과제명 : 그래핀 연구 및 응용 기술동향

분석구분

기술동향분석

과제수행자

윤*중,박석준

분석일

2011-11-14 14:41:39.0

기술산업분류

전기·전자

작성기관

한국과학기술정보연구원

키워드

그래핀     

과학기술표준분류

전기 · 전자

내용

1947년 Wallace는 그래핀의 존재를 제안하고 원자구조 모델을 제시했었다. 그런데 그 후 반세기가 지나서 2004년 A. K. Geim연구팀이 그래핀을 흑연으로부터 박리(expoliation)해 냄으로서 단원자 층의 2차원 물질, 그래핀(graphene)이 탄생되었다. 그래핀 발견의 공적으로 2010년 A. K. Geim과 K. S. Novoselov는 노벨 물리학상을 받았다.
이후 그래핀은 이제까지의 3차원물질들과는 판이한 역학적, 전기적, 열역학적, 광학적 특성들이 밝혀지게 되었는데 그래핀은 상대론적 질량을 갖는 디랙방정식으로 기술되고 그의 전도특성도 비정상 양자 홀 효과로 특징져졌다. 원자단위로 결합된 그래핀은 나노기술을 대체 확장할 수 있다는 기대 때문에 많은 응용연구도 경쟁적으로 수행되어 왔다. 그 결과 매우 짧은 시간에 그래핀은 일렉트로닉스, 스핀트로닉스에 이어 벨리트로닉스의 모든 테크노롤로지를 적용할 수 있는 꿈의 소재임이 입증되었다. 앞으로도 그래핀과 함께 열어갈 새로운 테크놀로지에 대한 기대가 크다.
이 보고서는 그래핀의 모든 특성이 상대론적 다락방정식으로 기술되고 해석되기 때문에 그래핀 연구자가 기본적으로 이해해야 할 물리학적 기반지식을 얻는데 도움이 되는 연구과정을 비중을 두어 분석하고 정리하였다.

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