서울시립대 장영준 교수 연구팀, 공동연구로 신개념 2차원 경계면 속박 전하 현상 발견

중앙일보

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서울시립대학교 물리학과 & 스마트시티학과 장영준 교수 연구팀이 울산대 물리학과 김정대 교수 연구팀, 연세대 신소재공학과 알로이시우스 순 교수 연구팀과 공동으로 그래핀과 이차원물질 경계면에서의 속박 전하 현상을 밝혀 새로운 전자소자의 개발 가능성이 유망한 이종접합 구조를 구현했다.

본 연구팀은 분자살켜쌓기(MBE) 증착기법을 사용하여 그래핀 단일층과 ReSe2 단층의 이종접합 구조의 합성에 성공했고, 주사터널현미경(STM) 분석기법으로 이종접합면 사이에 존재하는 새로운 전하분포를 확인했다. 제일원리계산 기법을 이용해 관측된 전하분포는 찌그러진 ReSe2 원자구조에 의해서 그래핀의 전하가 접합계면에 속박된 결과임을 밝혀냈다.

김정대 교수와 알로이시우스 순 교수, 장영준 교수, 찐티리(Thinh Thi Ly) 박사후연구원, 이윤재 대학원생, 최병기 박사후연구원은 “본 연구로 구현한 그래핀/이차원물질 이종접합의 속박 전하 현상은 이종접합을 이용해서 고속 전자소자 특성을 조절하는 새로운 방향”이라며 “앞으로 전자소자, 광전자소자와 같은 분야에 응용할 수 있을 것” 이라고 예측했다.

연구 결과는 네델란드 엘세비어 출판사에서 발간하는 재료과학(코팅&박막)분야 최상위 국제학술지인 Applied Surface Science (Impact factor: 6.707)에 12월 14일, ‘Direct observation of trapped charges at ReSe2 and grapahene heterojunctions’라는 제목으로 게재됐다.

본 연구 성과는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기본연구자지원사업, 중견연구자지원사업 및 학문후속세대지원사업 및 산업통상자원부의 지원으로 수행됐다.

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