반도체 꿈의 신소재 그래핀의 상용화를 앞당길 도우미로 `그라판`이 조명을 받고 있다. 지금은 그래핀의 기술적 한계를 없앨 `해결사`로 인식되고 있지만 향후 스스로 혁신적 소재가 될 가능성을 예고했다.
실리콘을 대체할 소재로 각광받는 `그래핀(Graphene)`보다 훨씬 얇고 강한 소재인 `그라판(Graphane)`이 올해를 장식할 신기술로 주목된다고 5일 스웨덴 기술전문지 엔와이테크닉(NyTeknik)이 보도했다.
그라판은 그래핀의 강점은 그대로 갖고 단점을 보완한 초박막 신소재다. 탄소 원자 한개 층으로 이뤄진 그래핀과 달리 그라판은 수소원자를 결합한 2차원 탄소원자 구조여서 응용 범위가 넓다. 강도나 유연성, 밀도 등 다른 성질은 그래핀과 같다. 그동안 그래핀은 전도율이 너무 커서 집적회로를 만드는 데 어려움이 많았다. 그래핀은 원자 층간에 미세한 비틀림이 있는데, 비틀림이 계속 도체로 남아 그래핀의 전도율을 높인다. 그래핀 상용화의 핵심 난제다.
그라판은 그래핀의 저항을 줄이고 투과율은 높여 그래핀 기반 반도체 개발에 걸리는 시간을 획기적으로 줄여준다. 이를 활용해 그래핀 기반 집적회로에 필요한 극미세선을 보다 간단하게 만들 수 있다는 설명이다. 영국 맨체스터 대학 연구진은 “그래핀과 결합하는 그라판의 수소원자를 점점 증가시키는 방법을 사용해 극미세선 개발에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다”고 발표했다. 금속성의 그래핀과 절연체 성질의 그라판을 응용하는 원리다.
엔와테크닉은 “올해는 그래핀과 특성은 유사하지만 두께가 훨씬 얇은 초박막 2차원 물질 그라판의 시대가 열릴 것”이라며 “종이처럼 휘어지거나 투명한 디스플레이 등 그래핀이 가져올 신세계를 앞당길 수 있다”고 전했다.
정미나기자 mina@etnews.com