KAIST, 차세대 반도체 ‘전기 병목현상’ 해결 작성일 07-13 4 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- 전기가 막힘없이 흐르는 2차원 반도체 구조 세계 최초 입증<br>- AI 반도체·초저전력 반도체 전력 손실 줄일 핵심 원천기술</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="pw3l7oiPX4"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5143b7df5f8c8729bc686777cb5cc43e15776efaa22dd9e58caf23c7296a4f15" dmcf-pid="Ur0SzgnQ5f" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 KAIST 연구진. 강기범(왼쪽부터) 교수, 견민승 박사, 김연규 박사과정, 홍승범 교수.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/13/ned/20260713084014881laip.png" data-org-width="781" dmcf-mid="3ohayVKpG6" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/13/ned/20260713084014881laip.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 이번 연구를 수행한 KAIST 연구진. 강기범(왼쪽부터) 교수, 견민승 박사, 김연규 박사과정, 홍승범 교수.[KAIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="1fd21f12f8e8ac85ba9d48c1e39a98e65c3fd97704a4571d142d03794bd73e06" dmcf-pid="umpvqaLxGV" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 차세대 반도체 개발의 가장 큰 난제로 꼽혀온 ‘전기 병목현상’을 해결할 수 있는 새로운 구조를 개발했다.</p> <p contents-hash="c616b80e90009b3c21b7ea92199f47a035b2526b75395098b93a31d7c52e0a85" dmcf-pid="7sUTBNoMH2" dmcf-ptype="general">KAIST는 신소재공학과 홍승범·강기범 교수 연구팀이 성균관대학교 조성범 교수 연구팀과 함께 차세대 반도체 소자로 주목받는 2차원 소재(원자 한두 층 두께의 초박막 소재)에서 전기가 막힘없이 흐르는 새로운 구조를 구현, 이를 나노미터(㎚, 10억분의 1m) 수준에서 직접 관찰할 수 있는 분석 플랫폼을 개발했다고 13일 밝혔다.</p> <p contents-hash="d9fab6e49bf8295513b74f968b361729fcef4664bfacdb69d700e844c979bc67" dmcf-pid="zOuybjgRH9" dmcf-ptype="general">반도체는 금속 전극과 반도체가 만나는 경계에서 접촉 저항) 때문에 성능이 떨어지고 전력 손실이 발생한다. 특히 반도체가 점점 작아질수록 접촉 저항의 영향은 더욱 커져 차세대 반도체 개발의 가장 큰 기술적 난제로 꼽혀왔다.</p> <p contents-hash="03a6dcc51538745ba7ae1019003001efb51caf73c9063411688b7f0a06e25ab1" dmcf-pid="qUi9aHWIYK" dmcf-ptype="general">연구팀은 기존처럼 금속 전극을 반도체 위에 붙이는 대신, 하나의 2차원 소재 안에서 준금속(금속처럼 전기가 잘 흐르는 성질)과 반도체 영역을 연속적으로 구현했다. 같은 소재 안에서 두 영역이 자연스럽게 이어지도록 만들어 전류가 경계에서 막히지 않고 흐를 수 있음을 세계 최초로 입증했다.</p> <p contents-hash="5974380b6400b42268c96d840514e7761e563b7a63253f01b79b180b4ce35ea0" dmcf-pid="Bun2NXYC5b" dmcf-ptype="general">원자층 두께의 2차원 소재인 백금 다이셀레나이드 하나의 박막 안에서 준금속 영역과 반도체 영역을 연속적으로 구현했다. 같은 소재 안에서 두 영역이 자연스럽게 이어지는 단일체를 구현함으로써 전류가 경계에서 막히지 않고 흐를 수 있는 새로운 구조를 제시했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="1ffb5f59ee3521b5bcc63e245454d99efd667c8c9b28532fb3677b42ba587e7d" dmcf-pid="b7LVjZGhGB" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구 모식도(AI 생성 이미지).[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/13/ned/20260713084015106ctfw.jpg" data-org-width="1000" dmcf-mid="0d5O0JRfY8" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/13/ned/20260713084015106ctfw.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구 모식도(AI 생성 이미지).[KAIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="79367d7e3eb79fb93c43d286439b74ca2346d5edc53ead6ffa6e658c9bfa987d" dmcf-pid="KzofA5HlZq" dmcf-ptype="general">연구팀은 원자힘현미경을 활용해 박막 내부에서 전하가 이동하는 모습을 나노미터 수준에서 직접 시각화했다.</p> <p contents-hash="dcf57b983617902c7713fe5ec5d3a188a637791668d857b973dbf422bcef4230" dmcf-pid="9qg4c1XSHz" dmcf-ptype="general">그 결과 준금속 영역에서 반도체 영역으로 전류가 이동할 때 흐름이 막히거나 방향이 꺾이는‘전기 병목현상’ 없이 자연스럽게 이어지는 것을 확인했다. 이는 단일체 계면이 전류의 흐름을 방해하지 않는다는 사실을 실험적으로 입증한 첫 사례다.</p> <p contents-hash="59dc26788c1da57c8809e912f3943e14b3e0b62ae28a63e2b726c9bb047c50ec" dmcf-pid="2Ba8ktZvt7" dmcf-ptype="general">특히 연구팀은 반도체 영역에 실제 트랜지스터(전류의 흐름을 제어하는 반도체의 기본 소자)처럼 전기장을 가해 동작을 검증했다. 그 결과 금속-반도체가 결합된 구조에서 전류의 흐름을 안정적으로 제어할 수 있음을 확인해 차세대 전자소자로서의 활용 가능성도 입증했다.</p> <p contents-hash="39e8fa0f4803312b41d15d5bf8f9850ff0959a0ac44b4c38d72e8dbf11046993" dmcf-pid="VbN6EF5TGu" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 차세대 2차원 전자 소자, 초고속 컴퓨터 프로세서, 저전력 반도체 칩, 그리고 인공지능(AI)과 같은 신흥 응용 분야를 위한 소형화 하드웨어 등에 폭넓게 활용될 수 있다.</p> <p contents-hash="07ab9dd9f9603b8b508f8b765ba9af7c11396d509aaa4e10053f7be61ea23118" dmcf-pid="fKjPD31yZU" dmcf-ptype="general">홍승범 교수는 “이번 연구는 반금속과 반도체 위상 경계면에서 전하가 뚜렷한 저항 장벽 없이 연속적으로 흐른다는 점을 확인했으며, 생성된 반도체 영역이 전기장에 의해 성공적으로 변조되어 트랜지스터로서의 기능을 증명한 것“이라고 말했다.</p> <p contents-hash="c462d29214382057f82441fc2d98685f933c9b1f190f5b4e2b148941e36385e0" dmcf-pid="4FRqnySrXp" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘매터(Matter)’ 7월호에 게재됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 UFC legend 아닌 leg end! 복귀전서 69초 패배 망신 당한 맥그리거…MMA 팬들 비난 봇물 07-13 다음 AI스페라, 글로벌 보안 플랫폼 ‘Torq’와 맞손…“AI 보안관제 자동화 강화” 07-13 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
