[고급물리학 실험] 그래핀(Graphene)

소개

[고급물리학 실험] 그래핀(Graphene)

목차

※ 그래핀(Graphene)이란?
※ 그래핀의 특성
※ 그래핀 소자 제작의 여러 가지 방법
※ 그래핀의 이용

본문내용

※ 그래핀(Graphene)이란?
그래핀은 탄소가 육각형 형태로 연결된 벌집 모양의 평면 구조 물질로 흑연과 같이 순수하게 탄소로 이루어진 물질이며 자세하게 흑연과의 차이점을 설명하자면 흑연의 표면층을 한 겹 벗긴 탄소나노물질이라 할 수 있다. 그래핀은 2004년 영국 맨체스터 대학교의 앙드레 게일 팀과 러시아 마이크로일렉트로닉스 연구소의 연구팀이 처음 만든 것으로 원자 한 개의 두께를 가진 2차원 탄소 구조체이다. 이 재료는 흑연에서 만들어진다.
위에 그림에서의 그래핀은 2차원 구조체로서 기존에 이미 연구되어 온 플러렌이나 탄소나노튜브, 흑연의 기초구성 물질이라고 볼 수 있다. 이러한 그래핀이 초기에 크게 각광을 받은 이유는 독특한 밴드 구조에 있다. 작은 에너지 영역에서 선형적인 분산관계를 가지기 때문에 그래핀에서 전하는 무게가 존재하지 않는 디락 페르미온으로 취급할 수 있다. 이러한 특성은 독특한 양자홀 효과에서 나타난다. 하지만 그래핀이 두 층으로 쌓일 경우 그러한 특성은 변환된다. 또한 그래핀에서 전하이동도는 굉장히 높은 수준으로 측정되거나 예상되는데 이렇게 좋은 물리적 특성을 보여주는 그래핀은 기존에 물질에서 관찰하기 힘들었던 특성들을 보여주는데 그 예로는 게이트전압으로 조절할 수 있는 pn접합, 상온에서의 양자홀효과, 상온에서의 전하스핀이동 등을 들 수 있다.

참고자료

· 없음