[경북도민일보 = 이상호기자] 　조길원<사진> 포스텍 화학공학과 교수팀이 그래핀을 버널적층 형태의 다층으로 합성하고 밴드갭을 만들어 그래핀과 기존 소자의 한계를 극복할 해법을 마련했다.
　버널적층은 적층 배열로 하나씩의 탄소가 아래 그래핀 층의 육각-탄소 고리의 중심에 놓이는 배열이다.
　흑연의 원자 한 층인 그래핀은 구리보다 100배 이상 전기가 잘 통하고 반도체로 주로 쓰이는 실리콘 보다 100배 이상 전자를 빨리 이동시킨다.
　강도는 강철보다 200배 이상 강하고 최고의 열전도성을 가진 다이아몬드보다 2배 이상 전도성이 높을 뿐 아니라 투명하고 신축성까지 뛰어나 전자소자로서는 완벽한 조건을 갖추고 있다.

　그러나 이 그래핀에 전류의 흐름을 마음대로 제어할 수 있는 성질인 밴드갭이 없어 전류의 흐름을 제어할 수 없었다.
　그래핀의 유일한 단점이 밴드갭이 없어 전류를 전혀 조절하지 못해 다양한 방법들이 연구되고 있다.
　조길원 교수팀이 주목한 것은 버널적층으로 된 그래핀 구조다.
　이 형태의 그래핀은 외부전기장에 의하여 변화하는 밴드갭을 갖는데 지금까지 화학기상증착법으로 그래핀을 만들면 구조가 제어된 여러 층의 그래핀을 만들 수가 없다는 한계가 있었다. 이에 연구팀은 구리 기판 뒤에 얇게 니켈 박막을 붙이는 것으로 이 문제를 해결했다. 이렇게 만들어진 촉매를 이용, 밴드갭을 제어할 수 있는 다층 그래핀을 만들 수 있었고 그래핀의 층수도 아주 간단하게 조절할 수 있었다. 일반적으로 사용하는 웨이퍼 면적으로 합성했을 때에도 96.3%의 높은 균일도를 가져 상용화 가능성도 한층 높였다.
　조 교수는 “밴드갭이 제어된 다층 그래핀 합성기술은 상용화에 직결되는 중요한 원천기술”이라며 “이번 연구는 그래핀을 이용한 플렉서블 전자소자 개발에 크게 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.