[테크홀릭] 그래핀(Graphene)은 이른바 꿈의 소재, 슈퍼 소재로 불린다. 그래핀은 반도체 등에 주로 쓰이는 실리콘보다 100배나 높은 전기 전도성을 갖췄다. 그런데 미국 버클리연구소가 세계에서 처음으로 그래핀에 다른 소재 2종을 결합해 FET(field effect transistor)를 개발하는 데 성공했다고 발표했다.
FET란 전계효과(電界效果) 트랜지스터라고 불린다. 트랜지스터 가운데 하나지만 구조나 동작 원리는 전혀 다르다. 보통 트랜지스터는 전류를 증폭시키지만 FET는 전압을 증폭시킨다. 기존 트랜지스터는 실리콘 웨이퍼 아래에 있는 작은 금속 전선관을 제어하지만 FET는 전계를 이용해 제어한다. FET는 소스와 드레인, 게이트 3개의 전극을 갖고 있다. 현재 FET의 문제점은 이런 전극 3개의 결정 구조가 전자의 움직임을 방해한다는 것. 이런 현상은 전압이 올라갈수록 두드러진다.
버클리연구소가 개발한 FET는 그래핀을 게이트와 소스, 드레인으로 사용하고 h-BN(hexagonal-boron nitride)을 절연체로, 몰리브덴을 채널로 이용한다. 6개로 이뤄진 층은 유연성이 있는 실리콘 웨이퍼 위에 실려 있다. 각 층은 개별 생성해 분자 수준에서 구조 결함을 최소화할 수 있도록 설계했다. 덕분에 전자 움직임에 영향을 주지 않아 고전압에서도 전자가 소스에서 드레인까지 원활하게 이동할 수 있다. 초고속 트랜지스터로서의 잠재력을 갖추고 있다는 얘기다. 관련 내용 원문은 이곳에서 확인할 수 있다.
전자신문인터넷 테크홀릭팀
이원영 IT칼럼니스트 techholic@etnews.com