친환경 소재 ‘열전소자’ 대량생산 기술 개발

백창기 포스텍 교수팀 연구 성과 / 반도체 공정기술 활용 효율 향상

포스텍 연구팀이 기존 반도체 공정을 활용해 대량생산이 어려웠던 열전소자를 친환경적인 실리콘 물질을 활용해 대량 생산할 수 있는 길을 열었다.

26일 포스텍에 따르면 백창기(사진) 교수팀이 반도체 공정을 이용해 대량생산이 가능한 고성능 실리콘 나노선 열전소자를 구현하는 데 성공했다. 이 연구 결과는 나노분야의 세계적 권위지인 ‘나노 레터스’에 게재됐다.

열에너지를 전기로 변환하는 반도체인 열전소자는 지금까지 비스무스 텔루라이드라는 물질로 만들었다. 이 물질은 고가인 데다 자원도 희소하고 유독성 물질이어서 대량생산과 상용화에 어려움이 있었다. 반면 실리콘은 값도 싸고 친환경 물질인 데다 반도체 공정으로 대량생산이 가능하다는 장점을 갖지만 열전도도가 높아 활용하지 못했다.

연구팀은 반도체 공정기술을 활용해 실리콘 물질의 열전도도를 획기적으로 낮추는 데 집중했다. 연구팀은 세계 최초로 실리콘 나노선의 열전달을 제어하는 반도체 공정기술을 개발해 실리콘 열전소자의 효율을 향상하는 데 성공했다.

포항=장영태 기자 [e-mail]