KAIST, 고품질 그래핀 양자점 구현 성공

종잇장처럼 얇게 플렉시블 디스플레이를 만들 수 있는 그래핀 양자점이 국내 연구진에 의해 구현됐다.

KAIST 전석우 신소재공학과 교수와 조용훈 물리학과 교수, 유승협 전기및전자공학과 교수 연구팀은 흑연을 이용해 고품질의 그래핀 양자점을 구현하는 데 성공했다고 28일 밝혔다.

왼쪽 상단은 그래핀 양자점 합성 과정을 나타낸다. 하단 그림은 그래핀 양자점 이미지.
왼쪽 상단은 그래핀 양자점 합성 과정을 나타낸다. 하단 그림은 그래핀 양자점 이미지.

이 양자점은 그래핀의 원재료인 흑연에 소금과 물만으로 흑연층 간 화합물을 합성해 만들었다.

양자점 지름은 5㎚(5억분의 1미터)정도로 크기가 매우 균일하고 양자 효율이 높은 것이 특징이다. 기존 양자점과 달리 납이나 카드뮴 등 독성 물질이 포함돼 있지 않다.

연구팀은 그래핀 양자점의 발광 메커니즘도 밝혔다. 휴대폰에 이 그래핀 양자점을 적용하면 최대 1000cd/㎡(칸델라)까지 밝게 구현할 수 있다. 기존 양자점은 수백 칸델라 수준이다.

전석우 교수는 “높은 휘도를 갖는 그래핀 양자점 LED 상용화 가능성을 처음 입증한 것”이라며 “향후 커튼처럼 유연한 소재에도 원하는 정보를 표시하는 기술 개발도 가능할 것”이라고 말했다.

이 연구는 KAIST 나노융합연구소 그래핀 연구센터 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 ‘어드밴스트 옵티컬 머티리얼스’ 8월 20일자 온라인판에 게재됐다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.com