국내 연구진, 차세대 초고속 전자소자 제조 기술 개발

[아시아경제 김수진 기자] 국내 연구진이 차세대 초고속 전자소자 제조 핵심 기술을 개발하는 데 성공했다.

울산과기대(UNIST)는 11일 나노생명화학공학부 고현협 교수와 미국 UC버클리 전자공학과 알리 자베이(Ali Javey) 교수 연구팀이 '실리콘 기판 위에 초박막 화합물 반도체를 전사시켜 고성능 나노 트랜지스터를 제조하는 기술'을 개발, '네이처'지 11일자에 논문을 게재한다고 밝혔다.

고 교수팀이 개발한 고성능 나노 트랜지스터는 지금까지 개발된 실리콘 트랜지스터보다 전자 이동도가 3~5배 가량 높으며, 대기 상태에서는 전력을 차단하고 통전시에는 높은 전류가 흐르도록 만들어진 고성능 제품이다.

현재 생산되는 반도체의 90%를 차지하는 실리콘 반도체는 생산비용은 낮으나 고속동작이 어렵고 전력소비량과 발열량이 많을 뿐더러 크기를 줄이는데 한계가 있다. 또한 화합물 반도체는 실리콘 트랜지스터보다 2~3배 빠르게 동작하고 전력소비량도 10분의 1로 줄어들지만 제조가 까다롭고 가격이 비싸다는 단점을 안고 있었다.

반면 고 교수팀이 이번에 개발한 기술은 실리콘 기판 위에 초박막 화합물 반도체를 직접 접합시켜 새로운 구조의 고성능 트랜지스터를 제조할 수 있게 한 것으로 기존 실리콘 반도체의 한계를 뛰어넘는 차세대 초고속·저전력 전자소자를 생산할 수 있다. 또한 추가 설비투자 없이 기존 대면적 실리콘 반도체 생산 공정을 그대로 사용할 수 있어 생산 비용도 크게 줄어든다.

고 교수는 "이번에 개발한 고성능 나노 트랜지스터가 상용화되면 전자기기의 크기와 전력소모를 획기적으로 줄일 수 있어 가볍고 얇으면서도 장시간 사용할 수 있는 초소형·초경량 노트북과 스마트폰 등을 만들 수 있다"며 "차세대 초고속 전자소자 제조 핵심기술로 자리잡을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

김수진 기자 sjkim@