성대 연구팀 '단일물질로 반도체 제작' 신소재 개발

성균관대 에너지과학과 양희준 교수 연구팀이 온도 변화만으로 반도체와 도체를 자유롭게 넘나들 수 있는 소재 (2차원 층상구조 다이텔레륨 몰리브데늄(MoTe2)1))를 세계 최초로 개발했다.

이 물질은 15℃ 정도의 상온에서는 반도체 상태였다가 500℃이상의 열을 가한 후 다시 상온으로 온도를 낮추면 도체 상태로 바뀌는 성질을 가지며 두께가 성인 머리카락 굵기의 10만분의 1 수준인 0.8nm로 매우 얇고 투명하다.

6일 성균관대에 따르면 이번에 개발된 신물질을 활용하면 단일물질만으로도 반도체 소자를 만들 수 있게 돼 제작 공정이 크게 단축될 뿐만 아니라 비용과 시간도 크게 절감할 수 있다.

또 전기적, 광학적 성질이 뛰어나 투명 디스플레이나 몸에 착용할 수 있는 차세대 전자기기 소재 등 다양한 분야에서 응용이 가능하다.

이번 연구를 주도한 성균관대 에너지과학과 양희준 교수(IBS 나노구조물리연구단 연구위원)는 “2차원 단일 소재에서 반도체, 금속 물성 제어를 최초로 구현한 성과”라며 “5년 안에 반도체 산업 전반에 응용 가능한 소자를 개발하는 것이 궁극적인 목표”라고 말했다.

이번 연구는 성균관대와 미래창조과학부 산하 기초과학연구원(IBS) 나노구조물리연구단, KAIST가 공동으로 수행했다.

[e-mail] 김병덕 기자