한국원자력연구원 신소재융합기술연구부 이준혁 박사와 메사추세츠공과대학교의 김지환 교수, 금현성 박사, 위스콘신주립대의 엄창범 교수로 구성된 국제 공동연구팀은 떼어 붙이는 단일 복합산화물 멤브레인(박막)을 제작해 이들을 결합하는 새로운 공정을 개발했다.

공동연구팀이 개발한 떼어 붙이는 공정의 비법은 그래핀에 있다. 기존 복합산화물 박막은 기판에 고정돼 있어 떼어내는 것이 불가능해 다른 종류의 박막과 결합시키는 것이 어려웠다.

이에 연구진은 기판 위에 그래핀을 부착하고 그 위에 복합산화물 박막을 합성했다. 기판과 박막 사이에 약하게 붙어있는 그래핀을 활용한 덕분에 테이프처럼 약 1㎠ 크기의 박막을 기판에서 분리해낼 수 있었다.

연구진은 이와 같은 방법을 활용해 압전성을 가지는 납 마그네슘 니오베이트-납 티탄산염과 티탄산바륨, 유전체인 스트론튬타이타네이트, 자기변형성을 띠는 코발트산화철과 이트륨 철 가닛 등으로 구성된 다양한 떼어 붙이는 기능성 복합산화물 박막을 제작해냈다.

기판에서 떼어낸 박막은 유연성이 뛰어나다는 특성을 갖는다. 따라서 스마트폰 또는 모니터에 사용되는 플렉시블 디스플레이에 활용될 수 있을 뿐만 아니라 피부, 눈, 의류 등에 부착이 가능한 웨어러블 전자기기의 제작에도 응용될 수 있다. 또한, 박막은 종류별로 다른 특성을 가지고 있어 반도체 공정에서 다양하게 응용될 수 있다. 이수진 기자

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