UNIST "2차원 물질 기반 고성능 p형 반도체 소자 개발"

권순용·이종훈 교수팀, 4인치 대면적 소자 합성 기술 활용

연구진 모습 왼쪽부터 권순용 교수, 이종훈 교수, 제1저자 장소라 연구원, 제1저자 윤아람 연구원, 제1저자 송승욱 연구원. [울산과학기술원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(울산=연합뉴스) 김용태 기자 = 2차원 물질 기반 고성능 p형 반도체 소자 제작 기술을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 개발했다.

24일 UNIST에 따르면 반도체 소재·부품 대학원 및 신소재공학과 권순용 교수팀과 이종훈 교수팀은 몰리브덴 텔루륨화 화합물반도체를 이용한 고성능 p형 반도체 소자를 제작하는 데 성공했다.

연구팀은 이번 기술이 차세대 상보형 금속산화 반도체(CMOS) 산업에 활용할 수 있을 것으로 보고 있다.

차세대 반도체로 주목받고 있는 2차원 물질은 두께가 매우 얇아 공정 시 구조가 쉽게 파괴된다.

특히 일반적인 3차원 금속전극을 형성할 때 계면에서 다양한 결함이 발생하는 문제점이 있다.

이를 해결하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있지만 대부분 n형 반도체에 집중돼왔다.

연구팀은 반대로 p형 반도체 중 몰리브덴 텔루륨화 화합물반도체를 활용했다.

화학적 반응으로 박막을 만드는 화학기상증착법을 통해 4인치의 큰 면적에서 소자를 합성하는 기술을 고안했다.

연구팀은 이 기술을 기반으로 2차원 반금속에 3차원 금속을 증착했을 때 일함수가 조절되는 점을 이용해 고성능 p형 트랜지스터를 제작했다.

제1저자 장소라 석·박통합과정 연구원은 "이번 연구에서 개발한 소자 제작 방법은 2차원 반도체뿐만 아니라 다양한 2차원 소재에 적용할 수 있다"며 "CMOS 산업에 적용돼 집적화 향상에 기여할 수 있길 기대한다"고 말했다.

연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications)에 8월 7일 온라인으로 게재됐다.

연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 나노·소재기술개발사업과 중견연구자지원사업, 기초과학연구원(IBS) 다차원탄소재료연구단, UNIST 미래 선도형 특성화사업의 지원을 받아 이뤄졌다.

yongtae@yna.co.kr

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