전북대학교 김태완 교수(전기공학과)팀이 차세대 반도체 제작의 핵심이 되는 이차원 소재의 조성비(물질을 구성하는 여러 성분의 양 비율) 조절이 가능한 다원 화합물 상용화 기술과 이를 활용한 차세대 반도체 소자를 개발했다고 15일 밝혔다.

김 교수팀은 지난해 차세대 반도체 개발의 걸림돌이었던 이차원 소재와 금속 전극 간의 높은 저항을 극복해 기존 이차원 반도체보다 100배 이상 성능이 좋은 차세대 반도체 원천기술을 개발한 바 있다.

이번에 개발된 이차원 반도체 소재는 전이 금속인‘디칼코드나이드계 소재’를 이용한 것이다. 

연구팀은 상용화가 가능한 유기금속 화학 기상 증착장비(Metal organic chemical vapor deposition)를 이용해 반도체 집적회로의 기판인 웨이퍼에 대면적·고균일로 증착하고, 밴드갭(band gap) 조절이 되는 기술 개발을 통해 두 개의 다른 형 불순물(n,p형) 차세대 반도체를 제작했다.

이 연구를 통해 차세대 전자소자 및 차세대 광전자소자 분야에서 낮은 전력으로도 고성능을 낼 수 있는 구동 소자의 상용화에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단 기초연구사업의 지원을 받아 수행됐으며, 오근형 학부연구생 중심으로 꾸려진 김태완 교수팀을 비롯해 한국표준과학연구원과 공동연구로 진행됐다. 연구 결과는 국제 학술지인 'ACS  APPLIED MATERIALS & INTERFACES'(IF=8.758) 최신호에 게재됐다.

/장은성 기자