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연세대 학부생 논문, 국제 학술지에 게재
2차원 물질의 두께 실시간 측정 알고리즘 발견
2018년 02월 06일 (화) 11:14:42
   
(왼쪽부터) 연세대 이제관, 조승완 씨

[대학저널 신효송 기자]새로운 반도체 물질인 2차원 물질의 적층 두께를 쉽고 빠르며 정확하게 판별하는 알고리즘이 연세대학교(총장 김용학) 전기전자공학부 최현용 교수팀에 의해 개발됐다. 연구 논문은 1월 SCIE급의 국제 학술지인 Journal of Physics D: Applied Physics (IF=2.588)에 출판이 확정됐다.

본 논문의 공동 1저자인 연세대 전기전자공학부 통합과정 이제관, 조승완 씨는 학부 4학년에 이 연구를 시작했다. 학부 졸업연구 주제로 해당 연구를 수행했다. 이후 최현용 교수의 연구실에 함께 진학해 지속적인 연구를 진행한 끝에 국제적인 학술지에 논문을 게재하는 성과를 이루게 됐다.

이번 성과는 학부생도 저명한 학술지에 논문을 투고할 수 있다는 가능성을 보여줬다는 점에서 의미가 깊다.

그래핀 및 전이금속 디칼코게나이드 물질로 대표되는 2차원 물질은 1 nm 이하의 얇은 원자층이 겹겹이 쌓여 있는 물질이다. 특히 단원자층 상태 일 때 기존의 반도체와는 차별화되는 독특한 전기적·광학적 성질을 보여 실리콘의 뒤를 이을 반도체 물질로서 지난 수년간 학계에서 활발히 연구돼 왔다.

그럼에도 불구하고 산업계에서는 아직 2차원 물질이 활용된 예를 찾아볼 수 없다. 2차원 물질 특유의 얇은 두께 때문에 정확한 적층 두께의 확인이 어려우며 정확한 판별을 위해 최소 수 시간에서 며칠이 걸리는 복잡한 실험이 요구되기 때문이다. 이 과정에서 2차원 물질의 손상이 생길 가능성 또한 높다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최현용 교수팀은 일반적인 현미경과 컴퓨터 프로그램만으로 2차원 물질의 적층 두께를 정확히 측정해낼 수 있는 새로운 알고리즘을 선보였다. 이는 상용화된 일반 광학 현미경과 기본적인 컴퓨터 프로그램으로 손쉽게 구현할 수 있음에도 불구, 총 96 개의 샘플들로 기존 방법들과 교차 비교한 결과 약 92 %의 높은 정확도를 가진다.

이 방법은 단순한 장비 구성만으로 수 초 내에 기존 방법들 이상의 정확도로 적층 두께를 판별할 수 있다는 점에서 의미가 크다. 특히 2차원 물질을 적층하는 공정에서 실시간으로 물질의 적층 과정을 분석할 수 있다는 점에서 응용성이 매우 높다. 


신효송 기자 shs@dhnews.co.kr
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