기존에는 불순물의 농도를 미세하게 조절하는 이온 임플란테이션 방식이 물리적인 힘으로 인해, 두께 1나노미터 이하의 얇은 2차원 나노반도체의 결정성을 깨뜨리는 한계가 있었다.
2차원 나노 반도체 특성을 향상시키기 위해서는 불순물 도핑시, 반도체 내 전자와 정공의 농도를 조절할 수 있어야 하는 데 이 때 2차원 나노 반도체의 결정성을 깨뜨리지 않고 불순물의 종류와 농도를 조절하는 것이 소자 개발의 관건이었다.
이번 연구는 정밀한 도핑농도 조절로 전류 및 정공의 이동도를 향상시키고 광 검출능력 등을 높일 수 있어 2차원 나노반도체의 최적화를 위한 실마리가 될 것으로 미래부는 기대하고 있다.
이번 연구에 참여한 박진홍 성균관대 전자전기공학부 교수, 노용한 교수, 물리학과 박성하 교수 및 박형열 박사과정 연구원(제 1 저자)의 연구결과는 나노분야 국제학술지 에이시에스 나노(ACS Nano)지 10월29일자 온라인판에 게재됐다.
박진홍 교수는 "DNA 나노기술과 2차원 나노반도체 기술을 융합, 2차원 소자의 성능제어와 최적화에 쓸 수 있는 1010cm-2 수준의 도핑기술 개발로 국내 2차원 트랜지스터, 센서, 태양전지 같은 다양한 전자 및 광전소자 분야에 기여할 것"이라고 밝혔다.
최동현 기자 nell@asiae.co.kr
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