충남대학교 기계공학과 정원석 교수 연구팀이 포토리소그래피의 한계를 극복하고 단일층 그래핀을 잔류물 없이(sub-5μm) 초고해상도로 패터닝할 수 있는 새로운 기술을 개발했다.

정원석 교수팀의 ‘OFP-G(One-step Free-Patterning of Graphene)’ 기술은 그래핀의 C=C 결합을 선택적으로 C–O 결합으로 변환해 미세패턴을 직접 형성하며 이 과정에서 포토레지스트나 식각 공정이 필요 없어 오염과 박리 문제를 완전히 제거한다. 실험 결과 이 기술로 제작한 그래핀 패턴은 5μm 폭의 미세 전극 구조에서도 낮은 저항을 유지하며 기존 리소그래피 공정 대비 10배 이상 향상된 전기적 특성을 보였다.

정 교수는 “이번 기술이 2차원 소재의 정밀 패터닝과 전자소자 집적화에 새로운 돌파구를 제시한다”며 “차세대 플렉서블 전자소자 및 투명 전극 분야에 폭넓게 응용될 수 있다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐다.

이번 연구 결과는 세계적인 학술지 ‘Microsystems & Nanoengineering’에 4일 게재됐으며 정원석 교수가 교신저자, 성호 박사과정생이 제1저자로 참여했다.

조길상 기자 pcop@ggilbo.com