이영희 성균관대 에너지과학과 교수. (성대 제공) © News1

국내 연구진이 흑린을 이용해 고성능 반도체 소자를 구현하는 데 성공했다.

성균관대학교는 이영희 에너지과학과 교수(기초과학연구원 나노구조물리연구단장) 연구팀이 흑린을 이용해 새로운 2차원 반도체 소자를 구현했다고 31일 밝혔다.흑린은 인 원소로 구성된 2차원 물질로 공기와의 반응 속도가 매우 빠르고 성질이 불안정해 반도체 성질을 갖도록 제어하기 어렵다고 알려져 왔다.

연구팀은 알루미늄을 접합금속으로 사용해 흑린의 두께를 조절하고 물성을 제어함으로써 고성능 N형(전자 제어) 반도체를 구현했다.

접합 금속과 두께 제어를 통해 향후 N형(전자 제어)뿐아니라 P형(정공 제어)도 가능한 N-P 접합형 반도체 구현에 한 걸음 다가가게 할 연구라는 평가다.

연구팀은 흑린 반도체가 기존 실리콘 반도체에 비해 전자이동도가 훨씬 빠르다는 점도 확인했다.이 교수는 "실리콘처럼 아주 흔한 물질인 흑린을 새로운 2차원 나노물질 박막소재로 쓸 수 있음을 보여주었다"며 "앞으로 대면적 합성 기술 개발이 실용화의 관건이 될 것"이라고 전했다.

이번 연구결과는 지난 30일 영국 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications) 온라인판에 실렸다.


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