그래핀 단점 보완 전자 소재 칼코겐 화합물 특허출원 급증

출원인 87% 내국인…4차 산업 대비한 미래 신소재로 기대

그래핀 단점 보완 전자 소재 칼코겐 화합물 특허출원 급증

출원인 87% 내국인…4차 산업 대비한 미래 신소재로 기대

특허청은 최근 5년간(12~16년) 전이금속 칼코겐 화합물(이하 칼코겐 화합물) 관련 출원 건수는 총 214건으로 이전 5년간(07~11년) 보다 약 4배 급증했다고 20일 밝혔다.

칼코겐 화합물은 그래핀과 같은 우수한 광학적 투명성과 기계적 유연성을 갖는다. 웨어러블디바이스, 유연디스플레이, 인공전자피부와 같은 차세대 유연 전자소자로서 주목받는 소재이다.

특히 칼코겐 화합물은 전기적으로는 1~2 eV대 밴드갭이 존재해 논리회로 제작이 어려운 그래핀의 단점을 완벽하게 보완해주는 것으로 알려져 있다. 그동안 그래핀에 밴드갭을 형성하는 것은 제한적이었다. 또 형성된다고 하더라도 전하 이동도가 급격히 감소하는 문제점이 있었다.

특허출원 현황을 살펴보면 대부분을 내국이 출원했다. 전체의 87.4%인 187건이 내국인 출원이다. 이는 반도체 강국인 우리나라가 그래핀에 이어 금속 칼코겐 화합물을 이용한 포토센서, 쏠라셀 등 광소자 분야 연구개발에도 적극 나서고 있기 때문이라고 특허청은 분석했다.

출원인 별로 보면 삼성전자가 23건으로 가장 많고, 경희대 21건, 연세대 18건, 에스케이하이닉스 16건 등이다

제조기술별 출원동향을 살펴보면, 그래핀과 구조가 같기 때문에 그래핀을 합성하는 방법이 그대로 사용된다. 주로 화학기상 증착법이 사용되며 기계적 박리법에 비하여 비용이 저렴하고 대량생산이 가능하다.

특허청 반용병 정밀화학심사과장은 “원자층 단위의 두께를 지닌 반도체 소재인 칼코겐 화합물은 4차 산업에 대비한 미래 신소재로서 지속적인 투자와 연구개발이 필요하다”고 밝혔다 .

백상일기자