양희준 성균관대학교(총장 정규상) 에너지과학과 교수 연구팀이 온도 변화만으로 반도체와 도체를 자유롭게 넘나들 수 있는 소재인 ‘2차원 층상구조 다이텔레륨 몰리브데늄(MoTe2)’을 개발했다고 6일 밝혔다.
이 물질은 15도 정도 상온에서는 반도체 상태였다가 500도 이상의 열을 가한 후 다시 상온으로 온도를 낮추면 도체 상태로 바뀌는 성질을 가진다. 두께가 성인 머리카락 굵기의 10만분의 1 수준인 0.8nm로 매우 얇고 투명하다
현재 반도체 제작을 위해서는 반도체와 도체(금속)를 접합해야 하기 때문에 제작공정이 복잡하고 비용도 많이 소요됐다. 연구팀은 개발된 신물질을 활용하면 단일물질만으로도 반도체 소자를 만들 수 있어 제작 공정이 크게 단축돼 비용과 시간도 크게 절감할 수 있을 것이라고 설명했다. 전기적, 광학적 성질이 뛰어나 투명 디스플레이나 몸에 착용할 수 있는 차세대 전자기기 소재 등 다양한 분야에서 응용이 가능하다.
양희준 교수는 “2차원 단일 소재에서 반도체, 금속 물성 제어를 최초로 구현한 성과”라며 “5년 안에 반도체 산업 전반에 응용 가능한 소자를 개발하는 것이 궁극적인 목표”라고 말했다.
연구는 성균관대와 기초과학연구원, 나노구조물리연구단, KAIST가 공동으로 수행했다.
김명희기자 noprint@etnews.com
