[아유경제_과학] 꿈의 신소재 ‘그래핀’ 4층 합성 성공… 메탄 농도로 ‘층수 조절’

[아유경제=박휴선 기자] 국내 연구진이 세계 최초로 꿈의 신소재 `그래핀`을 4층까지 합성하는 데 성공했다.

오늘(28일) 기초과학연구원(IBS) 이영희 나노구조물리연구단 단장과 삼성종합기술원, 부산대 연구팀으로 이뤄진 공동 연구팀은 그래핀을 4층으로 합성하는 데 성공했다고 밝혔다.

`그래핀`은 탄소 원자로 이루어진 2차원의 얇은 막으로, 우수한 전기전도도와 신축성, 투명성을 갖춰 반도체 전극으로 많이 쓰이고 있다. 단층 그래핀을 다층으로 쌓으면 집적 회로를 소형화하고, 반도체 내 전류가 흐르는 데 필요한 최소한의 에너지인 밴드 갭(Band Gap)을 조절할 수 있게 된다.

연구팀은 900도의 고온에서 구리 기판에 실리콘을 증착해 구리-실리콘 합금을 만들었다. 이 때 연구팀은 구리만 사용했을 때보다 탄소가 더 고르게 증착된다는 사실을 발견했다. 이를 활용해 4층짜리의 균일한 다층 그래핀 제조에 성공했고, 메탄 농도에 따라 그래핀의 층수 조절이 가능하다는 것도 밝혀냈다.

이영희 단장은 "고품질 그래핀을 4층까지 합성한 연구는 이번이 처음"이라고 전하며 "구리 전극을 대체할 반도체 고집적 전극 등으로 활용할 수 있을 것"이라고 말했다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 `네이처`의 자매지인 `네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)`에 28일 자로 게재됐다.

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