작성일 : 21-03-09 17:05
UNIST 박혜성 교수팀과 강주훈 성균관대학교 교수팀 , 촉진제로 2차원 반도체 소재 결정성 높여, 실리콘 대체 차세대 반도체 소재 합성 기술 개발
 글쓴이 : happy
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실리콘 대체 차세대 반도체 소재 합성 기술 개발

  •  김지영 기자
  •  
  •  승인 2021.03.08 12:07
 

UNIST·성균관대, 촉진제로 2차원 반도체 소재 결정성 높여

UNIST(총장 이용훈)는 박혜성 교수팀과 강주훈 성균관대학교 교수팀2차원 반도체 소재(원자 두께로 얇은 소재)를 넓고 고르게 성장시키는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다. 연구진에 따르면 이 기술로 합성된 전이금속 칼코겐 화합물은 반도체 소자 제작에 쓰일 수 있을 정도로 크고, 결정성이 우수했다. 

연구진은 고체 원료만을 이용하던 기존 방식과 달리 액상 원료와 고체 원료를 함께 쓰는 방식으로 결정성(원자 배열의 규칙성)이 우수한 전이금속 칼코겐 화합물을 합성하는 기술을 개발했다. 액상원료를 쓰면 합성된 소재의 결정성이 떨어지는 문제를 촉진제로 해결했다. 

전이금속 칼코켄 화합물은 차세대 반도체 소재로 주목받고 있지만 대면적 합성이 까다롭다. 고온에서 증기로 변한 고체 전구체(원료)로 합성하는 방식은 증기 농도가 불규칙해 동일한 품질의 박막을 여러 개 얻기 힘들고 합성 가능한 크기도 한계가 있다. 이 때문에 액체 원료(액상 전구체)를 이용한 방식이 주목을 받고 있지만 액체 원료를 쓸 경우 합성된 소재의 결정성과 같은 품질이 떨어지는 문제가 있다.

연구팀은 액상 전이금속 원료를 기판위에 코팅해 증기 상태 칼코겐 원소와 반응 하도록 하는 방식을 썼다. 이를 통해 개발한 성법은 전이금속 칼코겐 화합물의 종류에 관계없이 쓸 수 있다. 연구팀은 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W)과 같은 전이금속과 황(S), 셀레늄(Se)과 같은 칼코겐 원소 조합을 바꿔 다양한 단층 전이금속 칼코겐 화합물을 합성해냈다. 

박혜성 교수"개발된 합성법은 상업화 가능한 큰 크기의 고성능·동일품질 2차원 반도체 소재를 생산 할 수 있는 기술"이라며 "2차원 소재 기반 전자소자 개발 및 상용화에 기여할 수 있을 것"이라고 기대했다.