보도자료

포스텍 손준우 교수 연구팀, 세계 최초 ‘차세대 반도체용 소재 저온 합성법’ 개발

[2020.03] 손준우 교수

산화물 이종접합 연구 중 실마리 얻어

관리자 | 2020.03.18 15:32 | 조회 1046



삼성전자 미래기술육성센터가 지원한 연구팀이 저온에서도 차세대 반도체용 소재를 만들 수 있는 기술 개발에 성공했다.

17일 삼성전자 뉴스룸에 따르면 포스텍 신소재공학과 손준우 교수 연구팀은 높은 결정성의 루틸 TiO₂를 비교적 낮은 온도(50~150도)에서 만들 수 있는 기술을 세계 최초로 개발했다. 

이번 연구는 삼성전자 미래기술육성센터의 지원을 받아 2017년 9월부터 수행됐다. 연구 결과는 16일(영국 현지시간) 세계적인 학술지 '네이처 커뮤니케이션 (Nature Communications)'에 발표됐다. 

루틸 TiO₂는 고성능 DRAM, 3D 모노리식(monolithic) 반도체 등 차세대 디바이스용 소재로 주목받는 고유전 물질이다. 유전률이 높아 작은 전압에서도 많은 양의 전하를 저장할 수 있다. 

그러나 루틸 TiO₂를 합성하기 위해서는 500도 이상의 온도가 필요해 전자 디바이스 제작에 어려움이 있었다. 또한 저온에서는 결정 내부 반복 구조상 산소가 있어야 할 자리에 산소가 없는 산소 결함이 발생하기 쉬워 균일한 품질을 얻기도 어려웠다. 미세공정으로 이뤄지는 디바이스 산업에서는 재료의 균일도가 생산수율에 큰 영향을 미친다.

손준우 교수팀이 찾아낸 방법은 비교적 낮은 온도에서도 산소 이온을 충분히 공급할 수 있다. 이에 따라 산소 결함이 거의 없는 균일한 품질의 루틸 TiO₂를 얻을 수 있다. 손준우 교수팀은 이를 기반으로 차세대 반도체 소자 개발에 주력한다는 계획이다.

손준우 교수는 "미래기술육성사업의 지원으로 산화물 이종접합 연구를 진행하던 중 이런 현상을 우연히 발견했다"며 "열 대신 계면에서의 이온 이동을 통해서도 산화물의 결정화가 가능함을 보여준 최초의 연구"라고 말했다.

<관련기사> 뉴시스 20-03-17조선비즈 20-03-17한국일보 20-03-17국민일보 20-03-17매일경제 20-03-17, 디지털타임스 20-03-17



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