세계 최초 무결점 그래핀 제작(IBS Nature)
기초과학연구원 (IBS) 다차원 탄소재료 연구단장 로드니 루오프는 접힘과 적층이 없는 완벽한 단결정 그래핀을 대면적으로 제작하는데 세계 최초로 성공했다. * 그래핀(Graphene) : 탄소의 동소체 중 하나로, 탄소 원자들이 모여 2차원 평면을 이루고 있는 구조다. 각 탄소 원자들은 육각형의 격자를 이루며, 육각형의 꼭짓점에 탄소 원자가 위치하고 있는 모양이다. 두께는 0.2nm 수준으로 엄청나게 얇으면서 물리적․화학적 안정성도 높다. 과학기술정보통신부와 IBS은 이번 성과가 세계 최고 권위 국제학술지 네이처(Nature, IF 49.962)에 8월 26일 0시(한국시간) 게재되었다고 밝혔다. * 네이처(Nature) 誌 : 연과학 분야 세계최고 권위 학술지(Impact Factor : 49.962) 이번 연구로 접힘과 적층 없는 대면적의 완벽한 단결정 그래핀을 활용하면 소재의 위치나 방향과 무관하게 항상 같은 효율을 내는 고성능 집적 회로를 만드는 것이 가능하게 되었다. ‘무결점 그래핀’을 다른 2차원 재료와 함께 적층하여 사용한다면 지금까지 개발되지 않았던 놀라운 성능을 보이는 소자를 개발할 수 있어 전자, 광자, 기계와 같은 다양한 분야에서 우수한 성능의 그래핀을 활용할 수 있는 길을 연 것이다. 그래핀은 탄소 원자들이 벌집처럼 육각형으로 나열된 2차원 물질이다. 얇고 투명하며 신축성도 뛰어나지만 강철보다 200배 이상 강하고, 구리보다 100배 이상 전자의 이동성이 빠르며, 다이아몬드와 유사하게 열전도성이 높아 탁월한 물성으로 주목받아 왔다. 하지만 부분적으로 여러 층의 그래핀이 겹쳐진 ‘적층 구역’이나 주름진 ‘접힘 부분’이 존재했고 그러한 적층이나 접힘은 그래핀의 기계적‧전기적 물성을 떨어뜨리는 요인이 되었다. 연구진은 2019년에 적층 없는 그래핀 제작까지는 성공했지만, 접힘 문제까지는 해결하지 못했다. * 연구진은 그래핀 제작에 기판으로 사용되는 시판 구리 호일에 함유된 탄소 불순물로 인해 그래핀에 적층이 생김을 규명하고, 적층 구역이 없는 대