국내 연구진이 고품질 반도체 나노막대를 금속기판 위에 성장하는 데 성공했다. 반도체 나노구조 활용 분야 확대에 기여할 전망이다.
전남대(총장 정병석)는 류상완 물리학과 교수팀이 금 촉매를 이용해 열과 전기 전도성이 높은 유연한 구리 기판 위에 질화갈륨(GaN) 나노막대를 성장했다고 7일 밝혔다.
반도체 소재는 우수한 전기 특성을 나타내지만 딱딱한 성질로 인체, 의복, 생활공간 등 유연성이 필요한 곳에는 적용하기 어렵다. 이 때문에 구조 변형성이 큰 반도체 나노구조가 각광을 받고 있으나 성장기술 한계로 초보적인 연구에 머물러 있다.
류 교수팀은 구리 기판 위에 금속간의 확산을 억제하는 그래핀 장벽층을 삽입, GaN 성장을 위한 안정적인 촉매 조건을 유지했다. 이를 통해 고품질의 반도체 나노막대를 금속기판 위에 성장했다. 성장한 나노막대는 다양한 고성능 유연소자 제작의 소재로 이용할 수 있는데, 연구팀은 나노소재를 반도체 압전 특성을 기반으로 생체진동을 전기로 변환할 수 있는 압전발전기에 적용하는데 성공했다.
류 교수는 “금속 위에 반도체 소재를 성장하는 것은 세계적인 연구 그룹조차 의미 있는 진전을 보지 못하고 있다”며 “구부러지고 접혀지는 반도체 나노소재 개발에 적용할 수 있는 우수한 발전 특성도 확보했다”고 말했다.
이번 연구결과는 에너지 분야의 세계적인 저널 '어드밴스드 에너지 머트리얼즈' 12월판에 게재된다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
