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그래핀의 재발견, 미세 전류제어 ‘성공’

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2016년 06월 28일 18:00 프린트하기

이후종 포항공대 물리학과 교수 - 포항공대 제공
이후종 포항공대 물리학과 교수 - 포항공대 제공

‘꿈의 신소재’로 주목 받았지만 반도체로 활용이 어려워 최근 인기가 시들해진 그래핀을 정밀 전자소자 개발에 응용할 수 있는 원천기술이 새롭게 개발됐다.


이후종 포항공대(POSTECH) 물리학과 교수팀은 전압을 조절해 그래핀 위에 흐르는 전류의 흐름을 미세하게 제어하는 기법을 찾아냈다고 28일 밝혔다.


그래핀이란 탄소 원자가 육각형 벌집 모양으로 연결된 2차원 평면 구조로, 전기전도성이 뛰어나고 투명하면서도 쉽게 휘는 성질이 있어 차세대 소재로 주목 받았다.

 

하지만 물리적인 특성상 순수한 그래핀은 반도체로 사용하기 어렵다는 점이 밝혀지면서 현재는 그래핀의 응용 분야 연구가 크게 위축된 상태다.


연구팀은 일본 물질재료연구소와 공동으로 전자이동도가 뛰어난 그래핀을 새롭게 만들었다, 그리고 그래핀 면 위 아래에 이중으로 전압(게이트 전압)을 걸어 좁은 경로에서 전기 흐름이 주변보다 훨씬 커지도록 조절해 수십 ㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m) 폭의 전도 채널을 구현했다. 그 결과 전자가 주위로 산란되는 일 없이 좁은 경로를 통해서만 전류가 흐른다는 사실을 확인했다.


이 교수는 “전압을 바꿔 주는 것만으로 그래핀의 고유한 전도특성을 유지하면서 전류의 흐름과 방향을 미세제어할 수 있게 됐다” 면서 “그래핀을 이용한 정밀소자 개발에 활용할 수 있는 길이 열렸다”고 설명했다.


연구결과는 과학저널 ‘네이처’의 자매지인 ‘네이처 피직스(Nature Physics)’ 20일자에 실렸다.

 

 


이우상 기자

idol@donga.com

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