국내 연구팀, 흑린 이용 2차원 반도체 소재 발굴 성공해
[아시아경제 정종오 기자] 흑린을 이용해 고성능 반도체 소자를 구현할 수 있는 방법이 나왔다. 흑린은 인 원소로 구성된 2차원 물질로 겉보기에 검정색을 띈다. 그래핀처럼 2차원 층 구조를 이루고 있고 두께 역시 원자 한 개 층 수준이다.
국내 연구팀이 흑린을 이용해 새로운 2차원 반도체 소재를 발굴하는데 성공했다. 또 흑린이 2차원 반도체 소재 중 전자이동도가 가장 큰 물질이라는 점도 최초로 밝혀냈다. 미래형 웨어러블 전자기기나 투명 디스플레이 등을 구현하려면 휘어지고 늘어나면서도 성능은 뛰어난 전자소자 개발이 필수이다. 이런 흐름에서 이번 연구가 관심을 모으고 있다.
연구팀은 흑린의 박막 두께가 두꺼워지면 전자 제어(N형) 뿐만 아니라 정공 제어(P형)도 가능한 N-P 접합형 반도체를 구현할 수 있음을 증명했다. 접합 금속과 두께 제어를 통해 n형, p형 운반자를 갖는 반도체 박막으로 사용할 수 있음을 처음으로 증명한 것이다.
기초과학연구원(IBS, 원장 김두철) 나노구조물리연구단(단장 이영희) 연구팀과 성균관대학교가 공동으로 이번 연구를 이끌었다. 이번 연구는 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 온라인에 7월 30일자(논문명:High-performance n-type black phosphorus: type control via thickness and contact-metal engineering)에 실렸다.
정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr
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