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원자 바꿔 반도체 소재 자유자재로... 차세대 초고성능 소자 구현
과학기술정보통신부는 ’26.10.16.(금) 원자층을 정교하게 가공해 반도체·절연체·준금속 영역을 하나의 박막에 구현하는 ‘모듈형 트랜지스터 제작 기술’을 기초과학연구원(IBS)이 개발했다고 밝혔다.
- 연구진은 2차원 반도체를 이루는 원자를 선택적으로 치환함으로써, 각각의 층과 위치에 반도체, 절연체, 준금속 영역을 구현하는 기술을 개발했음.
- 이 기술은 박막의 원하는 층에서 셀레늄 원자를 산소, 황, 텔루륨으로 치환하여 이셀레늄화텅스텐(WSe₂) 박막을 산화텅스텐, 이황화텅스텐, 이텔루륨화텅스텐 등 각기 다른 물질로 변환하고, 공정 마스크를 활용해 평면상 위치 제어도 가능함.
- 해당 기술로 구현된 트랜지스터는 전하 주입 장벽이 35.5밀리전자볼트(meV)로 낮아지고, 전류 점멸비 1,000만 배 이상, 등가산화막두께(EOT) 1nm 미만 등 국제 반도체 로드맵의 초미세 소자 성능 목표를 달성함.
- p형과 n형 소자를 수직 적층한 상보형 인버터도 1V 동작을 성공적으로 시연했음.
- 이번 연구는 하나의 박막 내에서 트랜지스터의 주요 구성 요소를 모두 구현했다는 데 의의가 있으며, 과학기술정보통신부는 향후 다양한 2차원 반도체와 대면적 공정 확장, 적층형 집적회로 등 차세대 초미세·저전력 반도체 응용 가능성을 탐색할 계획임.
<참고>
1. 연구 추가 설명
2. 용어 설명
<붙임> 연구진 이력사항
- 연구진은 2차원 반도체를 이루는 원자를 선택적으로 치환함으로써, 각각의 층과 위치에 반도체, 절연체, 준금속 영역을 구현하는 기술을 개발했음.
- 이 기술은 박막의 원하는 층에서 셀레늄 원자를 산소, 황, 텔루륨으로 치환하여 이셀레늄화텅스텐(WSe₂) 박막을 산화텅스텐, 이황화텅스텐, 이텔루륨화텅스텐 등 각기 다른 물질로 변환하고, 공정 마스크를 활용해 평면상 위치 제어도 가능함.
- 해당 기술로 구현된 트랜지스터는 전하 주입 장벽이 35.5밀리전자볼트(meV)로 낮아지고, 전류 점멸비 1,000만 배 이상, 등가산화막두께(EOT) 1nm 미만 등 국제 반도체 로드맵의 초미세 소자 성능 목표를 달성함.
- p형과 n형 소자를 수직 적층한 상보형 인버터도 1V 동작을 성공적으로 시연했음.
- 이번 연구는 하나의 박막 내에서 트랜지스터의 주요 구성 요소를 모두 구현했다는 데 의의가 있으며, 과학기술정보통신부는 향후 다양한 2차원 반도체와 대면적 공정 확장, 적층형 집적회로 등 차세대 초미세·저전력 반도체 응용 가능성을 탐색할 계획임.
<참고>
1. 연구 추가 설명
2. 용어 설명
<붙임> 연구진 이력사항
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