그래핀을 반도체로 활용할 수 있는 길이 UNIST(총장 조무제) 연구진에 의해 열렸다.
UNIST 백종범(47) 교수(친환경에너지공학부) 연구팀은 그래핀에 붕소와 질소를 함께 도핑해 반도체로 활용이 가능한 그래핀을 대량 생산하는 연구결과를 발표했다. 이 연구결과는 ‘앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition)’의 ‘VIP(Very Important Paper)’로 선정돼 17일(화) 게재됐다.
(논문명: “Direct” Synthesis of BCN Graphene via Solvothermal Reaction of CCl4/BBr3 under Nitrogen)
백종범 교수는 “이번 연구결과는 그래핀을 물리적으로 변형한 것이 아니라 화학적 성질을 개선한 것으로 그래핀 고유의 특성은 유지하면서 반도체 성질도 갖게 한 것”이라며 “그래핀을 기반으로 한 반도체 상용화에 발판을 마련했다”고 연구 의의를 말했다.
그래핀을 기반으로 하는 반도체는 기존의 실리콘 기반 반도체보다 가격경쟁력 및 안정성이 우수해 관련 학계와 산업계가 주목하고 있다.
지금까지 학계에서 많은 노력을 기울인 결과 그래핀에 질소를 도핑하는 것은 가능하나, 붕소를 도핑하는 것은 한계가 있었다. 백종범 교수 연구팀은 미량의 불순물인 붕소와 질소를 그래핀에 함께 도핑함으로써 그래핀 내 전류의 흐름을 제어할 수 있도록 만들었다. 즉 그래핀은 전류의 흐름을 제어할 수 없어 반도체로 사용할 수 없는 물질이었으나, 붕소와 질소를 동시에 도핑 함으로써 전류의 흐름을 온/오프(On/Off)로 제어할 수 있는 반도체의 성격을 가지게 된 것이다.
