본교 신소재공학부 최웅 교수가 주저자로 참여한 논문이 영국 화학회에서 발행하는 나노기술 분야의 권위 있는 학술지인 나노스케일(Nanoscale, 인용지수 6.97) 최신호(2020년 4월 7일)의 표지논문으로 선정되었다. (논문 제목: Rapid and mass-producible synthesis of high-crystallinity MoSe2 nanosheets by ampoule-loaded chemical vapor deposition)

본 논문에서 국민대학교, 성균관대학교, 그리고 가천대학교의 공동연구진은 앰퓰이 장착된 화학 기상 증착법을 이용하여 차세대 그래핀으로 불리는 이셀렌화몰리브덴(MoSe2)을 고속으로 대량 합성할 수 있는 기술을 개발하여, 향후 이셀렌화몰리브덴이 투명하고 휘어지는 터치스크린 패널, 태양전지, 이미지센서, 배터리 등 다양한 분야에서 응용될 가능성을 높였다.

대표적인 2차원 신소재인 그래핀은 준금속으로 그 응용에 제한이 많으나, 그래핀과 유사한 2차원 구조를 갖는 이셀렌화몰리브덴은 반도체로, 전기/화학적인 특성이 우수하여 최근 차세대 그래핀으로 각광 받는 신소재이다. 그러나, 현재 방식으로 고품질의 이셀렌화몰리브덴을 대량으로 합성하기 위해서는 약 2주 정도의 매우 오랜 기간이 걸리므로, 제품화를 위해서는 고품질의 이셀렌화몰리브덴을 고속으로 대량 합성하는 기술의 개발이 필요하다.

공동연구진은 이러한 문제를 해결하기 위하여, 현재 이셀렌화몰리브덴을 합성하는 화학 기상 증착법에 유리병 형태의 앰퓰을 장착하는 새로운 공정을 제시하였다. 공동연구진은 새로운 공정을 이용하여 고속으로 합성한 대량의 이셀렌화몰리브덴 특성을 분석하고, 이를 기반으로 트랜지스터와 배터리를 제작하여 각각의 성능이 크게 향상됨을 증명하였다.

이러한 결과는 고품질의 이셀렌화몰리브덴을 대량으로 합성하는데 걸리는 시간을 약 2주에서 몇 시간 정도로 대폭 단축할 수 있으므로, 향후 이셀렌화몰리브덴이 반도체, 디스플레이, 배터리 등의 다양한 분야에서 응용될 가능성을 한 단계 높일 수 있음을 시사하고 있다.

최웅 교수는 2012년 본교 부임 이후 신소재공학부 다기능 집적재료 연구실을 이끌며 이셀렌화몰리브덴을 비롯한 2차원 반도체의 합성과 소자 응용 연구를 진행하고 있다.