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실리콘의 전기 전도도를 높여 전기차에 사용되는 리튬이온전지의 용량과 충전 속도를 높일 수 있는 기술이 개발됐다. 울산과학기술원(UNIST)은 이준희 에너지및화학공학부 교수 연구팀과 박수진 포스텍 화학과 교수 연구팀이 공동연구를 통해 ‘저온에서 황이 도핑된 실리콘을 합성하는 기술’을 개발했다고 3일 밝혔다. 비금속(반도체)인 실리콘에 황을 도핑, 전기 전도도를 높이는 게 핵심이다. 현재 리튬이온전지의 음극 소재로는 전기 전도도가 높은 흑연이 활용된다. 흑연을 음극 소재로 쓰면 전지 용량에 한계가 있다. 실리콘이 대...

국내 연구진이 지금까지 개발된 태양전지 중 가장 효율이 높은 것으로 알려진 ‘페로브스카이트’ 태양전지를 손쉽게 대량으로 생산하는 기술을 개발했다. 성균관대 화학공학·고분자공학부 김정규 교수, 연세대 화공생명공학부 박종혁 교수 공동연구진은 ‘급속 불꽃 연소 공정 기반 금속산화물 도핑 기술’을 적용해 페로브스카이트 태양전지를 빠르고 손쉽게 제작하는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다. 페로브스카이트 태양전지는 주로 이산화티타늄(TiO₂) 등의 금속산화물을 이용, 태양광 발전으로 생긴 전자가 흘러...

차세대 반도체 후보로 꼽히는 ‘2차원 반도체’는 원자 두께의 얇은 반도체로, 둘둘 말리는 디스플레이나 전자기기, 초소형 컴퓨터 등을 실현시키기 위한 필수 소자로 꼽힌다. 하지만 이 반도체를 회로로 만들려면 전기가 통하는 성질인 전도도를 크게 높여야 한다. 기존에는 전도도를 높이기 위해 액체나 기체 상태의 이온을 주입하는 방법이 널리 쓰였는데, 2차원 반도체는 너무 얇아 이 방법을 쓸 수 없었다. 그런데 국내 연구팀이 쉽고 싼 방법으로 2차원 반도체의 전도도를 획기적으로 높일 방법을 발견했다. 서승영 포스텍 신소재공학...

국내 연구진이 ‘꿈의 신소재’로 불리던 그래핀을 대체할 새로운 2차원 물질을 개발했다. 백종범 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 교수(사진)팀은 2차원 고분자물질로 선형 대비 전기가 100억 배 잘 흐르는 소재를 만드는 데 성공했다고 14일 밝혔다. 전기가 흐르는 전도성 고분자는 전자기기 소재 등에 다양하게 활용할 수 있다. 하지만 현재까지 개발된 2차원 전도성 고분자는 그래핀이 유일하다. 이마저도 가격이 비싸고 대면적으로 만들기 어렵다는 단점 때문에 대체제가 필요한 상황이었다. 연구진은 그래핀과 유사한 벌집 모양의...

그래핀은 투명하면서도 전기 저항이 낮아 ‘꿈의 신소재’로 불린다. 하지만 정작 그래핀과 금속이 맞닿는 부위에서 저항이 높게 발생해 전자 제품 등에 활용이 어려웠다. 박진홍 성균관대 전자전기공학부 교수팀은 도핑기술과 그래핀 디자인 변형을 통해 그래핀과 금속 사이 저항을 4분의 1로 낮추는 데 성공했다고 15일 밝혔다. 전기 저항이 낮은 그래핀과 전기 저항이 높은 금속이 맞닿을 때 접촉 저항이 높게 발생하는 이유는 그래핀과 금속의 ‘전자상태밀도’ 차이가 크기 때문이다. 공정 과정에서 그래핀 모서리와 금속 전극을 정확하게 접촉시...

국내 연구진이 첨단 전자제품을 만드는데 쓰이는 산화물 반도체의 전기 전도도를 손쉽게 바꿀 수 있는 방법을 처음으로 발견했다. 전기효율을 크게 높일 수 있어 그간 개발이 어려웠던 고효율 대면적 반도체 및 투명 전극 개발이 가능해질 전망이다. 서형탁 아주대 신소재공학과 교수팀은 최덕균 한양대 신소재공학부 교수팀과 공동으로 금속 산화물 반도체 표면에 흡착된 수분을 자외선으로 광분해 해 수소를 만들고, 이 수소의 반응을 이용해 전기 전도도를 획기적으로 향상시키는 기술을 새롭게 개발했다고 1일 밝혔다. 산화물 반도체는 금속 산화...

국내 연구진이 빛과 열을 이용해 2차원 나노반도체를 도핑하는 기술을 개발했다. 도핑은 전자나 정공(양전하를 띠고 전자처럼 움직이는 가상 입자)의 농도를 조절해 반도체의 특성을 n형이나 p형으로 바꾸는 과정이다. 박진홍 성균관대 전자전기공학부 교수(사진)팀은 종이처럼 얇은 이황화몰리브덴(MoS2) 나노반도체 위에 반도체 공정에서 절연 물질로 사용하는 인-규산염-유리층을 차례대로 놓은 뒤 빛과 열에너지를 가했다. 그 결과 나노반도체 단위면적(1cm2) 당 100억~10조 개로 정공 농도를 정밀하게 조절하는 데 성공했다. 이는 기존 도핑기술로...