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국내 연구진, 2차원 물질 이종합성의 난제 풀었다

등록 2018.11.16 04:00:00

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2차원 물질, 차세대 전자 소자의 핵심 소재로 꼽혀

연구 결과, 가스 배리어 및 센서 개발에 도움될 것

국내 연구진, 2차원 물질 이종합성의 난제 풀었다


【서울=뉴시스】최선윤 기자 = 질소와 붕소로 구성된 2차원 물질인 질화붕소를 단결정으로 합성하는 기술이 개발됐다.

과학기술정보통신부(이하 과기정통부)는 김수민 한국과학기술연구원 박사, 이영희 기초과학연구원 나노구조물리연구단 연구단장, 김기강 동국대학교 교수가 이같은 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.

2차원 물질들은 전기적 특성, 유연성, 투명성이 우수해 차세대 전자 소자의 핵심 소재로 꼽힌다. 그중 질화붕소는 유일하게 절연 특성이 있어 투명한 유연 전자소자의 절연층으로써 주목받고 있다.

연구팀은 액상 금 표면 위에서, 질화붕소의 결정립이 동일한 방향으로 형성되는 자가 줄맞춤 현상을 이용해 단결정 질화붕소 박막을 합성했다. 이 방법은 박막의 크기에 구애받지 않고 원하는 크기의 단결정 형태를 합성할 수 있다.

이번 연구결과는 세계 최초로 이종 원소로 구성된 2차원 소재를 대면적 단결정으로 합성할 수 있는 원천기술 개발한 것일 뿐만 아니라, 다양한 2차원 소재의 이종 적층구조를 대면적 단결정으로 성장할 수 있는 새로운 연구 패러다임을 제시한 것으로 평가받고 있다.

이를 바탕으로 차세대 투명 유연 전자 소자 및 가스 배리어, 센서, 필터 등의 개발에 큰 혁신을 줄 것으로 기대된다.

김수민 박사는 "이 연구는 그래핀을 포함해 두 가지 원소로 구성된 단결정 2차원 물질을 합성하는 새로운 방법을 제안함으로써, 다양한 2차원 이종 적층구조 개발의 새로운 장을 열었다"고 말했다.

한편, 이 연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스 16일자에도 게재됐다.

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