▲ 공과대학 전기전자전파공학부 Urszula Dettlaff-weglikowska 교수가

나노스케일 변조를 이용한 그래핀 밴드갭 조절 기술 개발

수십 나노미터의 기판 홈 위에 그래핀을 올려두었을 때 
나노갭에 따라 그래핀의 전기적 성질 조절 가능 시연

공과대학 전기전자전파공학부 Urszula Dettlaff-weglikowska 교수가 교신저자로 참여한 논문이 최근 Nano Letters에 각각 제 1저자와 교신저자로 논문이 게재됐다. Nano Letters지는 Impact Factor가 13.197의 저널로 논문명 이란 제목으로 7월 12일 온라인판에 게재됐다.

제 1저자로 참여한 이종권 박사는 WCU 플렉서블 사업단의 연구교수로서 처음 연구의 아이디어를 제안하였고 주된 연구를 수행했다. Urszula 교수는 교신 대표저자로서 연구의 진행에 있어서 세종대, 독일 함부르크대, 건국대와의 협력연구를 통해 그래핀의 일부가 규칙적으로 떠 있는 경우에 대해 이론적, 실험적으로 증명하는 데에 주도적인 역할을 했다. Urszula 교수는 WCU 플렉서블 사업단과 전기전자전파공학부 소속 교수로 고려대 내에서 연구기반을 바탕으로 국내에서 형성된 인적네트워크와 독일에 있는 STM으로 세계적으로 유명한 그룹과의 국제공동연구 또한 성공적으로 이끌어냈다. 


그래핀은 초고속 소자에 적용될 수 있는 가능성이 있으나 주로 금속성을 보여주기 때문에 나노리본, 나노메쉬, 화학적 기능화 등의 과정을 거쳐 반도체성을 보여주는 노력이 많이 있다. 전기전자전파공학부의 Urszula 교수팀은 그래핀을 규칙적으로 일부가 띄워진 구조로 만들어 줌으로써 반도체 에너지갭을 조절할 수 있는 방법을 연구하였다. 이를 PMG (Periodically modulated graphene)이라고 하며 기판에 나노트렌치 구조를 만들고 그래핀을 올려두었을 때 기판과의 규칙적인 상호작용에 의해 에너지 갭이 열리는 것을 보여주었다.

그래핀을 나노트렌치 위에 올려두었을 때 라만분광 피크들은 장파장 이동이 관측하였고 나노트렌치 위에 있는 그래핀 부분이 온도에 따른 저항의 변화가 반도체성을 보여줌으로써 반도체로서의 에너지갭이 열려 있음을 확인하였다.