국내연구진, 흑린 트랜지스터 안정화 성공

국내연구진이 불안정한 '흑린'트랜지스터를 안정화 시키는데 성공, 차세대 반도체로써 흑린의 가능성을 입증했다.

한국과학기술연구원(KIST)은 계면제어연구센터 최원국 박사, 송용원 박사 연구팀이 신소재인 흑린을 이용해 안정성과 성능이 높은 트랜지스터를 개발했다고 17일 밝혔다.

연구팀에 따르면, 흑린은 공기 중에서 반응속도가 너무 높아 불안정하다는 단점 때문에 트랜지스터로 만들기에 어려움이 많았다. 이에 연구팀은 반응을 억제하기 위해 보호막을 씌워 안정성을 확보했다.

연구팀은 흑린에 무기물인 얇은 산화알루미늄(Al2O3) 막을 씌워 보호층을 만들었으며, 이 보호층이 2개월 후에도 정상적으로 작동하는 것을 확인했다.

이는 산화알루미늄 보호층을 적용한 흑린 트랜지스터 소자가 안정적이고 효과적으로 사용될 수 있음을 보여준다는게 설명이다.

이와 같이 개발된 흑린 트랜지스터는 향후 디스플레이용 박막 트랜지스터, 메모리 등의 반도체산업에 활용될 가능성이 있다.

박막 트랜지스터로 활용할 경우, 현재 상용화 단계인 저온폴리실리콘, 금속산화물 등의 재료에 비해 성능이 뛰어나며, 유연성과 투명성을 갖출 수 있다는 점에서 기대가 되는 물질이다.

제 1저자인 나준홍 박사는 "이번 연구결과를 통해 그동안 논란이 되어왔던 흑린 소재의 트랜지스터가 안정적으로 구동된다는 것을 확인할 수 있었다"며 "대량생산을 위해서는 흑린 소재를 균일하고 대면적으로 합성할 수 있는 기술의 개발이 추후 보완되어야 한다 "고 밝혔다.

한편, 이번 연구 성과는 학술지 'ACS Nano'에 11월 4일자 온라인 게재됐다.

[e-mail] 김혜민 기자