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국내 연구진, 금속 액체방울로 미래 반도체 소재 개발

2018-08-09박응서 기자

국내 연구진이 새로운 양전자소자 소재인 텔루라이드 나노벨트와 소자를 보호할 그래핀 조절 기술을 개발했다.

9일 권순용 UNIST(울산과학기술원) 교수팀이 금속합금 액체방울을 이용해 고품질 텔루라이드 나노벨트 제조에 성공했고, 곽진성 연구교수팀은 수분으로부터 이를 지켜낼 그래핀 봉지막 기능을 향상시켰다고 한국연구재단이 발표했다.

2차원 층상구조 화합물 중 하나인 텔루라이드는 위상절연체 트랜지스터와 나노소자 연결소재 같은 다양한 미래 반도체와 나노전자소자에 널리 쓰일 것으로 기대되는 물질이다. 그런데 텔루륨 원자가 반응성과 안정성이 낮아 아직까지 고품위 텔루라이드 제작을 하지 못하고 있었다. 게다가 텔루라이드는 공기에 포함된 수분에 약해 이를 막아줄 봉지막 기술이 필요하다. 

 

금속합금을 이용한 텔루라이드 나노벨트 성장 과정그래핀 내 수분 통과 통로 규명

 

이에 연구팀은 텔루륨이 가득 든 금속합금 액체방울로 텔루라이드 핵을 만들고 이를 성장시킬 수 있는 새로운 방법을 개발했다. 섭씨 500도 이하의 낮은 온도에서도 1차원 텔루라이드 나노벨트를 짧은 시간에 대량으로 제작할 수 있는 방법이다.

또 연구팀은 그래핀이 수분을 통과하지 못하도록 조절하는 기술도 개발했다. 연구팀은 그래핀 주름이 수분을 통과시키는 것을 알아낸 뒤, 비정질 탄소로 수분 통과를 막아 봉지막 기능을 향상시켰다.

권순용 교수는 "1차원 물질과 2차원 물질이 융합된 신개념 나노소자에 적용될 수 있다"고 연구의 의의를 설명했고, 곽진성 연구교수는 "그래핀 주름 조절 연구로 그래핀 봉지막 상용화에 박차를 가하겠다"고 앞으로 계획을 밝혔다.

이 연구성과는 재료분야 국제학술지 어드번스드 머터리얼스 7월 26일자에 두 편의 논문이 동시에 게재됐다.

[테크M = 박응서 기자(gopoong@techm.kr)]

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