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미래형 초정밀 반도체 개발위한 이론적 기틀 닦았다

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미래형 초정밀 반도체 개발위한 이론적 기틀 닦았다

2015.01.05 18:00

현재보다 더 정밀하고 촘촘한 반도체 회로를 구성할 수 있는 과학적 원리를 국내 연구진이 처음으로 규명해냈다. 이미 한계에 도달한 반도체 집적도를 한층 더 끌어올릴 수 있는 원리로 국내 반도체 업계에 큰 도움이 될 것으로 보인다.

 

한국과학기술정보연구원(KISTI) 슈퍼컴퓨팅본부 류훈 선임연구원 팀은 KISTI가 보유한 슈퍼컴퓨터 4호기를 활용해 ‘불순물 반도체’ 기반의 초박형 전선 공정을 위한 이론적 배경을 세계 최초로 제시했다고 5일 밝혔다.

 

지금까지 더 작고 빠른 반도체를 만들기 위해 회로를 더 촘촘하게 배치해 집적도를 높이는 방법을 써 왔지만 사실상 한계에 도달했다는 평가가 많았다.

 

이 문제를 해결하기 위해 반도체의 실리콘 나노선에 다수의 불순물을 섞어 전기전도도가 높은 초박형 전선으로 만들기 위한 연구가 진행돼왔다. 그러나 전선의 전도도에 중요한 영향을 미치는 불순물 원자분포 경향에 대한 이론적 배경이 제시되지 않은 상황이었다.

 

류 연구원은 불순물인 인(Phosphorus) 원자의 분포 경향과 실리콘 나노선 크기 사이의 상관 관계를 슈퍼컴퓨터 4호기를 통해 이론적으로 규명해냈다. 류 연구원은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 반도체 회로 속 실리콘 나노선에 고농도의 인을 섞은 경우에 대해 원자 수준에서 계산해 내고 그 구조를 밝혀내는 데 성공했다.

 

류 연구원은 “안정적인 전기전도도를 지니는 불순물 반도체 전선 개발을 위해 공정과정에서 겪게 되는 시행착오를 크게 줄일 수 있을 것”이라고 말했다.

 

이 연구는 다국적 반도체 기업인 인텔의 초병렬 컴퓨팅 지원사업(IPCC)의 일환으로 진행됐으며 연구성과는 나노과학 분야에서 국제 학술지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 3일자 온라인판에 게재됐다.

 

 

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