성대 연구팀, 그래핀 품질 저해 결정립계 구조 규명

성균관대 에너지과학과 정문석 교수(교신저자)와 미국 콜로라도 주립대 박경덕 연구원(제1저자) 연구팀이 나노라만산란 실험을 이용한 광학적, 구조적, 화학적 분석을 통해 대면적 그래핀의 품질을 저해하는 가장 대표적인 결함인 결정립계(grain boundary)의 구조를 규명하는데 성공했다.

15일 연구팀에 따르면 지금까지는 결정립계의 구조가 1차원 선형 원자결함에 탄소불순물들이 흡착된 구조라고 알려져 있었으나 이번 연구를 통해 대면적 그래핀 2중층으로 이뤄졌음이 확인됐다.

또 그래핀의 대표적인 결함인 결정립계 이외에도 나노주름(wrinkle), 씨앗층(seed layer)의 라만산란 이미징에도 성공해 그래핀의 성장매커니즘을 이해하는데 현격한 도움이 될 것으로 기대되고 있다.

연구팀은 그래핀 결함의 정확한 모습을 찾은 이번 결과를 이용해 대면적 그래핀을 이용한 전자소자의 상용화 속도가 더욱 빨라질 것으로 예상했다.

이번 연구결과는 재료공학 분야 상위 1.8% 이내의 최고 권위지 중의 하나이며 영향력지수가 18.96인 'Advanced Materials' 에 12월 9일자로 온라인 게재됐다.

[e-mail] 김병덕 기자