‘2차원 물질’이종합성의 난제 풀었다
□ 한국과학기술연구원 김수민 박사, 기초과학연구원 나노구조물리연구단 이영희 연구단장(성균관대학교), 동국대학교 김기강 교수가 공동연구를 통해 두 가지 원소(질소와 붕소)로 구성된 2차원 물질인 질화붕소*를 단결정으로 합성하는 기 술을 개발했다고 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 밝혔다.
* 질화붕소(Hexagonal boron nitride; hBN) : 그래핀과 같은 육각형 원자구조로 탄소 대신 붕소와 질소로 일어진 판상 구조를 갖는 소재
□ 이 연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 사이언스(Science) 11월 16자에 게재되었다.
※ 논문명 : Wafer-scale single-crystal hexagonal boron nitride film via self-collimated grain formation
※ 주저자 : *** 연구원(KIST, 제1저자), 김수민 박사(KIST, 교신저자), 이영희 단장(기초과학연구원 나노구조물리연구단, 교신저자), 김기강 교수(동국대, 교신저자)
□ 2차원 물질들은 전기적인 특성, 유연성, 투명성이 우수해 차세대 전자 소자의 핵심 소재로 꼽힌다. 또한 기체를 투과시키지 않아, 소자의 보호 장벽으로 활용 가능성이 높다. 그 중 질화붕소는 2차원 물질 중에서 유일하게 절연 특성이 있어, 투명한 유연 전자소자의 절연층으로써 주목받고 있다.
○ 그러나 질화붕소의 특성을 유지하기 위해 단결정* 형태로 합성해야하는 난제가 남아있다. 기존 합성법으로 개발된 대면적 질화붕소는 다결정* 형태로 합성되어, 질소와 붕소의 원자결합이 불완전하고 절연 특성이 떨어지는 문제가 있다.
* 단결정 : 결정 전체가 규칙적으로 일정한 결정축을 따라 모여 있는 상태
* 다결정 : 여러 결정이 불규칙적으로 모여있는 상태. 결정 간 결합이 불완전함.
‘2차원 물질’ 이종합성의 난제 풀었다
어떤 학술지에 2차원 물질인 질화붕소를 하나의 단결정으로 만드는 기술이 실려 있어
사이언스