UNIST(울산과학기술원)는 박혜성 신소재공학과 교수팀이 강주훈 성균관대 신소재공학부 교수팀과 함께 2차원 반도체 소재를 넓고 고르게 성장시키는 합성 기술을 개발했다고 9일 발표했다.
연구팀은 고체 원료만을 이용하던 기존 방식과 달리 액상 원료와 고체 원료를 함께 쓰는 방식으로 결정성(원자 배열의 규칙성)이 우수한 전이금속 칼코겐 화합물을 합성하는 데 성공했다.
연구팀에 따르면 대표적 2차원 소재인 전이금속 칼코겐 화합물은 차세대 반도체 소재로 주목받고 있지만, 대면적 합성이 까다로운 게 단점이다.
고온에서 증기로 변한 고체 전구체(원료)로 합성하는 방식은 증기 농도가 불규칙해 동일한 품질의 박막을 여러 개 얻기 힘들고, 합성 가능한 크기도 한계가 있다. 액체 전구체를 이용할 경우에는 합성된 소재의 결정성과 같은 품질이 떨어지는 문제가 있다.
연구팀은 액상 전이금속 원료를 기판 위에 코팅해 증기 상태 칼코겐 원소와 반응하도록 하는 방식을 썼다. 박 교수는 “이 합성법은 상업화가 가능한 큰 크기의 고성능·동일 품질의 2차원 반도체 소재를 생산할 수 있는 기술로, 실리콘을 대체할 반도체 소재 상용화에 기여할 것”이라고 말했다.
울산=하인식 기자 hais@hankyung.com