KAIST, 기능성 변환 가능한 회로 구현 가능성 제시

차세대 2차원 반도체 다기능 전자 소자 개발
2차원 반도체 소재 실용성 확장하고 IC 소형화 기대

[이데일리 강민구 기자] 한국과학기술원(KAIST) 교수 연구팀이 기능성 변환이 가능한 회로 구현 가능성을 제시하고, IC칩에서 2차원 반도체 활용성을 확장하기 위한 기술을 개발했다.

이가영 KAIST 전기전자공학부 교수.(사진=KAIST)

KAIST는 이가영 전기전자공학부 교수 연구팀이 양극성 반도체 특성이 있는 2차원 나노 반도체 기반 다기능 전자 소자를 개발했다고 2일 밝혔다.

다기능 전자 소자란 기존 트랜지스터와 달리 전압에 따라 기능을 바꿀 수 있는 소자이다. 연구팀의 소자는 양극성 트랜지스터, N형 트랜지스터, 다이오드, 항복 다이오드, 광 감지 소자로 바꿔 사용할 수 있다.

이가영 교수 연구팀은 채널 아래에 전극을 배치하고 금속·반도체 접합 특성을 개선해 전자와 정공 모두 선택해 흐를 수 있는 양극성 특성을 구현했다.

이를 통해 전류의 켜짐·꺼짐 비를 높인뒤 양극성 트랜지스터, N형 트랜지스터, 다이오드, 항복 다이오드, 광감지 소자로 바꿀 수 있는 이황화 몰리브덴 전자 소자를 개발했다. 또 집적도가 개선된 논리 연산도 가능하다는 사실을 제시했다.

이가영 교수는 “신개념 소자는 하나의 소자에서 다양한 기능을 할 수 있기 때문에 수요가 급증하는 맞춤형 반도체 제작, 공정 전환을 쉽게 할 수 있다”며 “목적에 따라 회로 자체 기능성도 바뀔 수 있기 때문에 단일 칩 시스템 소형화에도 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.

연구 결과는 나노과학 분야 국제 학술지 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’에 지난 달 26일 온라인판에 출판됐다.

강민구 (science1@edaily.co.kr)