▲ UNIST 박장웅(34) 교수와 남성우 박사, 미 하버드대 찰스 리버 교수가 참여한 연구팀이 그래핀을 사용해 전자회로 전체를 한 번에 화학적으로 합성하는 기술을 개발했다고 22일 발표했다. 이번 연구는 네이처 머티리얼지에 21일 게재됐다.     © 편집부

울산과학기술대학(UNIST) 연구팀이 전자회로 전체를 그래핀으로 한 번에 합성하는 새로운 기술을 개발했다.
 
UNIST 박장웅(34) 교수와 남성우 박사, 미 하버드대 찰스 리버 교수가 참여한 연구팀이 그래핀을 사용해 전자회로 전체를 한 번에 화학적으로 합성하는 기술을 개발했다고 22일 발표했다. 이번 연구는 네이처 머티리얼지에 21일 게재됐다.
 
지금까지 반도체칩 제조 공정은 평면 형태의 딱딱한 반도체 재료 위에 다양한 금속 및 절연 물질들을 여러 층으로 쌓으면서 모양을 만드는 다단계 공정으로 이뤄져 왔다.
 
이 경우 제조공정이 복잡하고 평평한 형태의 기판만 사용 가능하다는 단점이 있었다. 또한 두꺼운 반도체 기판의 특성상 기존의 소자는 투명하지 못하다는 한계점도 있었다.
 
박 교수팀이 개발한 기술은 기존의 복잡한 반도체 공정 대신에, 한 번의 합성으로 그래핀 기반의 전자회로와 센서를 만드는 것이다.
 
그래핀은 벌집 모양으로 이루어진 나노물질로, 탄소원자 한 층으로 구성돼 있다. 이때 그래핀들이 겹겹이 쌓이면 흑연이 된다.
 
박 교수팀은 합성 시 그래핀 층수를 조절하여, 전체가 그래핀과 흑연으로 이루어진 전자회로를 만들었다. 기존 반도체칩의 다단계 공정 대신에 전자회로를 한 번에 합성하는 신개념을 제시했다.
 
또한 전자회로를 합성한 후 다른 기판으로 옮기는 방법으로, 물 위나 곤충 표면, 동전과 같은 기존의 공정으로는 불가능한 여러 곡면 위에도 전자회로를 쉽게 부착하게 하였다.
 
박장웅 교수는 "이번 연구는 전자회로 전체가 한 번에 합성되는 단순화된 공정으로 제조단가를 절감할 수 있다"며 "그래핀의 유연성과 투명성 덕분에 여러 사물에도 전자회로를 부착할 수 있는 새로운 길을 열었다"고 말했다.  허종학 기자