 한 에너지 응용에 대한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 태양광으로 전기를 만들어 내는 태양전지가 대표적인 예인데, 본 콜로키움에서는 새로운 시도로서 ‘태양광 수소생성’ 및 ‘압전 에너지 소자’ 연구에서 반도체를 활용한 새로운 연구주제를 소개하고자 한다. 

에너지 하베스팅 응용에서는 특히 나노막대 형태의 반도체 소재가 큰 관심을 받고 있다. 이를 위해 GaN계 나노막대의 성장방법과 특성 분석에 대해 논의하며, 나노막대를 이용한 본 연구실의 에너지 하베스팅 연구결과를 발표하도록 하겠다.