[과기원은 지금] KAIST, 반도체 소자 내 과열 해결방법 제시 外

■ KAIST는 이봉재 기계공학과 교수 연구팀이 세계 최초로 기판 위에 증착된 금속 박막에서 ‘표면 플라즈몬 폴라리톤’에 의해 발생하는 새로운 열전달 모드를 측정하는 데 성공했다고 18일 밝혔다. 반도체 소자 내 과열현상에 대한 해결방법을 제시했다는 평가다. 연구팀은 나노 스케일 두께의 금속 박막에서 열확산을 개선하기 위해 금속과 유전체 경계면에서 발생하는 표면파인 표면 플라즈몬 폴라리톤을 활용했다. 이 새로운 열전달 모드는 기판에 금속 박막을 증착하면 발생한다. 이를 통해 소자 제작과정에 활용성이 높으며 넓은 면적에 제작이 가능하다는 장점을 갖는다. 연구팀은 반경이 약 3cm인 100나노미터 두께의 티타늄 박막에서 발생하는 표면파에 의해 열전도도가 약 25% 증가함을 확인했다. 연구 결과는 국제학술지 '피지컬 리뷰 레터스'에 지난달 26일 온라인 게재됐다.

■ 울산과학기술원(UNIST)은 이현욱 에너지화학공학과 교수 연구팀이 리튬 금속 음극 소재 표면에 형성되는 고체전해질 계면(SEI) 층의 나노구조와 성능 향상 원리를 규명했다고 18일 밝혔다. 이번에 밝혀진 원리는 리튬금속전지 상용화를 위한 연구에 도움이 될 것으로 기대된다. 연구팀은 리튬 금속 및 고체전해질 계면층 분석을 위해 극저온 투과전자현미경분석법을 활용했다. 이 기술은 소재를 약 영하 175도의 극저온 상태로 냉각시켜 나노 단위의 고도분석을 하는 기술이다. 연구팀은 이 분석법을 통해 민감한 특성으로 인해 분석에 어려움을 겪었던 리튬 금속과 그 계면층의 정확한 구조를 파악하는 데 성공했다. 연구 결과는 국제학술지 'ACS 에너지 레터스'에 지난달 13일 게재됐다.
 

[박정연 기자 hesse@donga.com]