엄태용 세종대학교 반도체시스템공학과 교수 연구팀이 나노과학 및 나노기술 분야 최고 권위 학술지 ACS Nano에 논문을 발표했다고 19일 밝혔다.
ACS Nano는 높은 영향력(Impact Factor 15.8)과 엄격한 동료 심사 과정을 통해 세계적인 연구 결과를 소개하는 국제적 저명 학술지다.
연구팀은 Bi2SeO5라는 물질로 박막을 만드는 방법을 개발했다. 이번 연구는 KAIST 신소재공학과 강기범 교수팀과 공동으로 진행됐다.
Bi2SeO5는 고유전율(High-k)을 가지는 물질로 그래핀(Graphene)과 같은 2차원 반도체 소재와 접합성이 우수해 차세대 2차원 반도체 트랜지스터에서 절연체 역할을 한다.
다만 이 우수한 Bi2SeO5의 특성에도 불구하고 반도체 산업에서 일반적으로 사용되는 물질(SiO2, TiN) 층위에는 전혀 형성되지 않아 추가적인 연구에 어려움이 있었다.
이에 엄태용 교수 연구팀은 원자층 증착(ALD)이라는 기술을 활용해 매우 얇고 균일한 Bi2SeO5 박막을 연구 개발했다.
이 기술은 원자를 하나씩 증착해 박막을 만드는 매우 정교한 기술로 특히 증착 과정 중 반응성이 높은 중간체를 형성하는 화학 반응을 유도해, 전기적으로 우수한 특성을 가진 Bi2SeO5 박막을 현재 반도체 기술에 범용적으로 사용되는 기판 위에 형성할 수 있었다.
연구 결과는 차세대 반도체 소자에서 고유전율 유전체로 Bi2SeO5를 사용할 수 있는 가능성을 열었다.
취재/매일일보 최한결 기자