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제목 상용화의 걸림돌인 그래핀 나노주름 생성원인 규명
작성자 관리자 작성일 2017-06-07 14:21:34 조회수 452
그래핀은 탄소원자가 벌집구조로 배치된 2차원 도체물질로써 전자이동도는 실리콘의 100배, 강도는 다이아몬드의 2배나 되어, 차세대 전자 소자 물질로 각광 받아 왔다. 그럼에도 그래핀은 합성시에 생겨나는 나노미터 사이즈의 주름으로 인하여 상용화에 문제점이 있었다. 그래핀의 나노주름은 그래핀 내부의 전자를 산란시켜 그래핀의 전기적 특성에 부정적 영향을 미치기 때문으로, 이를 해결하기 위해 그래핀 나노주름의 형성원인을 밝히려는 실험들이 현재까지 진행되었음에도 나노주름의 명확한 원인은 규명되지 못하였다.

본 연구팀에서는 그래핀 나노주름의 생성원인을 밝히기 위하여, 구리촉매 위에 그래핀을 국부적으로 성장시켰다. 그 결과 구리표면의 물결모양이 그래핀이 합성된 영역에서만 나타나는 것을 발견하였고, 구리 호일의 결정방향과 품질 및 합성조건이 달라져도 그래핀의 나노 주름이 형성되며, 구리호일의 표면변화도 수반되는 것을 확인하였다. 이 물결무늬를 라만분광법을 통해 분석하여 보니 그래핀의 층수가 많아질수록 구리표면의 물결모양이 넓고 깊어진다는 것을 확인하였으며, 또한 그래핀과 구리표면의 냉각성질의 차이에 의해 발생한 응력이 나노주름 형성에 결정적인 영향을 끼친다는 것도 밝혀낼 수 있었다.

이 연구 결과는 그래핀의 나노주름의 생성원인을 밝혔을 뿐만 아니라 동시에 나노주름이 없을 경우 그래핀의 전기적 특성이 더 우수함을 밝힘으로써, 앞으로 그래핀 상용화를 가시적 수준으로 끌어올리는데 이바지 할 것으로 평가 받고 있다. 또한 우리 연구팀은 이번 연구결과를 토대로 그래핀 나노주름의 형성을 제어하기 위한 후속 연구도 이어나갈 계획이다.



센터명 : 그래핀 연구센터
작성자 : 홍병희/센터장
Email:  byunghee@snu.ac.kr

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