* '카멜레온' 신소재로 50배 빠른 반도체 소자 개발 - 전력 손실 줄이면서 전자 이동도는 향상되는 반도체

 

'카멜레온' 신소재로 50배 빠른 반도체 소자 개발

성균관대 연구팀-나노구조물리연구단 공동 성과
전력 손실 줄이면서 전자 이동도는 향상되는 반도체

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  고은결 기자 keg9221@hankooki.com

입력시간 : 2015/08/07 18:17:11

수정시간 : 2015.08.09 18:28:14

 

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• 양희준 성균관대 에너지과학과 교수.

[데일리한국 고은결 기자] 국내 연구진이 마치 카멜레온처럼 온도에 따라 반도체에서 도체로 변하는

신소재를 활용해 전력 손실은 적고 기존 초박막 반도체보다 속도가 50배 빠른 반도체 소자를 개발했다.

7일 미래창조과학부 기초과학연구원(IBS)은 나노구조물리연구단과 성균관대학교 에너지과학과 연구팀

이 신소재인 다이텔레륨 몰리브데늄(MoTe2)를 이용해 2차원 반도체 소자를 개발했다고 밝혔다.

현재 사용되는 실리콘 반도체 소자는 금속 도체와 전자의 통로 역할을 하는 반도체 물질을 결합해

만든다. 이 방법은 두 물질의 경계면에서 생기는 전기저항이 커서 소자 작동에 필요한 에너지의

3분의 2가 열에너지로 소모된다는 게 문제였다. 

 

이를 해결하기 위해 연구팀은 상온에서는 반도체 상태지만 고온에 노출됐다가 상온으로 돌아오면

 도체로 변하는 MoTe2에 주목했다.
 
연구팀은 2차원 신소재인 MoTe2에 레이저를 쬐어 전극 부위만 도체 상태로 바꾸고 여기에 금속을

붙여서 새로운 초박막 반도체를 만들었다.

 

이 반도체를 활용하면 접합 면 저항이 30~40배 줄어 전력 손실은 낮아지고 전자이동도는 최대 50배

까지 향상된다. 도체와 반도체 간 접합 과정이 생략되므로 소자를 만드는 공정도 줄어 제작 경비도

감소한다.
 
연구를 주도한 양희준 성균관대 에너지과학과 교수는 이 기술을 통해 5년 이내에 반도체 산업에

응용할 수 있는 소자를 개발할 수 있을 것으로 전망했다.

 

이번 연구결과는 국제 학술지인 '사이언스'(Science) 7일 자에 게재됐다.