기초과학연구원(IBS) 양희준 연구위원 세계 최초

국내 연구진이 온도 변화만으로 반도체와 도체를 자유롭게 넘나들 수 있는 소재를 세계 최초로 개발했다.
기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단 양희준 연구위원 연구팀은 KAIST, 성균과대와 공동으로 반도체와 도체로 자유롭게 변신하는 2차원 층상구조 다이텔레륨 몰리브데늄을 개발했다고 5일 밝혔다.
기존에는 반도체 제작을 위해 반도체와 도체(금속)를 접합해야 하기 때문에 제작공정이 복잡하고 비용도 많이 소요됐었다.

반면 이번에 개발한 물질은 15도 정도의 상온에선 반도체 상태였다가 500도 이상의 열을 가한 뒤 다시 상온으로 온도를 낮추면 도체 상태로 바뀌는 성질을 갖고 단일 물질만으로도 반도체 소자를 만들 수 있다. 제작공정은 물론 비용과 시간을 크게 절감할 수 있다. 또 전기적·과학적 성질이 뛰어나고 두께가 성인 머리카락 굵기의 10만분의 1 수준인 0.8㎚(나노미터, 10억분의 1m)로 매우 얇고 투명해 투명 디스플레이나 몸에 착용할 수 있는 차세대 전자기기 소재 등 다양한 분야에 응용이 가능하다.

이번에 개발한 물질을 상용화하기 위해선 실리콘 반도체 웨이퍼처럼 넓게 제작하거나 표면에 얇은 막을 입히는 등 표면가공 기술에 대한 후속 연구가 필요하다고 연구팀은 설명했다.
양 연구위원은 “이번 연구는 2차원 단일 소재에서 반도체와 금속 물성 제어를 최초로 구현한 성과”라며 “5년 내에 반도체 산업 전반에 응용 가능한 소자를 개발하겠다”고 말했다.
이번 연구결과는 물리 분야 국제학술지인 네이처 피직스(Nature Physics) 5월 4일자에 게재됐다.

유주경 기자 willowind@ggilbo.com

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