국내연구진, 머리카락 10만분의 1보다 얇은 초박막 전자소자 개발

국내 연구진이 반도체 특성을 가진 소재를 이용해 웨어러블 기기나 아주 얇은 디스플레이 등에 쓰이는 초박막 전자소자를 만드는 기술을 개발했다.

서울대 물리천문학부 이탁희 교수와 박완서 연구원, 포항가속기연구소 백재윤 박사, 포스텍 신현준 교수는 고체 윤활제나 기름 첨가제 등에 사용되는 이황화몰리브덴 박막을 넓게 성장시켜 다량의 전자소자를 손쉽게 얻는 방법을 개발했다고 7일 밝혔다. 이 연구는 한국연구재단의 지원으로 이뤄졌으며 ACS나노 4월 14일자 인터넷판에 소개됐다.

이황화몰리브덴은 반도체와 비슷한 성질을 가지면서도 막 한개 층의 두께가 0.65나노미터(㎚·10억분의 1m) 불과해 초박막 반도체를 연구하는 과학자들의 관심을 받고 있다. 탄소 원자가 육각형 벌집 모양을 이룬 그래핀처럼 주로 테이프를 이용해 떼어내는 방식으로 얻어왔다.

하지만 연구진은 이 방식 대신 박막 두께가 0.65㎚인 이황화몰리브덴을 가로 2㎝, 세로 2㎝ 면적으로 넓게 성장시키는 방식을 알아냈다. 연구진은 또 이황화몰리브덴을 원하는 모양대로 회로기판에 그리는 기술을 이용해 이 기판 위에 약 100개의 전계효과 트랜지스터 소자를 만들었다. 전계효과 트랜지스터는 전자기기에 들어가는 회로에 사용되는 가장 기본적인 부품이다.

연구진은 "이황화몰리브덴을 순도를 유지하면서 넓은 면적으로 성장시킨 뒤 손쉽게 여러 개의 전자소자를 만들어냄에 따라 향후 얇은 반도체 소자의 활용 가능성을 높였다"고 말했다.