국내 연구진이 반도체 전자회로 선의 폭을 세계 최소인 1나노미터로 구현한 기술을 개발했다.
연세대학교 염한웅(42) 교수 연구팀은 초고직접 실리콘 반도체소자 금속배선 선폭의 50분의 1에 불과한(1나노미터) 금속나노선을 실리콘 기판 위에 대량으로 형성시키고, 이를 반도체소자에 적용하는 도핑기술을 세계 첫 개발했다고 2일 밝혔다.
도핑기술은 불순물을 첨가해 반도체 전자구조를 조절하는 기술이다.
실리콘기판에 형성되는 1∼2나노미터 크기의 금속선은 이미 지난 1999년 염한웅 교수 연구진과 스위스 바젤대학 베어 교수 연구진이 각각 소개해 최근 10여 년간 물리학계의 큰 시선을 끌었으나, 소자로서 응용 가능한 도핑기술을 확보하지 못해 상용화하지 못했다.
염 교수는 실리콘 기판 위에 형성된 1나노미터 폭의 금 나노선에 실리콘원자를 첨가하는 방법을 개발했다. 실제로 전자구조가 체계적으로 조절됨을 증명했다. 이로써 금속나노선에 체계적으로 조절 가능한 도핑이 가능하게 됐다.
염한웅 교수는 “이 기술은 실리콘 반도체소자의 직접도를 획기적으로 높일 것”이라며 “미래형 나노 소자에 중요한 기초원천기술로써 우리나라 반도체산업의 국제적 경쟁력을 유지하고 차세대 반도체소자개발 경쟁에서 유리한 위치를 선점하는 데 큰 도움이 될 것”이라고 설명했다.
이 연구성과는 지난 2월 말 베를린에서 열린 독일물리학회 특별심포지엄 초청강연에서 발표됐다. 물리학분야 세계 최고 권위지인 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 3월28일자에 이어 4월9일자에 연속 게재된다.
권건호기자 wingh1@