꿈의 신소재 그래핀, 반도체 활용 가능성 열려

국내 연구진이 그래핀을 반도체로 활용할 수 있는 새로운 방법을 개발했다.
백종범 울산과학기술대학교 친환경에너지공학부 교수팀은 붕소와 질소를 함께 첨가해 반도체로 활용 가능한 그래핀을 대량 생산할 수 있는 방법을 개발했다고 18일 밝혔다.
그래핀은 탄소원자들이 육각형 형태로 이뤄진 벌집 모형의 결정 구조를 가진 2차원 평면 형태 소재다. 강철보다 200배 이상 강하고 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하는 등 우수한 물리적, 전기적 특성을 가져 디스플레이.에너지.환경.반도체 소자 분야에서 주목받는 꿈의 신소재로 불리고 있다. 하지만 그래핀은 전류의 흐름을 제어할 수 없어 반도체로 활용되지는 못하고 있었다.
또한 지금까지 학계에서 그래핀에 질소를 첨가해 그래핀 소재를 개선하는 방법은 이뤄졌으나 붕소 첨가 방법은 성공하지 못했다. 이번에 백 교수팀은 미량의 붕소와 질소를 함께 첨가해 그래핀 내 전류의 흐름을 온오프(on/off) 스위치 형식으로 제어가 가능해 반도체 성격으로 사용될 수 있도록 했다.
백 교수는 "이번 연구결과는 그래핀을 물리적으로 변형한 것이 아니라 화학적 성질을 개선한 것으로 그래핀 고유의 특성은 그대로 유지하면서 반도체 성질도 갖게 한 것"이라며 "그래핀을 기반으로 한 반도체 상용화에 발판을 마련했다"고 밝혔다.
이번 연구결과는 국제학술지 '앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)'지 17일자 VIP(Very Important Paper)로 실렸다.
[김미연 기자]