'10억분의1 미터' 나노반도체 특성 향상시키는 기술 개발



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(왼쪽부터) 성균관대 박진홍·노용한·박성하 교수© News1


국내 연구진이 두께 1나노(10억분의1)미터 이하의 얇은 '2차원 나노반도체' 특성을 향상시킬 수 있는 기술을 개발했다.

성균관대 전기공학부 박진홍·노용한 교수 및 같은 대학 물리학과 박성하 교수 공동연구팀은 "2차원 나노반도체의 결정성을 해치지 않고 구리 아연 등 여러 금속 종류의 이온이 부착된 인공DNA를 또 다시 2차원 나노반도체에 얇게 도포하는 기술을 개발했다"고 26일 밝혔다.

불순물의 농도를 미세하게 조절하는 기존 '이온 임플란테이션'(Ion implantation) 방식은 물리적인 힘으로 인해 얇은 2차원 나노반도체의 결정성을 깨뜨리는 한계가 있었다. 2차원 나노 반도체 특성을 향상시키기 위해서는 불순물 주입(도핑)시 반도체 내 전자와 정공의 농도를 조절할 수 있어야 하는데, 이 때 2차원 나노 반도체의 결정성을 깨뜨리지 않고 불순물의 종류와 농도를 조절하는 문제가 소자 개발에서 관건이었다.

연구팀은 이에 금속이온이 첨가된 DNA 나노구조물을 활용해 2차원 나노반도체를 아주 낮은 농도로 재도핑하는 기술을 개발, 2차원 나노반도체의 최적화를 위한 실마리를 제공했다. 박진홍 교수는 “DNA 나노기술과 2차원 나노반도체 기술을 융합, 2차원 소자의 성능제어와 최적화에 쓸 수 있는 도핑기술 개발로 국내 2차원 트랜지스터, 센서, 태양전지 같은 다양한 전자 및 광전소자 분야에 기여할 것”이라고 밝혔다. 

이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 기초연구사업의 지원으로 이뤄졌으며, 연구결과는 나노분야 국제학술지 '에이시에스 나노(ACS Nano)'지의 지난 10월 29일자 온라인판에 게재됐다