전자통신연, 반도체 산업 혁신 주도 ‘p형 반도체’ 소재 개발

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 반도체 산업의 혁신을 주도할 ‘p형 반도체’ 소재 개발에 성공했다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 반도체 산업의 혁신을 주도할 p형 반도체 소재와 이를 활용한 박막 트랜지스터를 개발했다고 23일 밝혔다.

연구팀은 텔레륨(Te) 기반의 칼코지나이드계 p형 반도체 소재를 활용해 상온증착이 가능하면서도 공정이 단순한 p형 Se-Te(셀레늄-텔레늄) 합금 트랜지스터를 개발했다.

또 n형 산화물 반도체와 p형 Te의 이종접합 구조에서 Te 박막의 전하 주입 제어를 통해 n형 트랜지스터의 문턱전압을 체계적으로 조절할 수 있는 기술 개발에 성공했다.

현재 디스플레이 분야에 널리 활용되는 소재는 주로 인듐갈륨아연산화물(IGZO) 기반의 n형 산화물 반도체다.

반면 p형 산화물 반도체는 n형 상화물 반도체 대비 전기적 특성과 공정성이 확보되지 않아 제조 비용이 많이 들고 기판 크기에 제약이 있다는 한계점이 있다.

하지만 최근 고해상도 디스플레이, 특히 SHV급 급의 해상도에서 240Hz 이상의 주사율이 요구되면서 p형 반도체 개발에 대한 관심이 높아지고 있다.

기존 디스플레이에 활용됐던 n형 반도체 기반의 트랜지스터만으로는 높은 주사율을 갖는 디스플레이 구현에 한계가 있기에 n형 특성에 견줄 수 있는 p형 반도체에 대한 수요가 높아지고 있는 것이다.

연구진은 Te 기반의 p형 반도체를 6인치 이상의 대면적 기판에서 최적화하고, 다양한 회로에 적용해 상용화 가능성을 확보한 후 다양한 응용 분야에 적용할 계획이다.

ETRI 플렉시블전자소자연구실 조성행 책임연구원은 “유기발광다이오드(OLED) TV와 확장현실(XR) 기기 등 차세대 디스플레이 분야와 초저전력 상보형금속산화 반도체(CMOS) 회로 및 DRAM 메모리 연구 등에 폭넓게 활용될 수 있는 중요한 성과”라고 말했다.

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