▲ 상부 전극으로 쓰인 Ru0.95O20.2- 나노시트와 Ca2Nb3O10- 나노시트 막으로 제작한 유전 나노 디바이스의 모식도 .

일본 연구진이 초나노급 박막 콘덴서 제작에 성공했다.

일본 물질재료연구기구 국제 나노 아키테크 토닉스 연구그룹은 전도·유도성의 두 산화물 나노시트를 나무를 쌓듯이 퇴적하는 방식으로 고성능 콘덴서 소자 제작에 성공했다고 최근 밝혔다.

연구진은 여러 층상화합물을 한 장씩 박리해 아주 얇은 2차원 나노시트를 개발했다. 이렇게 얻은 나노시트의 두께는 원자 몇 개 수준인 1나노미터 전후의 극박막이지만 넓이는 두께의 1,000배에서 10만배에도 이르러 그래핀과 비슷한 특징을 갖는다.

연구진은 여러 층상물질을 단층으로 박리해 다양한 조성을 갖는 산화·수산화물 나노시트를 합성했다. 이 나노시트는 수중에 분산된 콜로이드 형태로 얻어지기 때문에 랭뮤어-블로드젯(LB법)을 이용해 유리, 금속, 플라스틱 등 다양한 기재 표면에 한 층씩 퇴적시켜 만들어진다.

LB법으로 치밀한 막이 형성된 나노시트를 이용해 만든 콘덴서는 누설전류밀도가 최소라서 절연성이 높았다. 이 나노시트 적층소자는 투과형전자현미경(TEM)으로 확인한 결과 두께가 약 27nm로 극박막이었다. 이는 최신 MLCC의 500nm에 비해 1/10 이하수준이다.

이 기기의 유전체 특성은 정전용량 27.5Fcm^-2(MLCC 대비 2,000배) 유전손실 3~5% 이고, 소형 및 집적화라는 장점도 있다.

이들 나노시트는 조성에 따라 전자·자기·광학·화학적 특성이 각각 다른 성능을 가져 새로운 기능성 나노결정으로서 주목 받고 있다.