이웅규 숭실대 교수, 반도체 한계 연구…어드밴스드 머티리얼즈 게재

입력 2023-04-18 10:20

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▲이웅규 숭실대 신소재공학과 교수 (숭실대 제공)

국내 연구진이 세계 최초로 결정질 반도체층의 이형 초격자 구조를 통해 반도체 분야 기술 한계를 연구한 결과를 발표했다. 해당 연구에서 개발된 기술은 최근 난항을 겪고 있는 반도체 기술 등에 도움을 줄 것으로 기대된다.

18일 숭실대는 이웅규 신소재공학과 교수의 이 같은 연구성과가 재료분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’에 게재됐다고 밝혔다.

이 논문에서는 세계 최초로 비정질 절연층과 결정질 반도체층의 이형 초격자구조를 통해 계면 결함 생성을 억제하고 계면 특성을 최적화한 연구 결과 내용이 담겼다.

구체적으로는 나노미터 단위의 정교한 박막 두께 조절을 통해 비정질 몰리브덴 산화물을 결정질 인듐 산화물 사이에 반복적으로 삽입, 반도체층의 격자 변형을 줄이고 결함의 형성과 전파를 억제하는 데 성공한 내용이다. 최종적으로 절연층과 반도체층이 공존하는 초격자 구조에서 70㎠/Vs 이상의 우수한 전자 이동도를 달성해 소재의 전기적 특성을 개선했다.

학계에서는 이러한 결과가 기존의 초격자 개념을 순수 결정질 뿐만 아니라 비정질 혼합구조까지 확장하는 새로운 패러다임을 제시했다 평가했다.

이 교수는 “본 기술이 반도체를 벗어나 에너지 및 친환경 소재 등 계면 특성이 지배적인 역할을 하는 모든 응용 분야에 활용되길 바란다”고 말했다.