성균관대 김태성 교수 등 나노결정 가진 팔면체 저온 플라즈마 합성기술 개발
성균관대 김태성 교수 등 나노결정 가진 팔면체 저온 플라즈마 합성기술 개발
  • 장원주 기자
  • 승인 2021.01.15 10:36
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플라즈마 화학기상증착법 이용한 저온 대면적 합성 대량 생산 및 수전해용 백금의 대체 촉매 가능성 확인

[대학저널 장원주 기자] 성균관대는 기계공학부 김태성(사진) 교수가 신소재공학부 황동목 교수, 김만수 박사(공동 1저자), 아주대 이재현 교수(공동교신저자), 한국기계연구원 김형우 박사와 4인치 웨이퍼 크기의 금속성을 가지는 이황화몰리브데넘(1T-MoS2) 박막 성장 및 효율적인 수소 발생 반응 기술을 개발했다고 15일 밝혔다. 

전이금속 칼코겐 화합물은 전이금속과 16족 칼코겐 원소 중 산소를 제외한 황(S)과 셀레늄(Se), 텔레늄(Te)의 화합물로 그래핀과 비슷하지만 밴드갭과 복수의 구조상에 따라 도체와 반도체, 절연체로 존재할 수 있어 그래핀을 대체할 차세대 나노소재로 기대되고 있다. 

연구진은 2020년 플라즈마화학기상증착법(PECVD)을 이용해 이황화텅스텐(WS2)을 팔면체 구조로 성공적으로 합성한 경험과 노하우를 바탕으로 이황화몰리브데넘 또한 대면적 팔면체 구조 합성에 성공했다. 

김 교수는 “전이금속 칼코겐 화합물의 대표 물질 두 가지(MoS2, WS2)의 팔면체 구조 합성법을 모두 확보한 것은 주목할 만한 일”이라며 “저온 플라즈마 합성방법 또한 여러 분야에 적용가능하고 높은 재현성과 균일도를 가지고 있어 상용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구는 Green & Sustainable Science & Technology 분야 국제학술지 ‘켐서스켐(ChemSusChem)'(IF:7.96, JCR 상위 10% 이내)에 지난 8일 온라인 게재됐다. 

이 연구는 한국연구재단에서 지원하는 중견연구(NRF-2017R1A2B3011222), 기본연구(NRF-2018R1D1A1B07040292), 기초연구실사업(NRF-2020R1A4A4079397)의 지원으로 수행됐다. 향후 다양한 종류의 이차원 물질의 형상별 대면적 상용화에 기여할 것으로 기대된다. 


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