나노 반도체 효율성 10배 높여

서울대 화학생물공학부 현택환 교수팀 고농도 도핑기술 개발

나노 반도체의 효율성을 10배까지 높여주는 ‘나노결정 도핑기술’이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

서울대 화학생물공학부 현택환 교수팀은 반도체에 사용되는 나노결정을 핵 형성 과정에서부터 화학적으로 제어해 효율을 10%이상 높일 수 있는 도핑기술을 개발하는 데 성공했다고 15일 밝혔다.

지난 10여년간 LED, 태양전지, 메모리 소자 분야에서 반도체 나노결정 제조 공정에 관한 연구가 전 세계적으로 펼쳐졌으나, 반도체의 효율을 높이기 위한 도핑기술은 매우 작은 크기와 안정성 문제로 넘기 힘든 벽으로 인식돼 왔다.

현 교수팀은 결정 성장 과정 도중이 아닌 최초 핵 생성 과정에서부터 불순물(망간) 이온을 침투시키면 10%이상 고농도 도핑이 가능하고, 반도체도 10배 가까운 높은 효율을 얻을 수 있다는 것을 알아냈다.

이 결정 도핑기술은 전기 및 광학적으로 제어 가능한 차세대 자성반도체 분야에 적극 활용될 것으로 보인다. 이로써 우리나라는 차세대 나노 반도체 공정 기술 분야에서 세계 선두에 올라, 반도체 기술 강국의 명성을 계속 이어나갈 수 있을 것으로 기대된다. 연구결과는 16일 나노분야 권위 학술지인 ‘Nature Materials’ 인터넷판에 게재된다.

이영준기자