광운대 학부생 연구, SCI급 논문에 게재

광운대학교는 전기공학과 4학년 강명훈(사진) 학생이 공동 제1저자로 참여한 논문이 SCI(과학기술논문인용색인) Q1급 국제학술지인 Nanotechnology에 온라인 게재됐다고 26일 밝혔다.


논문 제목은 'Atomic Layer Deposited High-k Dielectric on Graphene by Functionalization through Atmospheric Plasma Treatment(상압 플라즈마 처리를 통해 활성화된 그래핀 표면 위 원자층 증착 공정으로 형성된 고유전율 유전체)' 이다.

이 논문에서는 그래핀 소재를 다양한 전자소자에 적용하기 위해 그래핀 위 고품질 박막 증착 기술을 제안한다. 탄소원자로 벌집 모양 격자를 구성하는 그래핀은 원자 하나의 얇은 두께를 갖는 2차원 소재이며 높은 전도도, 유연성, 생체적합성 등 우수한 특성 덕분에 차세대 전자 소재로 많은 연구가 진행되고 있다.

하지만 그래핀 표면은 화학적으로 비활성적이기 때문에 화학적 결합에 기반하는 원자층 증착 기술을 적용해 그래핀 표면에 고품질 박막을 형성하는데 어려움이 있었다.

이 연구논문에서 상압 플라즈마 공정을 이용해 구조적 및 전기적 성능 저하를 최소화하면서 그래핀 표면을 활성화 했으며, 활성화된 그래핀 표면 위에 원자층 증착 기술을 이용해 고품질의 ZrO2 유전 박막을 형성, 그래핀 표면에서도 화학적 결합에 기반하는 증착 기술을 응용할 수 있음을 보였다.


이태훈 지도교수(광운대 전기공학과)는 "2차원 소재 그래핀의 전기적 물리적 특성 저하를 최소화하면서 고유전율 절연막을 증착하는 기술을 연구했다"며 "그래핀과 고유전율 절연막에 기반하는 플렉서블 바이오메디컬 센서를 비롯한 다양한 전자소자의 기술 발전에 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.

강명훈 학생은 "앞으로 대학원에 진학해 그래핀 기반 고민감도 바이오 센서 및 전자소자를 연구하고 그 결과를 이용해 창업에 도전할 것"이라며 "많은 학부생이 학과 교수 연구실에서 다양한 연구와 경험을 쌓고 진로 선택의 폭을 넓혔으면 좋겠다"고 말했다. 이어 "공동연구를 진행한 서울과학기술대학교 안지환 교수 연구팀에 감사하다"고 덧붙였다.