나노기술 및 정책 정보

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칭화(淸華) 대학교 연구팀이 탄소 나노 튜브 성장 과정의 원자 조립 속도와 밴드 갭은 상호 고정되어 있고 금속 튜브 수량이 길이에 따라 지수가 감쇠되는 속도는 반도체 튜브보다 자릿수 단위가 더 높고 길이가 154mm에 도달한 후 99.9999% 초장 반도체 튜브 배열의 원스톱 방법으로 제조할 수 있는 방법을 개발하였음.

연구팀은 초장형 탄소나노튜브는 데시미터(decimetre) 레벨의 길이에서 구조 일치성을 보유하고 있다는 점을 발견하였으며, 최초로 세계적으로 제일 긴 550mm 탄소 나노 튜브를 제조하였고, 탄소나노튜브의 수량이 길이에 따라 지수가 감쇠되는 Schulz-Flory 분포 규칙을 보유하고 있다는 점을 입증하였음. 또한, 금속과 반도체 튜브의 수량도 각각 Schulz-Flory 분포를 충족시킬 수 있지만 반도체 튜브의 반감기(half-life) 길이는 금속 튜브의 10배 이상에 달하는 점을 발견하였음. 연구팀이 개발한 방법은 밴드 갭을 이용하여 성장 속도를 고정시키고 고 순도 반도체 튜브를 실현하는 제어 가능한 제조 방법에 속하며, 연구팀은 이번 연구개발 성과 취득을 통해 원 위치 자발적 정체 반도체 재료를 위해 일종 새로운 루트를 제공하였으며, 차세대 고성능 탄소 기반 집적회로 전자 디바이스를 발전시키기 위한 중요한 기반을 구축하였음.

연구팀이 개발한 방법은 완벽한 구조, 고 순도 반도체 튜브 수평 배열이라는 세계적인 난제 해결을 위해 일종 혁신적인 기술 방향을 제시하였으며, 이번 혁신적인 제조 방법 개발은 차세대 탄소 기반 전자 재료에 대한 제어 가능한 제조를 실현하는 면에서 중대한 의미를 보유하고 있으며, 이번 연구개발을 통해 탄소 나노 튜브가 고급 전자 제품 및 플렉시블 전자 디바이스 분야에서 폭넓은 응용을 실현할 수 있는 혁신적 루트를 제공하여 그 의미가 주목됨.

본 연구 성과는 ‘Nature Communications’ 에 게재됨