2차원 이황화몰리브덴은 반도체성 층상 재료로 그래핀과 구조적으로 유사하나 전도체인 그래핀과는 달리 반도체성을 지녀 태양전지, 저전력 트랜지스터, 플렉시블 디스플레이, 투명 전자소자 등 다양한 분야의 활용이 기대된다.
연구팀은 기존의 단순 증착과는 달리, 금과의 표면합금 형성이라는 새로운 방법을 개발했다. 금 표면 위에 몰리브덴이 포함된 화합물을 주입하면 몰리브덴 원자가 분리돼 금과 섞여 이른바 표면합금이라 불리는 원자 수준으로 얇고 균일한 합금이 생성된다. 여기에 황화수소를 차례로 주입, 그 중 몰리브덴만 선택적으로 반응해 얇은 2차원 이황화몰리브덴 합성·분리에 성공했다.
이는 금 위에서만 선택적으로 일어나는 반응이므로 금 박막을 원하는 기하학적 형태로 증착하면 그에 맞추어 이황화몰리브덴 또한 그 크기와 형태를 지니고서 성장함을 규명한 것이다.
최희철 박사는 “표면합금이라는 새로운 방법을 통해 기존의 성장방법이 이루지 못했던 패턴화 성장을 처음으로 개발했다”면서 “이는 기존 실리콘 기반 반도체를 대체할 차세대 원천 소재의 합성방법을 개발했다는 점에서 중요한 의미를 지닌다”고 말했다.
이번 연구성과는 화학 분야 권위있는 학술지 ‘앙케반테 케미’ 1월호 표지 논문으로 게재됐다.
