| 초록 |
2차원 나노소재들은 원자 층 두께를 가지면서 동시에 다양한 전기적, 기계적 특성들을 보여주고 있어 이에 대한 기초 및 응용연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 대표적인 2차원 나노소재인 그래핀(graphene)과 h-BN에 대한 연구는 2004년부터 진행되어 왔으며, 최근에는 다양한 반도체 특성을 갖는 transition metal dichalcogenides(TMDCs)와 black phosphorus(BP) 등의 새로운 2차원 나노소재에 대한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 또한, 2차원 나노소재는 원자 층 두께를 가지면서도 공정에 따라 대면적 인치(inch) 스케일까지 확장시킬 수 있어 높은 표면적(surface-to-volume ratio)을 기반으로 원하는 가스분자들과의 높은 상호작용을 가능하게 하며, 2차원 소재의 장점 중 하나인 투명하고 유연한 소자로의 적용 가능성 때문에 반도체 가스센서로의 응용에 다양한 장점을 갖고 있다. 그러나 기존의 2차원 나노소재들은 낮은 선택성, 감응도, 반응 및 회복속도, 그리고 높은 소비전력으로 인해 아직까지 가스센서로의 적용에 어려움을 갖고 있다. 그래서 최근 많은 연구진들은 2차원 나노소재의 센싱 성능을 향상시키기 위해 귀금속 나노입자의 기능화, 레이저를 이용한 porous 표면 형성, 그리고 이종계면 형성 등 다양한 표면처리 및 자체가열 효과(self-heating effect)를 이용한 저소비전력 구동 등과 같이 2차원 나노소재를 가스센서로 응용하기 위해 다양한 연구들을 수행하고 있다. 본 발표에서는 2차원 나노소재들의 가스센서로의 응용에 대한 연구 동향 및 결과들을 소개하고자 한다. |
