세종대학교는 천승현 물리학과 그래핀연구소 교수와 윤의준 서울대 재료공학부 교수 공동연구진이 ‘꿈의 신소재’ 그래핀을 LED 기판 위에 직접 성장시키는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.
그래핀은 구리보다 전기전도성이 뛰어나고 강철보다 강도가 높으며 화학적으로 매우 안정적이어서 꿈의 신소재로 불리고 있다. 구부릴 수 있는 디스플레이나 전자종이, 웨어러블 컴퓨터 등을 만들 수 있어 전자정보 산업분야의 미래 신소재로 주목받고 있다.
그래핀은 그간 구리판 위에서만 성장할 수 있어서 다른 기판 위에 옮기는 과정이 필수적이었다. 이번 연구를 통해 그래핀을 LED 기판 위에 직접 성장시킴으로써 그래핀 상용화의 새로운 이정표를 제시했다고 대학 측은 평가했다.
연구진은 플라스마로 박막을 기판에 쌓는 ‘플라스마 CVD’ 기술을 이용해 LED 소자가 손상되지 않도록 하면서 수 겹의 그래핀을 직접 성장시키는 데 성공했다. 일반적으로 그래핀을 성장시키는 작업은 1000도 이상의 고온에서 이뤄졌지만 이 같은 고온 공정에서 반도체나 LED 소자의 원래 성능이 사라지는 문제가 있었다.
천 교수와 세종대 그래핀연구소 김용승 연구교수, 서울대 주기수 박사과정생이 공동 제1저자로 참여한 이번 연구는 나노분야의 세계적 학술지 ‘ACS 나노’에 온라인 게재됐다. 연구진은 그래핀 직성장과 LED 응용에 관한 두 건의 특허를 출원했다.
허정윤기자 jyhur@etnews.com