아주대, 광흡수율 높고 조절 가능한 그래핀 개발

(수원=연합뉴스) 최종호 기자 = 아주대학교 에너지시스템학과 염동일 교수 연구팀은 광흡수율이 높고 전기적 조절이 가능한 그래핀-광섬유 소자를 개발했다고 28일 밝혔다.
염 교수팀에 따르면 그래핀은 탄소 원자가 6각형 벌집 모양으로 연결된 2차원 물질로 실리콘보다 100배 빠른 전자이동도, 97.7%의 높은 투명도, 우수한 기계적·물리적·화학적 특성이 있어 '꿈의 신소재'로 주목받고 있다.
그러나 투명도가 높은 만큼 빛 흡수율이 적어 광신호를 검출해 전기적 신호로 바꿔주는 광검출기를 비롯한 반도체 소자 제작기술에 사용하기에는 어려움이 따랐다.
이에 염 교수팀은 그래핀에 광섬유를 결합한 그래핀-광섬유 광전소자를 개발, 광흡수율을 20배 이상 증대시키는데 성공했다.
이 그래핀-광섬유 광전소자는 외부에서 작용하는 전압을 조절하는 방법으로 광흡수율에 대한 조절도 가능하다.
이번 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications) 4월호에 실렸다.
염 교수는 "이번에 개발한 광전소자는 빛이 광섬유를 따라 진행하면서 발생하는 감쇄파와 그래핀이 상호작용하면서 빛의 흡수율을 끌어올리고 흡수율에 대한 조절까지 가능한 것으로 아직 학계에 보고된 바가 없다"고 설명했다.
그는 "산업용 정밀 레이저 가공이나 레이저 무기 등을 구현하는데 직접 응용이 가능하다"며 "향후에는 고효율의 그래핀 기반 광학소자를 구현하는 데에도 기여할 수 있을 것"이라고 전망했다.
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