국내 연구진이 차세대 전자 소자 소재로 주목받는 그래핀(graphene)을 광소자에서 원하는 위치에 합성할 수 있는 기술을 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단 송용원 박사팀은 통신용으로 사용하는 레이저를 이용해 이런 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.
탄소 원자가 육각형 모양의 그물 구조로 아주 얇게 배열된 형태인 그래핀은 전기적, 기계적 특성이 좋아 여러 곳에 쓰일 수 있는 차세대 소재로 각광받고 있다. 전기 전도도는 구리의 100배 이상이고, 강도는 강철보다 200배 이상 강하다.
과학자들은 그래핀을 원하는 용도로 쓰기 위한 다양한 연구를 진행 중이다. 합성 그래핀을 만드는 것도 그 중 하나다.
연구진은 광섬유의 끝 면에 니켈을 붙이고 통신용 레이저를 이용해 니켈 부분만 가열하는 방식으로 원하는 곳에 원하는 모양으로 그래핀을 합성하는 데 성공했다.
이 방식은 특별한 진공 환경이나 합성에 필요한 높은 온도 등이 없이도 그래핀의 위치와 미세한 모양까지 제어할 수 있는 것이 장점이다. 특히 금속에 이미 포함돼 있는 불순물을 이용할 수 있어 그래핀의 성분인 탄소 원자를 공급하지 않아도 된다고 연구진은 덧붙였다.
연구진은 "앞으로 초고속 대용량으로 데이터를 다루는 광학 소자뿐만 아니라 복잡한 디자인을 요구하는 초소형 전자 소자 분야에서 획기적인 발전을 가져올 것으로 기대한다"고 말했다.
연구결과는 어드밴스드 옵티컬 머티리얼스 최근호에 게재됐다.