국내 연구진이 원자 수준의 초박막 반도체 단일 층에 트랜지스터를 구현하는 데 성공했다. 이번 연구는 기존 실리콘 기반 반도체의 미세화 한계를 극복할 수 있는 차세대 소재 기술로 평가받는다.
원자 두께 반도체 트랜지스터, 무엇이 특별한가?
연구팀은 원자 한 층 두께의 반도체 물질에 전극을 형성해 전류를 제어하는 트랜지스터를 만들었다. 이는 기존 벌크 반도체와 달리 물질의 표면 특성을 그대로 활용할 수 있어 초저전력 소자 구현에 유리하다.
기존 실리콘 반도체와 어떻게 다른가요?
실리콘 반도체는 미세화가 진행될수록 누설 전류와 발열 문제가 커진다. 반면 초박막 반도체는 원자 수준의 두께로 인해 전기적 제어가 용이하고, 유연 기판에도 적용할 수 있어 차세대 전자소자에 적합하다.
이 기술의 응용 가능성은?
초박막 반도체 트랜지스터는 유연 디스플레이, 웨어러블 센서, 초저전력 프로세서 등에 활용될 수 있다. 특히 접을 수 있는 전자기기나 피부 부착형 의료기기 등에 핵심 기술이 될 전망이다.
상용화까지 남은 과제는?
연구진은 대면적 균일 성장과 신뢰성 확보가 필요하다고 밝혔다. 또한 기존 반도체 공정과의 호환성을 높이는 연구가 뒤따라야 한다.
“원자 두께 반도체를 이용한 트랜지스터는 차세대 반도체의 새로운 방향을 제시한다.” — 연구 책임자
이번 연구 결과는 네이처 자매지에 게재됐으며, 사이언스 등 주요 학술지에서도 관련 연구가 활발히 진행 중이다. 국내 반도체 산업의 경쟁력 강화를 위해서는 한국과학기술연구원(KIST) 등 정부출연연구기관과 기업 간 협력이 중요하다는 지적이 나온다.