‘꿈의 신소재’ 그래핀 이용 전자소자 만든다

조길원 교수 트랜지스터 개발 성공

국내 연구진이 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀을 다양한 전자소자로 만들 수 있는 길을 열었다. 조길원 포스텍 화학공학과 교수가 이끄는 나노 기반 소프트일렉트로닉스연구단은 그래핀을 원하는 기판 위에 옮겨 담는 기술을 개발해 유연한 그래핀 트랜지스터를 만드는 데 성공했다고 29일 밝혔다.

두께가 탄소 원자 크기에 불과한 그래핀은 차세대 전자소자 재료로 주목받고 있지만 실제로 활용하려면 기판 위에 수 cm 넓이의 그래핀을 옮겨 담는 기술이 필수적이다. 이 과정에서 그래핀이 찢어지거나 접히지 않도록 표면장력이 큰 물을 사용했는데, 이 경우 물에 영향을 받지 않는 물질을 기판으로 써야 한다는 한계가 있었다.

연구진은 중성 고분자층에 그래핀을 넓게 코팅해 물 위에 띄우고 임시 기판에 옮겨 담아 물을 말린 뒤 최종 기판에 옮기는 방식으로 그래핀 트랜지스터를 만드는 데 성공했다. 이때 고분자층이 보호막 역할을 해서 습도가 높은 환경에서도 트랜지스터의 성능에는 아무런 이상이 없었다.

조 교수는 “그래핀을 다루는 방법과 보호막 기술 등은 그래핀을 전자소자로 개발하는 데 폭넓게 이용될 수 있을 것”이라고 말했다. 이 연구 결과는 재료과학 분야 권위지 ‘어드밴스트 머티리얼스’ 28일자 표지 논문으로 소개됐다.

이재웅 동아사이언스 기자 ilju2@donga.com