[미디어펜=류용환 기자] 성균관대학교는 기계공학부/성균나노과학기술원 김태성·이창구 교수 연구팀이 세계 최초로 2차원물질인 이황화몰리브덴(MoS2)를 플라스틱 기판에 직접 합성하는 기술을 개발했다고 19일 밝혔다.

   
▲ (왼쪽부터)성균관대 김태성·이창구 교수.

이황화몰리브덴은 그래핀과 함께 대표적인 박막형 2차원 물질로 투명성과 유연성이 높아 실리콘을 대체할 차세대 신소재로 불린다.

600~1000도 정도의 고온에서 이황화몰리브덴의 합성은 주로 이뤄져 왔는데 이 방법은 고온 조건으로 인해 플라스틱과 같은 유연한 물질을 기판으로 직접 사용할 수 없고 공정이 복잡하다는 단점을 가지고 있다.

성균관대 연구팀에서 개발한 플라즈마 화학기상증착법에 의한 2차원물질 합성법은 이러한 단점을 보완해 플라스틱이 충분히 견딜 수 있는 150도 정도의 저온환경에서 물질을 합성함으로써 플라스틱 기판에 직접 합성할 수 있게 했다.

이 기술은 플렉서블 전자소자·기기나 웨어러블 소자 등 차세대 전자제품에 폭넓게 활용될 수 있고 전사공정이 전혀 필요하지 않아 간단한 공정방법과 적은 비용으로 고품질의 소재를 생산할 수 있다고 성균관대는 전했다.

성균관대 연구진은 “이번 연구는 기존 반도체 공정 설비를 이용하여 절연체 박막 또는 2차원 반도체 박막을 저온에서 플라스틱 기판 위로의 직접 합성할 수 있어 플렉서블 전자소자/기기 등을 저비용으로 대량 생산이 가능한 획기적인 원천기술이다”고 설명했다.

글로벌 프론티어 소프트일렉트로닉스연구단, 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업의 지원으로 수행된 이번 연구결과는 소재분야 국제학술지 ‘어드밴스드 매터리얼즈’ 8월10일자 온라인판에 게재됐다.