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샤먼대학, 세계 첫 원자수준 정밀도의 풀카본 전자소자 개발
  • 등록일2019.04.17
  • 조회수117


최근, 샤먼(廈門)대학 고체표면물리화학국가중점실험실 에너지·그래핀혁신플랫폼 훙원징(洪文晶)/셰쑤위안(謝素原) 연구팀은 영국랭커스터대학(Lancaster University) Collin Lambert 연구팀과 공동으로 세계 첫 단일 풀러렌 분자를 핵심 유닛으로, 그래핀을 전극으로 하는 풀카본(Full carbon) 전자소자를 제조함과 아울러 풀러렌 분자 기반 분자공학을 통하여 해당 풀카본 소자의 전자학적 성질에 대한 제어를 구현하였다. 이는 실리콘 기반 전자소자의 성능 및 사이즈 한계를 극복함으로써 풀카본 전자소자의 개발에 새 아이디어를 제공하였다. 해당 연구성과는 "Nature Communications"에 온라인으로 게재되었다.
실리콘 반도체 기반 마이크로 나노 전자기술은 물리적 사이즈 한계에 접근하고 있다. 탄소 기반 소자는 실리콘 기반 소자에 비하여 더욱 빠른 속도 및 더욱 낮은 전력소모 등 장점을 보유하고 있기에 기존의 실리콘 기반 기술을 대체할 수 있는 가장 가능성 있는 정보 소자이다. 그러나 원자수준 정밀도를 보유한 풀카본 전자소자의 제조가 향후 탄소 기반 칩 개발의 걸림돌로 되고 있다. 따라서 원자규모의 규칙적 구조 및 뛰어난 전기학적 특성을 보유한 풀러렌 재료는 탄소 기반 전자소자의 잠재적 핵심 유닛으로 떠오르고 있다.
연구팀은 소자 제조 기술의 자체 연구개발 및 혁신을 통하여 완벽한 2차원 구조를 보유한 그래핀을 전극으로 하고 독특한 전자학적 성질을 보유한 풀러렌을 핵심 유닛으로 하여 1nm도 되지 않는 단일 풀러렌 사이즈로 인한 어려움을 극복함으로써 풀러렌과 그래핀으로 구성된 풀카본 전자소자를 제조하였다. 또한 Collin Lambert 교수와의 이론적 계산 방면의 협력을 통하여 해당 풀카본 소자가 전자학 분야에서 수 많은 신기한 양자학적 특성을 보유하고 있음을 발견하였다.
해당 다학제간 협력을 통하여 세계 최초로 원자규모의 규칙적 구조를 보유한 풀카본 전자소자 제조기술을 파악함으로써 탄소 기반 전자소자를 서브나노미터 한계 사이즈로 추진하였는데 이는 풀카본 기반 전자학 발전에 중요한 의미가 있으며 차세대 탄소 기반 칩 기술의 핵심 재료 및 소자로 될 전망이다.

정보출처 : http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2019-04/16/content_419242.htm?div=-1