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과학기술정보통신부(장관 유영민)는 한국과학기술연구원 김수민 박사, 기초과학연구원 나노구조물리연구단 이영희 연구단장(성균관대학교), 동국대학교 김기강 교수가 공동연구를 통해 두 가지 원소(질소와 붕소)로 구성된 2차원 물질인 질화붕소를 단결정으로 합성하는 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.
이에 연구팀은 액상 금 표면 위에서 질화붕소의 결정립이 동일한 방향으로 형성되는 '자가 줄맞춤' 현상을 이용해 단결정 질화붕소 박막을 합성했다. 이 방법은 박막의 크기에 구애받지 않고 원하는 크기의 단결정 형태를 합성할 수 있다. 또한 제작된 단결정 질화붕소 박막을 기판으로 활용해 반금속성 소재인 그래핀, 반도체성 소재인 이황화몰리브덴, 이황화텅스텐 등 다른 2차원 소재들도 단결정으로 합성했다. 그래핀과 질화붕소가 층을 이루는 이종 적층구조를 직접 합성하는 데도 성공했다.
이번 연구 성과는 세계 최초로 이종 원소로 구성된 2차원 소재를 대면적 단결정으로 합성할 수 있는 원천기술 개발한 것일 뿐만 아니라 다양한 2차원 소재의 이종 적층구조를 대면적 단결정으로 성장할 수 있는 새로운 연구 패러다임을 제시한 것으로 평가받고 있다. 김수민 박사는 "이 연구는 그래핀을 포함해 두 가지 원소로 구성된 단결정 2차원 물질을 합성하는 새로운 방법을 제안해 다양한 2차원 이종 적층구조 개발의 새로운 장을 열었다"라고 했다. <스포츠조선닷컴>