천진대학교 팀이 최초의 기능성 반도체 그래핀을 성공적으로 만들었습니다.

1월 4일 본 사이트의 소식에 따르면 차이나비즈니스뉴스(China Business News)에 따르면 최근 한 연구팀이 세계 최초로 그래핀으로 만든 기능성 반도체를 개발했으며 관련 논문이 권위 있는 저널 네이처(Nature)에 게재됐다. 이 논문의 제목은 "탄화규소 위의 초고이동도 반도체 에피택시 그래핀"입니다. 논문의 공동 첫 번째 저자는 Zhao Jian, Ji Peixuan, Li Yaqi, Li Rui 및 나머지 서명 저자는 주로 Tianjin University 연구팀 소속입니다. 중국의 연구원들과 미국 조지아 공과대학의 연구원들입니다.

천진대학교 석좌교수이자 천진나노입자 및 나노시스템 국제연구센터 전무이사인 Ma Lei는 이 연구가 외국 대학이 아닌 천진대학교 팀이 주도했다고 말했습니다. 온라인 소문은 다릅니다. 연구 결과는 2021년 하반기에 발굴됐으며, 해당 논문은 2022년에 작성될 예정이다. 연구 방향은 서명된 저자 중 한 명인 Walt A. de Heer가 제안했으며 Marley가 이끄는 중국 연구팀이 주요 연구 및 연구 작업을 수행했습니다.

이 사이트는 이러한 발견이 적절한 시기에 이루어졌다고 지적합니다. 오늘날 대부분의 전자 장치는 실리콘으로 만들어졌습니다. 그러나 컴퓨팅 속도가 지속적으로 향상되고 장치 크기가 지속적으로 축소됨에 따라 실리콘은 한계에 가까워지고 있습니다. 그래핀으로 만든 반도체는 기존 실리콘 반도체에 비해 많은 장점을 갖고 있고, 기존 마이크로 전자공학 처리 기술과 호환 가능하며, 실리콘을 대체할 수 있는 이상적인 소재다.

연구팀은 특수 용해로를 사용하여 탄화규소 웨이퍼에 그래핀을 성장시키는데 획기적인 성공을 거두었습니다. 그들은 탄화규소 결정 표면에 성장된 단일 층의 그래핀인 에피택시 그래핀이라는 물질을 준비했습니다. 연구진은 에피택셜 그래핀이 올바르게 제조되면 탄화규소와 화학적 결합을 형성할 수 있고 그래핀으로 만든 반도체 재료를 형성하기 시작할 수 있다는 것을 발견했습니다.

팀의 측정에 따르면, 그래핀 반도체는 실리콘보다 이동성이 10배 더 높은 것으로 나타났습니다. 이는 전자가 매우 낮은 저항으로 그 안에서 움직인다는 것을 의미합니다. 이러한 속성은 더 빠른 계산과 더 효율적인 전자 전달로 이어질 것입니다.

그러나 마 레이 박사는 연구의 큰 진전에도 불구하고 그래핀 반도체를 산업화하기까지는 오랜 시간이 걸릴 것이라고 말했습니다. 그는 그래핀 반도체의 본격적인 상용화까지는 앞으로 10~15년은 더 걸릴 것으로 내다봤다. 현재 Marais 박사와 그의 팀은 그래핀 반도체 재료를 더 큰 크기의 탄화규소 기판으로 확장하기 위해 노력하고 있습니다.

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