그래핀 소재가 차세대 전자 소자의 성능 향상에 기여할 수 있는 방식은?

Question

그래핀은 꿈의 소재로 불리웁니다. 그래핀의 경우 전도성이 상당히 뛰어나면서도 가볍죠. 이를 전자 소자에 적용했을 때 성능이 향상될 수 있다는 구체적인 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요.

그래핀 소재는 전자가 거의 방해받지 않고 이동합니다. 그래서 신호 손실과 발열이 크게 줄어들게 되죠. 이걸 트랜지스터나 배선에 쓰면 더 빠르면서도 전력 효율이 좋은 소자 구현이 가능할 수 있습니다. 또 원자 한 층 두께라 소자를 아주 얇으면서도 작게 만들 숭수 있는 장점이 있기 때문에 이에 기여할 수 있게 되겠죠.

Answer 2

안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

그래핀은 전자의 이동 속도가 실리콘보다 훨씬 빨라 초고속 전자 소자 구현이 가능하며 얇고 유연하면서 강도가 높아 다양한 소자 구조에 적용할 수 있습니다 이를통해 투명 전극 플렉서블 디스플레이 초소형 트랜지스터와 같은 차세대 전자기기에 활용될 수 있습니다 그래핀은 집적도와 속도를 높이고 발열을 줄여 전자소자의 성능 향상과 혁신적인 기기 개발에 기여합니다

Answer 3

안녕하세요. 한만전 전문가입니다.

그래핀은 육각 벌집모양의 2D형태의 결정조직을 가진 탄소로 이루어진 신소재 입니다.

결정이 매우 규칙적으로 배열 되어 있고 불순물이 거의 존재하지 않기때문에 전자가 이동하면서 산란이 거의 일어나지 않아 전기전도성이 매우 뛰어나고 전기손실이 거의 발생되지 않아 전자소재로 사용될경우 효율을 극대화 할수 있습니다.

하지만 아직 기술적 한계로인해 소재로서의 기능보다 동에 코팅하여 동의 단점을 보완하는 코팅제 수준으로 상용화 되고 있는 것이 현실입니다.

꿈의 소재로 많이 알려져 있으나 산업전반에 활용할수 있는 기술적 현실은 아직 넘어야 할 산이 너무 많습니다.

Answer 4

안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.

그래핀은 탄소원자가 육각형으로 2차원 평면에 한층만 만들어진 구조 입니다. 흑연의 한층을 떼어낸 구조라 생각하시면 됩니다.

두께가 얇지만 강도는 강철보다 수백배 강하며 높은 전기전도성과 열 전도성을 가집니다. 또한 투명하여 빛 통과율도 높고 유연하기 까지 합니다.

이를 반도체에 적용할 경우 기존의 실리콘 보다 수백배 높은 전자 이동성을 가지게 됩니다. 또한 높은 열정도성 덕분에 부품에서 발생하는 열을 외부로 빠르게 분산 배출 시킬 수 있습니다.

그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)