전력관리 및 아날로그 반도체 전문 기업 실리콘마이터스가 반도체 개발 전문 회사인 피코셈과 협력해 고주파용 소형 실리콘 캐패시터를 개발해 고객사에 평가용 샘플을 납품했다고 10일 밝혔다. 캐패시터는 도체에 많은 양의 전하를 일시적으로 저장해 전자부품에 전류가 안정적으로 공급될 수 있도록 돕는 역할을 한다. 실리콘 반도체 제조 기술을 적용해 개발한 이번 캐패시터는 특히 초소형 크기로 수십 마이크로미터의 얇은 두께를 갖고 있어, 고성능 SoC의 패키지 모듈에 사용된다. 또 여러 개의 기존 다층 세라믹 캐패시터(MLCC)를 1개 혹은 2개의 실리콘 캐패시터로 대체할 수 있어 사용이 증가할 전망이다. 실리콘 캐패시터는 고주파 특성이 우수해 5G 및 6G 통신 분야에도 적용이 확대되고 있다. 김동한 실리콘마이터스 모바일사업부장은 "실리콘마이터스의 아날로그 및 전력관리 분야에 오랜 경험과 피코셈의 캐패시터 셀(Cell) 설계 분야의 협업을 통해 실리콘 캐패시터의 제품을 다양화하고 응용분야를 확장해 나갈 계획"이라고 전했다. 한편 피코셈은 2005년부터 RF용 평면 캐패시터를 시작으로 실리콘 캐패시터의 핵심 기술인 단위 셀(Cell)의 설계 및 제조 원천 특허를 보유하고
반도체 활용에 적절한 밴드갭과 높은 전도성 가져…Chem 8월 30일자 발표 가볍고 잘 휘어지는 ‘유기 반도체’를 실제 반도체 소자에 응용할 가능성이 열렸다. 실리콘 같은 ‘무기 반도체’에 못 미치던 성능을 보완한 새로운 ‘2차원 유기 반도체 소재’가 합성된 덕분이다. UNIST 에너지화학공학과 백종범 교수팀은 ‘방향족 고리화 반응’을 통해 ‘HP-FAN 2차원 유기 고분자 구조체’를 합성했다. 이 물질은 반도체로 활용하기 적절한 ‘밴드갭(Band-gap)과 높은 점멸비(On/off), 전하이동도(Mobility)’를 가지고 있어 실제 반도체 소자로 활용이 가능할 전망이다. 현재 사용 중인 ‘실리콘 반도체(무기 반도체)’는 딱딱하고 무거워 ‘돌돌 말리는 디스플레이’나 ‘입는 전자기기’에 적용하는 데 한계가 있다. 이를 대체할 반도체 물질로 가볍고 유연하며 단단하고 전기가 잘 통하는 ‘그래핀’이 주목받았으나 그래핀의 밴드갭이 너무 작아 점멸비가 낮고 결국은 반도체 내에서 전류 흐름을 통제하기 어렵다는 문제가 있었다. 그래핀처럼 유연하고 가벼울 뿐 아니라 공정비용이 낮고 물성 조절이 쉬운 ‘유기 반도체’ 연구가 활발히 진행 중이지만, 유기 반도체 역시 소재 내부
실리콘 소자의 물리적 한계 극복 위한 차세대 소자 제조 기술 실리콘 반도체의 한계를 극복할 수 있는 소재로 주목받는 2차원 소재를 잉크 형태로 만들어 고성능, 저전력의 반도체 소자를 대면적으로 구현한 연구가 소개됐다. 한국연구재단은 강주훈 교수(성균관대학교) 연구팀이 다양한 광물의 원자층 사이사이에 분자를 침투시키는 방식으로 도체, 반도체, 부도체 특성을 갖는 2차원 소재 잉크를 합성하고, 이를 기반으로 웨이퍼단위의 다양한 반도체 소자를 블럭을 조립하듯 구현할 수 있는 방식을 개발했다고 밝혔다. 기존에는 수 나노미터 두께의 아주 얇은 2차원 소재를 얻기 위해 광물에 스카치테이프를 붙였다 떼어내는 방식이 주로 이용됐다. 하지만 균일한 박리효과를 기대할 수 없어 생산효율이 떨어지고, 형성된 2차원 소재의 면적이 수십, 수백 제곱 마이크로미터에 불과한 한계가 있었다. 연구팀은 잉크 형태의 용액공정으로 얇은 2차원 소재를 균일하게 합성할 수 있는 공정을 설계했다. 이를 통해 2차원 소재를 실제 반도체 산업에 적용하는데 장애물이었던 기존 박리공정의 소요시간과 소요비용 문제를 해결했다. 나아가 10센티미터 직경의 웨이퍼 위에 대면적화하는데 성공했다. 연구팀은 전기화학반
헬로티 이동재 기자 | 전이금속 디칼코게나이드의 상용화를 앞당길 핵심 원리가 밝혀졌다. 기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소재료 연구단 펑딩 그룹리더 연구팀이 베이징대 등 중국 연구진과 함께 전이금속 디칼코게나이드의 대면적 단결정 성장에 영향을 미치는 핵심 원리를 규명했다. 나아가 공동연구진은 이황화텅스텐(WS2) 등 대표적인 전이금속 디칼코게나이드 소재를 웨이퍼 크기의 단결정으로 제작하는 데도 성공했다. 전이금속 디칼코게나이드(TMD, Transition Metal Dichalcogenide)는 황, 셀레늄, 텔레늄 등의 칼고켄 화합물과 전이금속으로 이뤄진 반도체 물질이다. 실리콘 기반 반도체 기술의 성능이 한계에 도달하면서 우수한 물리적‧전기적 특성을 지닌 전이금속 디칼코게나이드가 그래핀, 흑린 등과 함께 차세대 반도체 물질로 각광받고 있다. 고성능의 웨이퍼를 만드는 데 주로 쓰이는 ‘에피텍셜 성장법’의 핵심 기술은 기판에서 성장한 모든 작은 단결정이 균일하게 정렬되도록 하는 것이다. 하지만, 전이금속 디칼코게나이드의 경우 2가지 원소로 구성되어 있어 구조적인 대칭점이 중심이 아닌 가장자리에 위치하기 때문에 기판 선택이 까다롭다. 이번 연구에서 공동연구진은
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