그래핀-그래파이트 박막의 전자상태

전문가 제언

○ 탄소원자 한 개층으로 이루어 진 그래핀과 이의 적층구조를 갖는 그래파이트는 포스트 실리콘 반도체로 큰 기대를 모우고 있다. 이들의 디바이스화에는 SiO2절연막이나 저항접촉, Schottky 접촉, 전도도 변조 등의 가공을 필요로 한다.

○ 일본 산업기술총합연구소의 M. Ohtani는 SiO2절연막 기판위에 성막한 그래핀?그래파이트박막의 전자상태를 밀도범함수이론과 유효차폐미질법을 활용하여 계산하고 이결과를 해설하고 있다.
? 절연막 기판위의 그래핀은 절연막의 표면전위에 불균일로 인하여 그래핀의 전자상태가 변조되어 수mV의 금지대폭을 갖는 반도체가 된다. 그래핀을 이용한 디바이스개발에는 전극/절연막 등의 복합구조를 고려한 기초물리적인 해명이 필요함을 밝혀졌다.
? ABC적층 그래파이트 박막은 전하제어만이 아니라 스핀 제어를 활용할 수 있는 새로운 디바이스로서의 가능성도 있음을 보여주었다.
? 이들은 앞으로 복합구조화된 그래파이트 박막에 대한 연구를 수행하여 절연막 등이 미치는 영향을 밝힐 계획이다.

○ “다기능성 그래핀 소재와 부품“ 개발과제는 2012년 3월 지식경제부와 지식경제 R&D전략기획단이 선정한 대규모 시장창출이 기대되는 6개 후보과제의 하나로 지정된 바 있다. 2012년부터 5~7년기간에 1조 5,000억원의 연구개발투자가 지원된다. 이들 6개 과제는 이 2025년에 매출규모는 98조원, 수출 380억불, 고용 10만 명, 설비투자 56.6조원 등의 경제적 부가가치창출효과가 발생할 것으로 기대되고 있다.

○ 성균관대학 홍병희교수 팀은 2009년에는 실리콘반도체를 대체할 수 있는 그래핀합성기술을 개발했고, 2011년에는 그래핀 투명전극을 소재로 한 30인치 대면적 스크린을 개발한 바 있다. 이효용 성균관대교수는 새로운 환원제를 이용하여 불순물이 없는 구품질의 그래핀을 대량으로 생산할 수 있는 기법을 개발해냈다.

○ 울산과기대는 그래핀 개발로 2011년도 노벨상을 수상한 C. 노보셀로프박사를 석좌교수로 초빙했다.

저자

M. Ohtani

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

전기·전자

연도

2011

권(호)

11(10)

잡지명

未來材料

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

15~21

분석자

조*

분석물

• 그래핀-그래파이트 박막의 전자상태.pdf [237,536 byte]

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