조신흠 계명대 화학공학전공 교수가 오크리지 국립연구소와 공동으로 빛과 상호작용할 수 있는 초소형 반도체 나노큐브 정밀조각기술을 개발했다.
조 교수는 전자 현미경 빔으로 원자규모 초미세 구멍을 내 빛의 전자기장 신호를 제어하고 전달하는 패턴 구조를 조립했다.
반도체 나노입자 자가조립구조를 전자 빔으로 조각한 초미세 구조에는 플라즈몬이라는 전자의 집합적 진동으로 극소 공간에 구속된 강력한 전자파를 발현시켰다. 강력한 전자기파를 구속하는 나노구조는 사람 머리카락보다 10만배 더 얇은 나노미터(㎚) 초미세 구조다.
조신흠 교수는 산업계는 극자외선(EUV) 반도체 공정을 통해 4㎚이하 공정에 도전하고 있지만 이번에 고안한 나노입자 자가조립 기법을 활용하면 대량 1㎚ 구조 틈을 실현할 수 있다고 밝혔다. 이번 연구에 활용한 나노입자는 반도체 재료에 기반해 에너지 조정 가능성의 핵심으로 빛과 전자 두 물리 세계의 장점을 모두 사용할 수 있는 기술이다.
나노 크기 큐브 시스템은 특정 위치에서 빛을 극도로 구속하고, 에너지를 조정 튜닝할 수 있게 해 준다. 전자빔으로 나노미터만큼 작은 3차원 구조를 조각하기 위한 이전 작업을 기반으로 플라즈몬 효과와 구조가 조각될 수 있음을 증명하고 있다.
조신흠 교수는 KAIST 생명화학공학과, 화학과를 졸업하고 텍사스대학교에서 박사학위를 받았다. 삼성전자 반도체연구소 Flash TD 책임 연구원으로 근무하다 지난해 계명대 교수로 임용돼 반도체 기술연구에 매진하고 있다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
