유기화학적 방법에 의한 그패핀 나노리본의 상향식 합성

전문가 제언

그래핀은 2004년에 처음 분리된 이후 차세대 전자공학의 주요 소재로 주목받아 왔다. 기본적으로 그래핀의 조각들(fragments)은 두 가지 방법으로 만들 수 있다. ‘하향식(top-down)' 접근법은 흑연을 물리적 또는 화학적 방법으로 박리하여 얻은 그래핀 시트를 가공하는 것이다. 그 반면 ’상향식(bottom-up)' 접근법은 기판 위에 그래핀 시트를 성장시키거나 유기화학적으로 그래핀을 합성하는 것이다. 구조적 정밀성을 가진 그래핀계 재료의 대량생산을 위해서는 유기화학적 합성법이 이상적이지만, 아직 그 정도의 기술은 존재하지 않는다. 그러나 최근 Mullen 등(Nature Chemistry, 6, p.126, 2014)이 발표한 용해성 그래핀 나노리본(Graphene Nanoribbons, GNRs)의 설계, 합성, 특성규명에 대한 연구는 유기화학적 합성법을 한 단계 진전시켰다 할 수 있다.

 

유기화학적 합성법의 핵심적인 난제들은 (i) 다수의 C-C 결합을 한 번에 생성하는 효율적 화학공정의 개발, (ii) 큰 방향족 분자들의 특징인 낮은 용해도의 관리, (iii) 나노스케일 그래핀의 성질 규명(소수의 구조적 결함이 성질에 큰 영향을 미칠 수 있음) 등이다. 일반적 그래핀의 밴드 갭은 제로인데, 그래핀 나노리본의 폭을 1차원에 가깝게 좁히면 밴드 갭이 그래핀 폭에 따라 변하게 되며, 이것은 전자 응용분야에서 극히 중요한 역할을 하게 된다. GNRs은 여러 가지 하향식 방법으로 만들 수 있지만, 그 방법들로는 GNRs의 성질에 큰 영향을 미치는 리본의 폭과 가장자리 구조를 임의로 정밀하게 제어하기 어렵다. 그래핀의 구조를 정밀하게 제어할 수 있는 상향식 접근법도 보고된 바 있지만, 그 방법으로는 오직 소량생산만 가능하다.

저자

C. Scott Hartley

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

6()

잡지명

Nature Chemistry

과학기술
표준분류

재료

페이지

91~92

분석자

심*주

분석물

• 유기화학적 방법에 의한 그패핀 나노리본의 상향식 합성.pdf [264,879 byte]

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