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나노카본을 이용한 스마트디바이스의 연구개발

전문가 제언: ○ 나노카본이 오늘날 전자디바이스, 연료전지, 평판 디스플레이 재료, 기체흡착과 MRI의 조영제 등에 광범하게 응용되어 실용화가 급속히 진행되고 있는 것은 플러렌과 카본나노튜브의 대량합성법 발견 후다. 나노카본은 주로 플러렌, 카본나노튜브, 그래핀을 지칭하는 물질로 흑연의 한 층이 각각 구상과 기둥 상으로 말려진 탄소의 제3의 동소체이다.

○ 이러한 나노카본을 혼합하여 슬러리를 만들고 이것으로 몰드 성형하는 금형을 제작하여 이 금형으로 미세세라믹스 성형체를 제조하여 성형체의 표면에 다양한 기능을 부여하는 기술에 대한 보고가 있다.

○ 최근 나노카본 구조를 사용함으로써 기존의 실리콘 기반 반도체 칩에 이용되고 있는 전자회로보다 훨씬 작은 전자회로를 구현하려는 활발한 연구에 의해 카본나노튜브를 이용한 고성능 트랜지스터 및 간단한 전자회로의 실현이 가능하다는 것이 확인되고 있다.

○ 카본나노튜브는 1차원 전자이동경로를 가지고 있어 뛰어난 캐리어 이동도의 특성을 갖지만 나노튜브 자체의 물성을 반도체 또는 금속 등과 같이 자유롭게 조절하기 어렵고, 전자회로의 구성과정에서 임의의 위치에 나노튜브를 정확하게 배치하기 어렵다는 문제점이 있다.

○ 이들을 극복하기 위한 연구 중 미국의 IBM연구그룹에서는 2차원이면서 원자 1개의 두께를 갖는 나노카본구조인 그라펜을 불과 원자 몇 개 수준의 길이로 축소하였을 때 전기신호 때문에 발생하는 불필요한 잡음을 억제할 수 있는 기술을 발표하였다. 이 기술은 복층으로 그라펜 나노시트를 사용하여 복층 그라펜 나노리본을 마들어 소자를 제작 시험한 결과 발생하는 노이즈가 센서, 통신 디바이스, 전자 시스템 등에 사용가능한 수준임이 확인되었다.

저자: T. NAKAYAMA, H. D. KIM, T. FUJIHARA, K. TADA, T. SUZUKI, H. SUMATSU and K. NUHARA
자료유형: 학술정보