제목 | 그래핀 나노주름 제어로 반도체 특성 구현 | ||
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보도일 | 2015-11-09 09:00 | 조회 | 4397 |
연구단명 |
다차원 탄소재료 연구단 |
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보도자료 |
151106[보도자료]그래핀 나노주름 제어로 반도체 특성 구현(다차원탄소재료연구단, Nature Communications).hwp
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첨부 |
151106[그림 및 사진자료](11월 9일 조간배포).zip
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그래핀 나노주름 제어로 반도체 특성 구현 그래핀 물리적 변경으로 물성 바꿔... 우수한 전기적 성질은 그대로 국내·외 연구진은 공동으로 그래핀 나노주름 구조 제어만으로, 반도체 성질을 유도할 수 있다는 사실을 세계 최초로 규명하였다. 연구팀은 그래핀 표면에 일정한 주름이 분포해 있다는 것에 착안해 그래핀 나노주름의 너비를 조정하는 방법으로 본 연구를 진행하였다. * 아세틸렌 : 탄소와 수소로 구성된 분자(C2H2)로 상온에서 무색무취의 기체로 존재 하지만 증착 시 초고속 냉각을 하게 되면, 나노주름의 너비가 5 nm 이하 인 그래핀을 얻을 수 있게 된다. 한 면의 그래핀은 조작된 나노주름 때문에, 기판간섭* 및 접촉저항**으로 인한 전압의 손실이 없는 구조적 특성을 보인다. * 기판간섭 : 기판과 전자소재사이의 강한 상호작용으로 소재가 가진 고유 성능 저하 유발 5nm 이하의 나노주름은 기판과의 상호작용이 없어 전자구속효과를 갖게 되고, 전자가 가질 수 있는 에너지는 1차원 주름 구조 내에서 양자화*된다. * 양자화 : 전자는 원자핵 주변을 돌고 있으며, 특정 파장의 에너지를 쏘아주면 전자가 낮은 에너지 상태에서 더 높은 에너지 궤도의 상태로 넘어가게 된다. 이처럼 에너지를 연속적으로 갖는 것이 아니라 불연속한 단계로 갖는 것을 양자화라고 한다. 이로 인해 도체-반도체-도체 형태의 그래핀 구현이 가능해져, 전자 손실은 없고 전도 속도는 끌어올린 그래핀 소재의 차세대 반도체 개발을 앞당길 수 있을 것으로 기대된다. 이밖에 연구팀은 합성된 그래핀 나노주름의 너비를 주사터널링현미경의 미세 탐침을 이용해 조정하는 방법으로 그래핀 나노주름의 밴드갭을 조절할 수 있다는 사실 역시 밝혔다. 임현섭 박사는 “기존의 화학적 방법이 그래핀의 전도성을 저하 시키는데 비해, 본 연구의 물리적 제어는 그래핀의 우수한 전도성을 유지한 채 반도체로의 이용을 가능하게 할 수 있다”며 “그래핀의 전기적 성질을 조절하는 방법에 있어 새로운 패러다임을 제시하고 있다.”라고 말했다.
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