고분자재료공학

목차

1. 그래핀이란?
2. 그래핀의 특성
3. 투명전극&ITO
4. 면저항
5. IDEA
6. References

본문내용

그래핀은 상온에서 단위면적당 구리보다 약 100배 많은 전류를, 실리콘보다 100배 이상 빠르게 전달할 수 있을 뿐만 아니라 열전도성이 최고인 다이아몬드보다 2배 이상 높고, 기계적 강도는 강철보다 200배 이상 강하다. 게다가 신축성이 좋아 늘리거나 접어도 전기전도성을 잃지 않는다. 탄소가 마치 그물처럼 연결돼 벌집 구조를 만드는 그래핀은 이 때 생긴 공간적 여유로 신축성이 생겨 구조가 변해도 비교적 잘 견딜 수 있다. 육각형의 탄소구조가 가지는 전자배치 특성 때문에 전도성을 잃지 않아 화학적으로 안정한 것이다. 이 말은 곧 미래 기술로 각광받는 휘어지는 디스플레이나 입는 컴퓨터에 적용될 수 있다는 얘기다.
탄성 계수는 응력과 변형도의 비율로 정의된다. 재료의 시험편에 대한 인장 또는 전단시험으로 얻은 응력-변형도 선도의 탄성 구간 기울기로부터 탄성 계수를 결정할 수 있다. 인장 탄성 계수는 “영률”(Young's modulus)이다.
산업적 활용에 대한 기대도 크다. 기존 실리콘 반도체를 대체하거나 휘어지는 액정화면이 가능해 손목시계형 등 다양한 모양의 휴대전화를 만들 수 있다. 또 태양전지와 두루마리 컴퓨터, 접어서 들고 다니는 전자종이 등에도 사용할 수 있다. 과학자들은 그래핀으로 일반 반도체보다 저장 용량이 큰 컴퓨터칩과 전자소자 등 초고속 나노 메모리를 만들 수 있을 것으로 기대한다.
그래핀은 차세대 전자소재로 평가받는 탄소나노튜브보다 더 우수한 물질이다. 그래핀을 말아서 원통형으로 만든 탄소나노튜브이기 때문에 두 물질의 화학적 성질은 매우 비슷하다. 하지만 그래핀을 감는 방향에 따라 반도체와 도체의 특성이 달라지는 탄소나노튜브와 달리 그래핀은 금속성을 균일하게 갖기 때문에 산업적으로 응용하기에 좋다.

참고 자료

K.I. Bolotin et al., “Ultrahigh Electron Mobility inSuspended Graphene,” Solid State Commun., vol. 146,2008, pp. 351-355
Hill, J. W., and Petrucci, R. H., General Chemistry, 3rd edition, Prentice Hall, NJ, (2002)
Copyright 2008 American Association for the Advancement of Science.
은 도핑 효과를 이용한 그래핀 투명 전도성 필름의 전기적 특성 향상, 정상희 외 8명, BK21 물리연구단, 나노튜브 및 나노복합구조 연구센터, 성균관대학교, 수원 440-776
Graphene photonics and optoelectronics, F. Bonaccorso/Z. Sun, T. Hasan and A. C. Ferrari, Nature Photonics, REVIEW ARTICLE PUBLISHED ONLINE: 31 AUGUST 2010 | DOI: 10.1038/NP