이 논문에서는 산화갈륨의 형성 원리를 활용하여, 액상으로 구성된 UVC 센서 및 저에너지 메모리로의 응용 방안을 연구하였다. 수열합성 공정 및 후속되는 열처리를 통해 산화갈륨 나노파우더를 형성하였으며, 열처리 온도에 따라 변화하는 상의 물성을 SEM, XRD, PL 기법 및 광촉매 반응성 실험으로 분석하였다. 합성된 산화갈륨은 500℃부터 β-상이 관찰되기 시작하였으며, 700℃에서 α-, β-상이 혼재하여 가장 높은 광촉매 활성도를 보였다.
이러한 광촉매 활성도를 더욱 높이기 위하여 Hole Scavenger로 TEOA를 반응 용액 내에 첨가하였다. 또한, 광촉매 활성도를 평가하기 위해서 푸른빛을 내는 염료인 MB를 용액 내에 첨가하여, 용액의 색깔이 투명하게 변화하는 정도를 비색 광검출기 센서로 비교하였다. 첨가된 TEOA가 5 wt.%일 때 가장 높은 반응성을 보였는데, 이는 실험에 사용된 MB 용액이 TEOA에 희석되지 않으면서 Hole Scavenger 반응이 활발하게 일어나는 시점으로 판단된다. 만들어진 디바이스는 5분 이내에 거의 투명해져, Hole Scavenger가 없는 경우 대비 3배 더 빠른 변화를 나타냈다.
한편, 액체상태의 갈륨에 전압을 인가하면, 표면에 얇은 산화갈륨막이 형성되는 원리를 응용하여 전해질 내에서 액체갈륨의 움직임을 제어할 수 있다. 이를 활용하여 전극에 갈륨 방울이 접촉한 여부를 변화시켜 상태를 변화시키는 메모리 디바이스를 구성하였다. 만들어진 메모리 디바이스는 전통적인 채널의 저항을 변화하는 것이 아닌, 접촉저항을 변화시키는 원리를 가지며, 액체 기반으로 만들어져, 적은 에너지만으로도 비트를 쓰고 읽을 수 있다. 이는 미래 폭증할 데이터 통신을 위한 에너지 수요를 절감하는데 활용될 수 있을 것이다.