지역대학 연구진이 그래핀의 전류를 제어할 수 있는 원천기술을 개발했다.

부산대 광메카트로닉스공학과 정세영(사진) 교수 등 공동연구팀은 최근 단일 결정의 그래핀 두 장을 겹친 밴드갭 형성을 통한 전류 제어기술 개발에 성공했다. 탄소원자로 만들어진 원자 크기의 벌집 형태 구조를 가진 소재인 '그래핀(Graphene)'은 투명도, 강도, 전자이동도 등에서 현존하는 소재 중 가장 뛰어난 물질로 평가받고 있다. 하지만 그 크기가 작아 그동안 연구와 활용이 제한적이었고 밴드갭이 없어 전류 제어가 어려워 전자소자로 활용되지 못했다. 밴드갭(band gap)이란 반도체와 절연체에서 가전자대(valence band)와 전도대(conduction band) 간에 위치하는 전자상태 밀도가 0이 되는 에너지대역 또는 그 에너지의 차이를 말한다. 밴드갭의 크기로 그 물질의 전기 전도성 정도가 결정된다.

공동연구팀은 단결정 구리 박막 위에 그래핀을 단결정 형태로 2인치 사이즈로 성장시키고 두 층의 단결정 그래핀을 광학현미경을 이용, 층간 각도를 정확히 조절해 두 장의 그래핀을 겹치는 방식으로 수백 개의 트랜지스터를 만들었다.

정 교수는 "이번 연구를 통해 그래핀을 대면적의 단결정으로 성장할 수 있게 되어 학문적으로 많은 추가적 연구를 할 수 있게 됐다"며 "산업현장에서 그래핀을 적용하는 데에도 한 걸음 더 가까이 다가서게 됐다"고 말했다. 조민희 기자