국내 연구진이 꿈의 신소재로 불리는 '그래핀'의 실용화를 앞당길 수 있는 기술을 개발했습니다.
삼성전자와 성균관대학교 연구팀은 공동으로 수행한 연구에서 웨이퍼 크기의 대면적 단결정 그래핀을 성장시킬 수 있는 합성방법을 세계 최초로 개발했다고 밝혔습니다.
그래핀은 탄소로 이뤄진 단일 원자층 물질로 기계적 강도와 신축성 등이 뛰어나 차세대 전자소자 등에 활용될 수 있는 신소재로 주목받고 있습니다.
기존의 그래핀 다결정으로 합성하는 '대면적 합성방식'은 그래핀의 전도도나 기계적 강도를 저하시킬 수 있어 응용에 한계가 있었습니다.
연구팀은 단결정 그래핀 합성에 일반적으로 사용되는 금속촉매 대신 실리콘 웨이퍼 표면에 입힌 게르마늄을 이용했습니다.
원자들이 한쪽 방향으로 가지런히 정렬된 게르마늄의 구조를 이용하면 그 위에 성장시키는 그래핀 씨앗들 역시 일정한 방향으로 연결돼 넓은 면적의 단결정의 그래핀 합성이 가능하게 됩니다.
특히 게르마늄은 그래핀과 지나치게 강하게 결합하지 않아 실리콘 웨이퍼로부터 분리가 쉽다는 장점도 있습니다.
황성우 삼성전자종합기술원 전무는 “이번에 발표된 단결정 그래핀 합성법은 그래핀의 전자소자 응용을 더욱 앞당길 수 있는 중요한 기술이 될 것"이라며 "앞으로 후속연구를 통해 단결정 그래핀의 크기를 더욱 크게 하여 상용화할 것”이라고 밝혔습니다.