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NTIS 바로가기전기전자재료 = Bulletin of the Korean institute of electrical and electronic material engineers, v.27 no.4, 2014년, pp.3 - 13
송영일 (성균관대학교 신소재공학과) , 김도영 (울산과학대학교 전기전자공학부) , 서수정 (성균관대학교 신소재공학과)
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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흑연의 구조는? | 그라핀은 연필심으로 쓰이는 흑연을 뜻하는 '그라파이트 (Graphite)'와 화학에서 탄소 이중결합을 가진 분자를 뜻하는 '∼ene' 을 결합해 만든 용어이다. 흑연은 연필심의 원료로 탄소 원자를 6각형의 벌집 모양으로 수없이 쌓아올린 3차원 구조로 이뤄졌다. 이러한 흑연을 2004년, 영국 맨체스터 대학의 연구팀이 상온에서 그라핀을 보여주었는데, 구현 배경은 꽤 흥미롭다. | |
그라핀의 기계적 특성으로 강철의 200배 이상인 130 Gpa를 갖는 이유는? | 3%만이 흡수가 되어 높은 투과율을 가진다. 그라핀의 기계적인 특성으 로는 단단한 탄소 이중 결합이 있고 단층에 결함이 존재할 수 없기 때문에 강철의 200배 이상인 130 Gpa로 알려져 있다. 또한, 그라핀은 원자 진동을 쉽게 전달하므로 실온에서 약 5,300 W/mk의 열 전도성을 가지고 있으며 상온에서 탄소 나노 튜브보다 50% 이상 높고 구리나 알루미늄과 같은 금속보다 10배 정도의 큰 값을 갖는다. | |
그라핀이 기존 반도체보다 전기의 흐름이 빨라질 수 있어 실리콘 기판을 대체할 수 있는 신소재로 주목을 받는 이유는? | 이러한 전자 구조를 가진 그라핀은 여러 가지 우수한 전기적, 기계적, 광학적, 열적 특성을 가지고 있다. 먼저, 전기적 특성으로 그라핀은 전자가 움직일 때 방해를 주는 산란의 정도가 매우 작기 때문에 전자가 마치 질량이 없는 것처럼 움직여 전자의 긴 평균 자유 행로를 가지며 이는 상온에서 실리콘의 100배에 달하는 최대 전자 이동도인 200,000 ㎠/Vs를 가지며 이로 인하여 저항이 매우 낮은 구리보다 약 35% 이상 저항이 낮은 값을 지닌다. 이는 기존 반도체보다 전기의 흐름이 빨라질 수 있어 실리콘 기판을 대체할 수 있는 신소재로 주목을 받고 있다. |
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