UNIST(울산과기대, 총장:조무제)는 고현협 교수(UNIST 나노생명화학공학부)와 알리 자베이 (Ali Javey) 교수(美 UC 버클리大 전자공학과) 연구팀이 “실리콘 기판 위에 초박막 화합물 반도체를 전사시켜 고성능 나노 트랜지스터를 제조하는 기술”을 개발, 세계 최고 권위의 과학 저널인 “네이처(Nature)”誌 11월 11일자에 관련 논문을 발표한다고 밝혔다.
UNIST 고현협 교수팀이 이번에 개발한 고성능 나노 트랜지스터는 지금까지 개발된 실리콘 트랜지스터보다 전자이동도는 3~5배 가량 높으며 대기 상태에서는 전력을 차단하고 통전시에는 높은 전류 밀도를 실현한 고성능 제품으로, 이 제품이 상용화될 경우 전자기기의 크기와 전력소모를 획기적으로 줄일 수 있어 가볍고 얇으면서도 장시간 사용할 수 있는 초소형·초경량 노트북과 스마트폰 등을 만들 수 있게 된다.
현재 생산되는 반도체는 두 종류가 있는데, 이 가운데에서 전체의 90%를 차지하는 실리콘 반도체는 생산비용은 낮으나 고속 동작이 어렵고 전력소비량과 발열량이 많을 뿐 아니라 소형화하는데 한계가 있다는 문제를 안고 있다. 반면 화합물 반도체는 실리콘 트랜지스터보다 2~3배 빠르게 작동하고 전력소비량도 10분의 1이하로 줄어드는 장점이 있으나, 제조공정이 까다롭고 가격이 비싸 일상 전자기기에는 사용하기 어려웠다.
UNIST 고현협 교수팀이 이번에 새로 개발한 기술은 실리콘 기판 위에 초박막 화합물 반도체를 직접 접합시켜 새로운 구조의 고성능 트랜지스터를 제조할 수 있게 한 것으로, 기존 실리콘 반도체의 한계를 뛰어넘는 차세대 초고속·저전력 전자소자를 생산할 수 있는 새로운 길을 열었을 뿐만 아니라, 추가 설비투자 없이 기존 대면적 실리콘 반도체 생산 공정을 그대로 사용할 수 있게 함으로써 생산 비용을 크게 줄여 대량생산에 유리하다는 장점도 함께 가지고 있다.
따라서 고현협 교수팀이 이번에 개발한 초박막 나노 트랜지스터 제조 기술은 초고속·저전력 컴퓨터 CPU, 디지털 전자회로, 메모리 반도체 등 차세대 초고속 전자소자 제조의 핵심 기술로 자리잡을 것으로 기대되고 있다.
<기획국제교류팀>
