우리대학 지능형 블록공중합체 연구단 김진곤(화공) 교수와 박사과정 박범진 연구팀이 원하는 모양대로 바닥에서부터 그래핀을 쌓이게 하는 바텀업(bottom-up) 공정기술을 개발해 나노분야 권위지 ACS Nano지 온라인판을 통해 발표했다. 이 기술을 이용하면 그래핀을 미리 합성한 뒤 원하는 모양으로 깎아내야 하는 식각 공정 없이도 그래핀 전자회로를 만들 수 있다. 탄소로 만들어지는 ‘꿈의 물질’ 그래핀은 많은 연구가 진행되고 있지만, 원하는 모양대로 패턴을 만들 수 있어야 하는 전자회로의 경우, 그래핀이 회로화되는 식각 과정에서 산화되면서 성능이 저하돼 어려움을 겪었었다.
그래핀 전자회로를 만들기 위해 연구팀은 패턴 일부를 경화시킨 고분자 박막을 그래핀이 성장할 때 필요한 탄소 소스(source)로 이용했다. 여기서 사용된 것은 폴리스타이렌이란 플라스틱으로 이 소재를 경화시키면 열적 안정성이 올라가 고온에서도 녹지 않고 비정질 탄소로 바뀌는데 경화되지 않은 폴리스타이렌은 그래핀으로 바뀐다. 이러한 성질을 이용해 연구팀은 원하는 패턴에 경화폴리스타이렌과 비(非)경화폴리스타이렌을 배열, 그래핀 패턴을 만드는 데 성공했다.