작성일 : 19-11-14 21:50
KAIST 신병하 신소재공학과 교수와 오키 구나완 IBM 박사 공동연구팀, 네이처 게재, '홀 효과 한계 넘었다' 新 반도체 분석기술 개발
 글쓴이 : happy
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KAIST와 IBM 공동 연구팀이 반도체 특성 분석 핵심기술인 '홀 효과'의 한계를 넘을 수 있는 새로운 반도체 정보 분석 기술개발에 성공했다.<사진=KAIST 제공 >KAIST(총장 신성철)는 신병하 신소재공학과 교수와 오키 구나완 IBM 박사 공동연구팀반도체 특성 분석 핵심기술인 홀 효과(Hall effect)의 한계를 넘을 수 있는 새로운 반도체 정보 분석 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

홀 효과1879년 에드윈 홀이 발견한 효과다. 물질의 전하 특성에 대한 중요한 정보를 제공해 반도체 연구와 재료를 설계하는데 기본적인 특성으로 100년이 넘는 시간동안 전 세계 반도체 연구기관에서 보편적으로 사용되고 있다. 

그러나 현재까지 분석 기법으로는 홀 효과를 통해 다수 운반체와 관련한 특성만 파악할 수 있었다. 태양전지와 같은 소자의 구동 원리 파악에 필수적인 운반체 정보는 얻을 수 없는 한계가 있었다. 

연구팀은 문제 해결을 위해 '호토 홀 효과' 기술을 개발했다. 이 기술을 사용하면 한 번의 측정으로 다수 운반체 및 소수 운반체에 대한 많은 정보를 동시 추출 가능하다. 예를 들어 기존 홀 측정에서는 세 가지 정보를 얻을 수 있었다면 연구팀의 새로운 기술은 실제 작동 조건을 포함한 여러 광도에서 광여기 전하의 농도, 다수 운반체 및 소수 운반체의 전하 이동도, 재결합 수명, 확산 거리 등 최대 일곱 개의 중요한 정보를 얻을 수 있다. 

연구팀은 해당 기술이 태양 전지, 발광 다이오드와 같은 광전자 소자 분야에서 사용 가능한 신소재 개발 및 최적화에 핵심적인 역할을 할 것으로 기대하고 있다.

신 교수는"이 기술을 통해 새로운 광소자 물질의 전하 수송 특성을 이해하고 더 나은 소자를 개발하는 데 큰 도움이 되리라 믿는다"고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처(Nature)'에 지난 10월 7일자 온라인판에 게재됐으며, 배성열 KAIST 박사과정이 제2저자로 참여했다.