호서대 전자및디스플레이공학부 최운섭 교수팀이 수용성 전구체를 활용해 2차원 소재를 대면적으로 합성하는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

기존의 2차원 소재를 합성하는 방법은 석영관에 황을 첨가해 고온으로 반응시키는 것이 일반적이었다. 이 경우에는 2차원 소재 내의 황 성분과 원자층 두께를 조절하기 어렵고 또한 패턴형성을 위한 추가적인 후공정이 필요하다.

호서대 연구팀은 2차원 소재의 수용성 전구체와 황을 첨가해 새로운 용액을 만들어 박막을 형성한 후, 박막을 열처리해 2차원 소재로 변환했다. 용매는 물을 사용해 친환경적인 공정이 가능하다. 이 기술로 2차원 소재를 용액공정으로 원자층 두께를 다양하게 조절해 합성할 수 있으며 4인치 이상의 대면적으로도 제작될 수 있음을 증명했다. 이 기술을 이용하면 2차원 소재를 인쇄공정에서 원하는 패턴을 만들 수 있어 반도체와 디스플레이 등 전자소자에 적용할 수 있다.

연구책임자인 최운섭 교수는 "기존의 기술로는 불가능한 printing 기술을 2차원 소재에 적용하여 다양한 원자층으로 형성한 것, 트랜지스터(TFT)에 적용하여 우수한 전기적 특성을 확보한 것이 핵심"이라고 밝혔다.

이번 연구는 공학재료분야의 JCR 상위 저널인 Nature 자매지 `엔피제이 2D 머티리얼스 앤 어플리게이션스(npj 2D Materials and Applications)` 온라인판 9월11일자에 게재됐다. 박하늘 기자

<저작권자ⓒ대전일보사. 무단전재-재배포 금지>