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"차세대 전자소자 소재 '질화붕소' 합성법 개발"

KIST·IBS·성균관대·동국대 등 공동 연구

(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 국내 연구진이 차세대 전자소자의 소재로 주목받는 물질을 합성하는 새로운 방법을 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST), 기초과학연구원(IBS), 성균관대, 동국대 등이 참여한 공동연구진은 '질화붕소'를 단결정 형태로 합성하는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다. 단결정이란 물질의 구성 입자가 규칙적으로 배열된 상태를 뜻한다. 연구 결과는 이날 국제학술지 '사이언스'(Science)에 실렸다.

KIST 연구진의 모습 [과학기술정보통신부 제공]
KIST 연구진의 모습 [과학기술정보통신부 제공]

질화붕소는 붕소와 질소로 이뤄진 평면 소재인데, 전기가 통하지 않는 '절연성'을 가진다. 이에 이 소재는 투명하면서도 유연한 차세대 전기소자의 절연체로 활용될 수 있다는 점에서 학계의 주목을 받고 있다.

질화붕소의 우수한 절연성을 유지하려면 단결정 형태로 합성해야 하지만 기존 기술로는 불가능했다. 연구진은 기술적인 한계를 극복하고자 액체 상태의 금 표면에서 질화붕소 박막을 합성하는 방법을 고안해냈다. 금 표면에서는 질소와 붕소 원자들이 전기적으로 상호작용하며 적정 거리를 유지하는데, 이 현상을 합성에 활용한 것이다.

연구진은 합성한 질화붕소 박막을 기판으로 삼아 그래핀과 이황화몰리브덴, 이황화텅스텐 등 평면 소재들을 단결정으로 합성하는 데도 성공했다. 이어 그래핀과 질화붕소가 층을 이룬 구조의 소재도 만들어냈다.

논문의 교신저자인 김수민 KIST 박사는 "두 가지 원소로 구성된 단결정 2차원 물질을 합성하는 새 방법을 제안해 다양한 2차원 이종 적층 구조의 소재를 개발할 수 있는 장을 열었다"고 연구의 의의를 밝혔다.

연구진은 새 기술이 차세대 전자소자는 물론이고 센서, 필터 등의 개발에도 혁신을 가져올 것으로 기대하고 있다.

sun@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2018/11/16 04:00 송고

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