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나노 와이어 하나하나 옮겨 성능 높은 반도체 만든다

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2017년 02월 22일 18:00 프린트하기

 

Pixabay 제공
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국내 연구진이 나노 크기의 선을 기판에 직접 새기는 새로운 반도체 제조법을 개발했다.

 

KAIST 제공
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윤준보 KAIST 전기및전자공학부 700도 이상의 고온에서 열처리된 나노와이어를 기판으로 직접 옮기는 기술을 개발하고, 이를 적용한 웨어러블 에너지 수확 소자 제작에도 성공했다고 22일 밝혔다.

 

나노 와이어는 1차원 구조를 가지면서도 전기적 특성과 기계적 안정성이 높아 차세대 반도체용 소자로 주목받고 있다.

 

지금까지 기판에 나노 와이어를 새기기 위해 용액에 섞어 기판에 뿌리는 공정을 활용했다. 하지만 이 공정으로는 고온에서 진행할 수 없기 때문에 반도체의 성능을 높이는 데는 한계가 있었다.

 

연구진은 700도 이상의 고온에서 최적의 물성을 보이는 티탄산바륨 나노 와이어를 기판에 옮기는 데 성공했다. 연구진이 개발한 ‘나노 옮기기’ 기술은 나노 와이어와 기판 사이에 ‘나노 희생층’을 구현해 열처리 하는 과정에서 자연스레 희생층이 녹아 사라지며 와이어가 기판에 부착하는 식이다.

 

실제로 연구진은 나노 옮기기 기술을 적용한 손가락 관절용 에너지 수확 장치를 개발했다. 손가락 관절에 이 장치를 착용하면 움직임에 따라 전기가 발생한다. 연구진이 개발한 장치는 기존 티탄산바륨을 이용한 소자보다 우수한 전기적 에너지를 얻을 수 있다.

 

연구의 1저자인 서민호 박사과정생은 “물성이 향상된 나노 와이어를 유연 기판 위에 옮기고 이를 이용한 반도체 소자를 구현했다”며 “이 기법을 다양한 나노 와이어 물질에 적용하면 향후 고성능 웨어러블 전자 소자 구현에 기반이 될 것”이라고 말했다.
 
연구결과는 학술지 ‘에이씨에스 나노(ACS Nano)’ 지난 달 30일자에 실렸다.

 

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