화학뉴스

국내 연구팀이 신소재인 흑린(Black Phosphorus)을 이용해 안정성과 성능이 뛰어난 트랜지스터를 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST)은 계면제어연구센터 최원국·송용원 박사 연구팀이 흑린에 보호막을 코팅한 뒤 반도체로 활용하는 데 성공했다고 11월18일 발표했다.
다양한 전자기기가 발달하면서 투명하면서도 휘어지는 성질을 가진 고성능 반도체 개발의 필요성이 증가하고 있으나 현재 주로 사용되는 실리콘(Silicon) 소재의 반도체로는 투명하고 휘어지는 반도체를 만들기 어려워 신소재에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
흑린은 인과 원소는 같지만 모양과 성질이 다른 동소체로 두께가 원자 수준으로 얇으며 원자가 층 구조인 특성을 갖고 있어 차세대 반도체 재료로 큰 관심을 받아왔다.
하지만 공기 중에서 반응속도가 너무 높아 불안정하다는 단점 때문에 트랜지스터로 만드는데 어려움이 많았다.
연구팀은 공기 중에서 직접 반응하는 것을 억제하기 위해 흑린에 무기물인 얇은 산화알루미늄(Al2O3) 막을 감싸 트랜지스터 소자로서의 안정성을 확보하고 성능도 높였다.
연구팀 최원국 책임연구원은 “흑린은 공기와 만나면 쉽게 반응해 불순물이 만들어져 반도체로 활용하기 어려웠는데 단점을 해결할 수 있는 방안을 찾았다”며 “연구팀이 개발한 흑린 트랜지스터가 앞으로 디스플레이용 박막 트랜지스터, 중앙처리장치(CPU), 메모리 등의 반도체 산업으로 활용될 것”이라고 기대했다.
연구 성과는 나노과학 분야 국제학술지인 ACS Nano 11월4일자 온라인판에 게재됐다.