실리콘 대체 탄소나노튜브 개발
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성균관대 이영희 교수팀, 대량 분리ㆍ추출 성공 … 분리수율 90% 실리콘을 대체할 <꿈의 소재>로 인식되고 있는 반도체성 탄소나노튜브를 대량 분리ㆍ추출해낼 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.이영희 성균관대 교수(50) 연구팀은 삼성종합기술원 등과 공동으로 반도체성 탄소나노튜브를 대량으로 분리ㆍ추출하는데 성공했다고 5월11일 발표했다. 탄소나노튜브는 다양한 전기적 성질을 띠고 있는 직경 1-10㎚(10억 분의 1ｍ)의 미세한 물질로 차세대 전자소재, 정밀기계, 광(光)소자, 에너지, 바이오산업 등 차세대 나노제품에 필수적인 <꿈의 소재>로 불리고 있다. 특히, 2015년 이후 실리콘 반도체의 기술적 한계를 극복할 수 있는 차세대 나노소재로 각광받고 있다. 단일층 탄소나노튜브는 구조의 특성상 금속성 탄소나노튜브와 반도체성 탄소나노튜브로 나눌 수 있지만, 합성 때 2가지 성질의 탄소나노튜브가 혼재돼 있어 2가지 종류의 탄소나노튜브를 따로 분리하는 기술이 없어 응용에 걸림돌이 돼 왔다. 탄소나노튜브를 트랜지스터에 응용할 때에는 반도체성 탄소나노튜브만을 필요로 하기 때문에 테라(1테라=1조)급 반도체를 개발하기 위해서는 반도체 탄소나노튜브만을 분리해 대량으로 추출하는 기술 개발이 절실히 요구돼 왔다. 성균관대 연구팀은 나이트로늄 이온(NO2+)이 녹아있는 용액 속에 탄소나노튜브를 섞은 다음 초음파 처리를 통해 금속성 탄소나노튜브만을 선택적으로 해체시켜 필터에 걸러 없애고 반도체 탄소나노튜브만을 얻을 수 있었는 기술을 개발했다. 처리방법이 간단할 뿐만 아니라 기존의 방법에 비해 반도체성 탄소나노뷰브를 손상시키지 않고 분리수율을 90% 가까이 크게 향상시킬 수 있으며, 또한 후처리 공정 없이 곧바로 트랜지스터에 응용할 수 있는 장점이 있다. 특히, 복잡한 과정을 거치지 않으면서도 대량으로 반도체성 탄소나노튜브를 얻을 수 있어 탄소나노튜브를 이용한 테라급 반도체 개발에 한발 다가서게 된 것으로 평가되고 있다. 연구성과는 화학분야에서 세계 최고의 권위를 자랑하는 미국 화학회지(JACS) 4월호에 소개됐고 국내는 물론 미국, 유럽, 일본, 중국 등에 특허를 출원중이다. <화학저널 2005/05/12> |
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