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이관형 교수 연구팀(제 1저자: 문동훈 박사과정)이 대면적 단결정 2차원 반도체 박막 제조의 새로운 접근법을 제안하였다. 기판과 증착하는 박막의 결정구조와 격자상수가 유사해야 하는 기존의 “Epitaxy”와 달리, 증착한 금속 박막 위에 전사한 그래핀의 나노포어를 통해 금속 박막의 칼코겐화로 2차원 반도체 박막을 제조하는 방식으로 2차원 반도체의 결정방향이 그래핀에 의해 결정되고 아래 방향으로 층층이 성장하는 혁신적인 방식으로, “아래 방향”이란 뜻의 “Hypo”와 “정렬”이란 뜻의 “Taxy”를 합쳐 “Hypotaxy”라 명명하였다. 이 기술은 에피택시 공정이 가지고 있는 대면적 단결정 박막 성장의 어려움과 특정 기판이 필요한 한계를 극복할 수 있고, 어느 기판 위에서도 고성능 단결정 2차원 반도체 제작이 가능하여, 2차원 반도체 소자 연구 및 monolithic 3D (M3D) integration에 크게 기여할 것으로 기대된다. 본 연구 결과는 세계 최고 국제학술지 Nature에 게재되었다.

 ▲ 좌측부터 이관형 교수, 문동훈 박사과정, Epitaxy 및 Hypotaxy 합성법의 대표 모식도