권순용·이종훈 교수팀, 4인치 대면적 소자 합성 기술 활용
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 반도체 뿐만 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.
헬로티 김진희 기자 |
