UNIST, 초미세 반도체 전극 패턴 제조기술 개발
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작성자 환채운 작성일21-03-24 12:42 조회18,280회 댓글0건관련링크
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美미네소타주립대 연구진과 공동 개발초소형 반도체칩 기술 등에 응용 가능[울산=뉴시스]초미세 반도체 패턴구조를 이용한 광검출 소자 연구그림. (사진=UNIST 제공) photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지[울산=뉴시스] 안정섭 기자 = 최근 국제 공동연구진이 고가의 빔 공정이 필요없는 초미세 반도체 전극 패턴 제조기술을 개발해 눈길을 끌고 있다.울산과학기술원(UNIST)은 물리학과 남궁선 교수와 미국 미네소타주립대 연구진이 물질을 여러 번 얇게 입히는 공정(원자층증착법)만으로 가능한 반도체 패턴 제조기술을 개발했다고 24일 밝혔다.손톱만한 반도체칩 안에는 최대 수십억 개의 미세소자(트랜지스터)가 들어 있다.이 미세소자는 여러 층의 재료 속에 그려진 패턴 형태로 존재하며, 패턴 제조를 위해서는 빔(빛)으로 모양을 그리는 공정이 필요하다.연구진이 개발한 기술은 기존의 빔 기반 기술보다 간편하고 저렴하며, 원자층을 입히는 횟수로 채널 폭(전극간 간격)을 나노미터 단위로 바꿀 수 있다.이 방식은 실리콘 대신 2차원 반도체 물질을 활용하는 신개념 반도체 소자 제작에도 매우 유리하다.연구팀은 이 기술을 이용해 10나노미터 이하의 채널을 갖는 초미세 반도체 전극과 2차원 반도체 소자를 제작했다.금속(전극)-절연체-금속(전극) 순서로 기판 위에 증착해 나노 갭(gap) 패턴을 만들고, 이를 기판에서 뜯어내 뒤집으면 절연층 두께만큼 전극간 거리가 분리된 전극 패턴이 완성된다.전극 표면이 기판에서 바로 분리됐기 때문에 표면이 매우 매끈하다는 장점이 있다.이 때문에 전극 위에 이황화몰리브덴, 흑린 등 2차원 반도체 물질을 쌓아 소자를 만들기에 적합하다.[울산=뉴시스]UNIST 물리학과 남궁선 교수. (사진=UNIST 제공) photo@newsis.com *재판매 및 DB 금지 또 연구팀은 이를 트랜지스터 기반 광 검출기로도 응용했다.초미세 트랜지스터 전극 사이의 강한 전기장이 빛에 의해 생성된 전하 입자들을 효과적으로 분리해 검출 성능을 향상시켰다.광 검출기는 빛을 전류(전하입자)의 형태로 검출하는 소자로 초고속 광통신 등에 필수적이다.제1저자인 남궁선 교수는 "기존의 반도체 공정 기술인 원자층증착법을 활용해 균일한 나노미터 단위의 전극 구조를 대량으로 생산할 수 있는 기술"이라며 "반도체 구조 소형화와 초소형 광통신 모듈, 광학반도체칩 개발에 도움이 될 것으로 기대한다"고 말했다.이번 연구는 나노·재료 분야의 권위 학술지인 '에이씨에스 나노(ACS Nano)'에 2021년 2월 24일자로 온라인 공개돼 정식출판을 앞두고 있다.연구 수행은 한국연구재단 이공분야기초연구사업과 UNIST 신임교원정착과제를 통해 이뤄졌다.☞공감언론 뉴시스 yohan@newsis.com▶ 네이버에서 뉴시스 구독하기▶ K-Artprice, 유명 미술작품 가격 공개▶ 뉴시스 빅데이터 MSI 주가시세표 바로가기<ⓒ 공감언론 뉴시스통신사. 무단전재-재배포 금지>
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