목포대(총장 박민서)는 손석균 물리학과 교수의 공동주관 연구결과가 국제학술지에 게재됐다고 2일 밝혔다.
손 교수와 이재현 아주대 교수·조성호 삼성디스플레이 상무가 공동주관한 국내 연구팀(제1 저자 문지윤 연구원·김민수 박사)이 층수가 제어된 대면적 그래핀 박리법을 개발, 지난달 28일 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 게재됐다.
그래핀은 탄소 원자들의 육각형 격자를 이루며 단일 원자 층 두께의 대표적 결정성 2차원 물질로, 뛰어난 기계적 특성을 지녀 유연 디스플레이 및 전자소자 등에 응용될 꿈의 신소재로 알려졌다. 연구팀의 박리법은 테이프 접착력을 이용해 흑연으로부터 그래핀을 기계적으로 분리해 내는 방법이다.
연구팀이 개발한 이 방법은 수㎜면적의 단일 층부터 이중 층, 그리고 최대 40층까지 층수가 제어된 그래핀을 얻을 수 있다. 기존 박리법 대비 약 4200배 넓은 면적 및 단위면적당 밀도가 최대 6000배 가량 증가 할 정도로 높은 면적과 수율을 확보하는 방법이다.
연구팀의 결과는 향후 그래핀 산업적 응용 걸림돌 가운데 하나인 무결점 그래핀 확보를 위한 새로운 대안을 제시 할 것으로 보인다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구실 사업과 생애 첫 연구사업 지원으로 수행됐다.
손 교수는 “새로운 박리법을 통해 확보된 그래핀을 육방정계 질화붕소(hBN)로 감싼 2차원 이종접합을 통해 저온(4K)서 전기적 물성을 분석한 결과, 기존 보고된 최고품질 그래핀 소자와 유사한 전자 이동도를 보였다”며 “양자 홀 효과를 관찰할 수 있을 만큼 고품질 그래핀이다”고 말했다.
공동 저자로 참여한 물리학과 최준희 연구원은 “목포대 물리학과에서 진행된 무결점 그래핀 박리 연구에 참여할 수 있어 2차원 소재와 관련된 반도체 물리학에 더 많은 것을 배울 수 있었다”고 말했다.
목포=고광민기자 ef7998@etnews.com
