기자명 윤아림 기자 (yar1995@skkuw.com)

 

▲ 단일 물질 반도체-금속 제어 도해. /ⓒ양희준 교수 연구팀

우리 학교 일반대학원 성균융합원(원장 이영관 교수·고분자) 양희준(에너지과학) 교수 연구팀이 반도체와 도체를 자유롭게 넘나드는 신소재 ‘2차원 층상구조 다이텔레륨 몰리브데늄(MoTe2)’을 개발했다.
지난 4일 연구팀은 물리학 분야의 세계적 권위의 학술지 <네이처 피직스(Nature Physics)>에 연구 성과를 발표했다. 연구팀이 개발한 신소재는 텔레늄(Te)과 몰리브데늄(Mo)이라는 원소를 합성해 상온에서 안정적인 반도체 성질을 가질 뿐 아니라 온도에 변화를 주면 도체로 성질이 바뀐다. 현재 전자제품에 많이 사용되는 반도체 소자를 만들기 위해선 부도체인 반도체 물질과 도체인 금속을 접합하는 공정을 거쳐야 했다. 이 공정은 과정이 복잡해 비용과 시간의 소모가 많았다. 또한, 반도체 자체의 에너지가 낭비되는 한계도 있었다. 그러나 신소재를 이용하면 이전과 달리 단일물질만으로 반도체 소자를 만들 수 있게 돼, 제작 공정이 크게 단축되고 에너지 낭비가 최소화된다.
특히 이 신소재는 성인 머리카락의 10만 분의 1에 해당하는 0.8나노미터의 두께로, 투명 디스플레이나 몸에 착용할 수 있는 차세대 소프트 전자기기 소재 등 다양한 산업적 분야에서 폭넓은 활용이 기대된다. 앞으로 신소재를 상용화하기 위해서는 표면에 얇은 막을 입히는 표면가공 기술과 실리콘 반도체 웨이퍼와 같은 기술에 대한 지속적인 후속 연구가 필요하다. 양희준 교수는 “2차원 단일 소재에서 반도체, 금속 물성 제어를 최초로 구현한 성과”라며 “5년 안에 반도체 산업 전반에 응용 가능한 소자를 개발하는 것이 궁극적인 목표”라고 말했다.