세계 최초 반도체성 탄소나노튜브를 대량 분리ㆍ추출기술 개발

[산업일보]
반도체성 탄소나노튜브를 대량으로 추출하는 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

과학기술부 21세기 프론티어 연구개발사업의 일환으로 발족한 테라급나노소자개발사업단의 과제를 수행중인 성균관대학교 이영희(李永熙) 교수 연구팀은 세계 최초로 반도체성 탄소나노튜브를 대량으로 분리ㆍ추출하는데 성공했다고 밝혔다.

개발 책임자인 이영희 교수(사진)는 “양산 분리기술 확보로 테라급 반도체 개발뿐만 아니라 다양한 나노소재분야에 파급효과가 클 것”으로 전망된다며 “탄소나노튜브 분리 분야에서 기술적 우위와 리더쉽을 확보하는 큰 전기를 마련했다”고 말했다.

단일층 탄소나노튜브는 구조의 특성상 키랄성에 따라 금속성 탄소나노튜브와 반도체성 탄소나노튜브로 나눌 수 있다. 합성시 두 가지 성질의 탄소나노튜브가 시료에 혼재돼 있으며 두 종류의 탄소나노튜브를 따로 분리하는 기술이 없어 응용에 걸림돌이 돼 왔다.

특히 탄소나노튜브를 트랜지스터에 응용하는 경우에는 반도체성 탄소나노튜브만을 필요로 하기 때문에 테라급반도체를 개발하기 위해서는 반도체 탄소나노튜브만을 분리해 대량으로 추출하는 기술 개발이 절실히 요구돼 왔다.

연구팀은 나이트로늄 이온이 녹아있는 용액 속에 탄소나노튜브를 섞은 다음, 초음파로 처리해 금속성 탄소나노튜브만을 선택적으로 해체시켜 필터에 걸러 없애고 반도체 탄소나노튜브만을 얻을 수 있었다.

연구원측은 이 처리 방법이 간단할 뿐만 아니라 기존의 방법에 비해 반도체성 탄소나노뷰브를 손상시키지 않고 수율을 90% 가까이 크게 향상시킬 수 있다고 밝혔다. 또한 후처리 공정없이 곧바로 트랜지스터에 응용할 수 있다고 설명했다.

한편, 개발한 탄소나노튜브 분리추출기술은 미국 화학회지(JACS) 4월호에 소개돼 기술의 우수성을 인정받았다. 현재 이 기술과 관련해 국내뿐 아니라 미국, 유럽, 일본, 중국 등에 해외 특허를 출원중이다.



미디어다아라 김원정 기자(news@daara.co.kr)