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| 흑린을 활용하여 에너지 극대화 기술을 개발한 성균관대학교 유원종 교수팀 연구는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 8월 24일 게재되었다.(자료제공=성균관대학교 유원종 교수) |
한국연구재단(NRF)은 성균관대학교 유원종 교수 연구팀과 미국 컬럼비아 대학교 제임스 혼 교수가 이차원 흑린 소재를 활용해 전자 소재 내에서 가속적 충격이온화에 따른 전자 발생 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.
일반적으로 흑린(black phosphorus)은 반도체 성질을 갖고 있지만 공기와 쉽게 반응하는 특성 때문에 활용이 어려웠으나 흑린을 얇은 물질로 감싸 공기 중에서 반응이 일어나지 않게 하는데 성공함으로써 최근 반도체 활용에 역점을 둔 연구가 활발히 진행되고 있다.
이번 연구팀은 이런 흑린 특성에 중점을 두고 흑린에서 충격이온화로 인한 전자수 증가 현상이 활발히 일어나는 것을 관찰하였고, 이 흑린이 공기 중에서 산화되지 않도록 보호된 흑린 소자를 제작했다.
특히 이번에 제작된 흑린소자를 전기적으로 시험한 결과, 기존의 반도체와는 달리 전압의 증가에 따라 전하반송자(전자 또는 홀)의 숫자가 순간적으로 10배 이상 폭발적으로 증가하는 새로운 현상이 발견되었다. 이러한 연구 결과는 이차원 소재 기반 미래 전자소자 및 광전소자를 사용할 때 획기적인 에너지절감 및 저전력 동작을 가능하게 할 것으로 기대된다.
유원종 교수는 “이 연구는 한국연구재단 글로벌연구실(GRL) 사업으로 미국 컬럼비아대학교의 제임스 혼 교수와 함께 밀착연구를 한 산물”이며, “반도체, 태양전지, LED의 에너지 효율을 극대화하는 데에 적용될 것으로 기대된다”고 말했다.
1저자로 참여한 페이살 아메드(Faisal Ahmed) 박사는 연구성과를 통해 올해 8월에 박사학위를 받고, 파키스탄 과학기술대학교(National University of Science and Technology) 교수에 임용되었다. 그는 “이번 연구는 흑린을 활용한 의미있는 연구로써 전기적 에너지로 활용되는데 기여할 것”이라고 말했다.
이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(글로벌연구실)의 지원으로 수행되었고, 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 8월 24일 게재되었다.
