나노기술 및 정책 정보

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● 일본 물질·재료연구기구(NIMS)와 러시아 국립과학기술대학의 국제 공동 연구그룹이 투과전자현미경(TEM)을 활용한 고정밀 나노 조작 기술을 개발하여 탄소나노튜브(CNT)의 나선 구조를 국소적으로 변화시키고 금속-반도체 전이를 제어함으로써 탄소나노튜브 내부에 분자 트랜지스터를 제작

● 연구진은 TEM을 이용하여 원위치에서 관측하면서 탄소나노튜브를 가열하여 기계적인 변형을 부여하고 나선 구조를 변화시킴으로써 탄소나노튜브의 전자물성을 제어하는 데 세계 최초로 성공

● 특히, 탄소나노튜브의 금속 전도로부터 반도체 전도로의 전이를 제어하고, 금속 탄소나노튜브의 소스와 드레인 사이에 반도체 탄소나노튜브 나노 채널을 ​​공유 결합시킨 나노튜브 트랜지스터를 실현

● 해당 연구로 제작된 나노튜브 트랜지스터는 채널 길이가 2.8nm(나노미터)로 실온에서 최초로 양자 수송을 실현

● 본 연구성과는 분자구조 조작을 통해 혁신적인 나노 스케일 전자 디바이스를 구현할 수 있는 가능성을 제시한 것으로 연구진은 향후 원자 정밀도의 재료 구조 공학 및 단일 분자, 단일 원자 레벨의 전자, 양자 기능 디바이스를 설계하고 제조하는 것을 목표로 하고 있음.

※ 용어설명

- 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT): 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 나노직경의 튜브를 이루고 있는 탄소동소체

※ Science 게재(2021.12.23.), “Semiconductor nanochannels in metallic carbon nanotubes by thermomechanical chirality alteration”