고품질 복층 그래핀 전자소자 개발

이창구교수팀 네이처나노테크놀로지 발표

(서울=연합뉴스) 김영섭 기자 = 국내 연구진이 새로운 형태의 그래핀 전자소자 개발에 성공해 그래핀의 상용화 가능성을 열었다는 평가다.

28일 성균관대(총장 서정돈)에 따르면 이 대학 기계공학과 이창구 교수팀은 기존에 그래핀 전자소자를 위해 주로 쓰던 산화실리콘을 그래핀과 같은 2차원 물질인 '보론 나이트라이드(BN)'로 대체함으로써 그래핀의 전자적 성질을 극대화하고 최고 품질의 그래핀 전자소자를 만드는 데 성공했다.

미국 컬럼비아대학 연구팀과 공동으로 이뤄진 이번 연구결과는 세계적인 과학저널 '네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)' 10월호에 발표됐다.

현재 그래핀소자를 만드는 데 주로 사용하고 있는 산화실리콘은 표면이 다소 거칠고 그래핀에서 전하가 흐르는데 방해를 주는 이온이나 불순물들이 흡착돼 있어, 그래핀을 트랜지스터 및 전자소자로 만들 때 제대로 성능을 발휘하지 못하도록 한다.

또 그래핀은 전기전도도 및 전자이동도가 이론적으로는 기존 물질에 비해 10∼100배 정도로 우수하지만, 그 동안 적절한 기판을 찾지 못해 고유 성능을 발휘하는 소자를 만드는 데 한계가 있었다.

하지만 이번 연구를 통해 BN이라는 새로운 물질을 기판으로 사용해 그래핀을 그 위에 적층하는 기술을 개발함으로써 이 문제를 거의 완벽하게 해결했다.

따라서 앞으로 그래핀이 최고 성능을 발휘할 수 있는 테라헤르츠(THz)급 전자소자 및 트랜지스터의 상용화 가능성을 열게 됐다는 점에서 그 의미가 크다.

이 교수는 "그래핀은 꿈의 물질로 불리며 전자소자 가능성이 아주 큰 물질로 간주돼 왔지만 기판 문제로 실제 성능이 낮게 나옴으로써 전자소자로서는 상업화 가능성을 낮게 보고 있었다"며 "이번에 새로운 기판을 발견해 전자소자로의 연구에 큰 돌파구를 마련하게 됐다"고 연구의의를 밝혔다

kimys@yna.co.kr

< 뉴스의 새 시대, 연합뉴스 Live >

< 모바일 애플리케이션 >

< 포토 매거진 >

< 저작권자(c)연합뉴스. 무단전재-재배포금지. >