그래핀에서 무질서와 전자수송

전문가 제언

○ 2004년에 합성에 성공한 그래핀(graphene)은 탄소의 동소체로 ‘꿈의 신소재’로 각광을 받고 있다. 열전도도가 같은 탄소의 동소체인 다이아몬드의 두 배이고 전류를 구리보다 100배 많이 흘릴 수 있으며 기계적 강도가 강철의 200배에 이른다.

○ 그래핀을 기판 위에 놓고 기판과 그래핀 간에 전압을 가하여 전하운반자의 밀도를 변화시키면 전장효과 트랜지스터(FET)와 비슷한 방법으로 전기전도를 조율할 수 있다. 전자공학의 기본소자를 만들 수 있다는 것이다.

○ 그래핀의 운반자 이동도가 실리콘의 100배라는 점도 큰 장점이다. 한계에 도달한 Si을 기반으로 하는 연 2600억 달라의 전자산업을 이어갈 강력한 후보로 그래핀이 떠오르고 있다.

○ 이 논문에서는 그래핀에서 전자수송 현상을 결정하는 무질서의 역할을 다루고 있다. 전장효과 디바이스를 제작하기 위해서는 도핑을 비롯한 무질서를 도입하여 수송현상을 조율할 수 있어야 한다. 정밀한 수송현상의 조율이 그래핀을 디바이스에 사용하기 위한 관건이다.

○ 그래핀에 대한 연구기간이 아직 짧으므로 실험 데이터가 충분하지 않다. 스카치테이프로 떼어내는 방법으로 쉽게 그래핀을 얻을 수 있으나 이상적인 청결한 시료를 얻기가 어려워 실험결과가 서로 엇갈린다. 이론의 발전과 더불어 더 많은 실험결과가 필요하다.

○ 응용적 측면에서 그래핀의 발전 속도는 놀랍다. 이미 투명전극으로 사용 가능성이 확인되고 휘는 디스플레이를 개발했는가 하면 최근에는 국내에서 화학증기증착(CVD) 방법으로 30인치의 그래핀 시트를 개발했다. 그래핀 응용연구에서 국내 과학자들의 활약이 돋보인다.

○ 그래핀의 실용화에는 많은 노력과 시간이 필요하겠지만 최근의 연구 열기는 20여 년 전의 고온초전도를 떠오르게 한다. 이런 상황은 상당기간 계속될 것이다.

저자

Mucciolo E R and Lewenkoph C H

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

22(27)

잡지명

Journal of Physics Condensed Matter

과학기술
표준분류

재료

페이지

273201001~273201012

분석자

박*철

분석물

• 그래핀에서 무질서와 전자수송.pdf [410,224 byte]

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