半導體-金屬 넘나드는 新素材, 國內硏究陣世界 첫 開發…用途는?

東亞日報
入力 2015年 5月 5日 12時 55分

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國內硏究陣이 溫度調節만으로 半導體와 金屬을 넘나드는 新素材를 開發했다.

양희준 基礎科學硏究院(IBS) 硏究委員(성균관대 에너지科學과 敎授) 팀은 攝氏 15度에서는 半導體였다가 500度로 加熱한 뒤 常溫으로 낮추면 導體가 되는 素材를 世界最初로 開發하고 物理學分野國際學術誌 ‘네이처 피직스’ 4日子에 發表했다.

現在電子製品에 들어가는 半導體素子를 만들기 위해서는 半導體物質과 金屬을 接合하는 複雜한 工程을 거쳐야만 한다. 世界各國硏究陣은 이런 不便함을 解消하기 위해 半導體와 導體性質을 모두 가질 뿐 아니라 이를 調節할 수 있는 2次元化合物을 만들고자 했으나 只今까지는 成功하지 못했다.

硏究陣은 텔레늄(Te)과 몰리브데늄(Mo)이라는 元素를 合成해서 常溫에서 安定的인 半導體性質을 가질 뿐 아니라 溫度를 500度까지 높였다가 낮추면 金屬으로 性質이 바뀌는 新物質을 開發했다. 이 物質을 利用하면 複雜한 工程을 고치지 않고 單一物質을 利用해서 電子製品에 들어가는 半導體素子를 만들 수 있을 것으로 期待된다.

特히 이 新物質은 두께가 成人 머리카락의 10萬分의 1에 該當하는 0.8nm(나노미터)로 매우 얇고 透明해서 透明디스플레이나 몸에 着用하는 웨어러블 機器에 活用할 수 있을 것으로 展望된다. 襄敎授는 “실리콘 半導體 웨이퍼처럼 對面的으로 製作하는 技術과 表面加工技術等을 追加로 開發해야 商用化가 可能하다”면서 “5年內에 産業全般에 應用할 수 있는 素子를 만드는 것이 目標”라고 밝혔다.

최영준 동아사이언스 記者 jxabbey@donga.com