성균관大, 나노반도체 도핑 농도 100배 이상 향상

오호~ 빛-열 이용해 나노반도체 도핑

| 최종편집 2015년 03월 30일 18:00국내 연구진이 빛과 열을 이용해 2차원 나노반도체를 도핑하는 기술을 개발했다. 도핑은 전자나 정공(양전하를 띠고 전자처럼 움직이는 가상 입자)의 농도를 조절해 반도체의 특성을 n형이나 p형으로 바꾸는 과정이다.  박진홍 성균관대 전자전기공학부 교수(사진)팀은 종이처럼 얇은 이황화몰리브덴(MoS2) 나노반도체 위에 반도체 공정에서 절연 물질로 사용하는 인-규산염-유리층을 차례대로 놓은 뒤 빛과 열에너지를 가했다. 그 결과 나노반도체 단위면적(1cm2) 당 100억~10조 개로 정공 농도를 정밀하게 조절하는 데 성공했다. 이는 기존 도핑기술로 도핑할 수 있는 범위의 100배 정도에 맞먹는 면적이다.  2차원 나노반도체는 유연하고 투명한 소재에 활용할 수 있어 차세대 반도체 물질로 각광받고 있다. 하지만 이온을 주입해 반도체 속 전자와 정공의 농도를 조절하는 기존 도핑기술로는 나노반도체의 결정성을 깨뜨릴 수 있어 이 기술을 나노반도체에 적용하기는 어려웠다. 박 교수는 “빛과 열에너지를 이용해 농도 조절 범위를 확대시킨 이 신개념 도핑 기술로 차세대 2차원 나노반도체 소자 발전에 기여할 수 있을 것”이라고 밝혔다. 연구 결과는 ‘ACS 나노’ 2월 19일자에 실렸다.  나노반도체를 빛과 열에너지를 이용해 도핑하는 과정.  - 한국연구재단 제공 신선미 기자 vamie@donga.com