화학뉴스

국내 연구진이 음이온을 이용해 저항을 조절하는 동시에 수소를 발생시키는 그래핀 촉매 다이오드 소자를 개발했다.
미래창조과학부는 인하대학교 환경공학과 전기준 교수와 아주대학교 신소재공학과 서형탁 교수 공동 연구팀이 수소를 이용한 에너지자원 개발 및 화학센서 등으로 활용될 수 있는 그래핀(Graphene) 촉매 다이오드 소자를 개발하는데 성공했다고 7월21일 발표했다.
연구팀이 개발한 다이오드는 p타입 반도체인 환원그래핀산화물(RGO)과 n타입 실리콘 반도체를 접합시킨 형태로 탄소 단일 원자층을 여러 겹으로 적층한 3-5나노미터 투께의 초박막 RGO를 사용했다.
연구팀이 개발한 그래핀 촉매 다이오드 소자는 1V 미만 전압에서는 전류가 증가하지만 1-4V에서는 일정한 수준으로 유지되고 4V를 초과하면 전류량이 증가하는 등 전압과 전류량이 비례하지 않는 특징을 나타내는 것으로 알려졌다.
아울러 4V 이상에서 발생하는 핫전자가 RGO 표면의 수분을 전기‧화학적으로 분해해 수소와 수산화음이온을 생성하는 것으로 나타났다.
연구팀 서형탁 교수는 “그래핀 촉매 다이오드 소자는 하나의 다이오드로 저항을 마음대로 조절해 전류를 제어하는 다중 스위치 기능의 개발 가능성을 제시한 것”이라며 “IT 집적소자나 고감도 화학센서 분야 등에 적용할 수 있을 것”이라고 강조했다.
연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 신진연구자 지원사업과 중점연구소 지원사업 등의 지원으로 수행했으며 연구결과는 Scientific Report의 7월20일 온라인 판에 게재됐다.