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포스텍 연구팀, '밸리 제어' 핵심 원천 기술 개발

입력 : 2017-08-30 03:00:00 수정 : 2017-08-29 18:27:15

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나노 박막 해테로 구조로 전자와 정공 분리해 밸리 제어 성공 포스텍(포항공대) 연구팀이 ‘밸리 제어’ 핵심 원천 과학 기술을 개발했다.

포스텍은 신소재공학과 김종환 교수가 UC 버클리대학교와의 공동 연구를 통해 나노 박막 해테로 구조를 이용, 전자(음전하)와 정공(양전하)을 극초고속으로 분리해 밸리 제어에 한발 다가섰다고 29일 밝혔다.

이 연구는 기초과학의 토대를 만든 성과를 인정받아 사이언스 자매지인 사이언스 어드밴스를 통해 발표됐다.

그동안 이론적으로는 원자 수준 두께의 나노 박막이 전자 밸리 특성을 잘 살릴 수 있을 것으로 기대됐다. 그러나 실제 실험 결과 밸리 특성이 수 피코초 만에 파괴돼 소자로 응용될 수 없을 것이라는 어두운 전망이 이어져 왔다. 김 교수팀은 이 문제를 해결하기 위해 밸리 특성이 파괴되는 이유가 음전하가 양전하와 함께 있기 때문이라는 사실에 착안해 나노 박막 해테로 구조를 통해 양전하와 음전하를 분리해 내는 방법을 고안해 냈다. 이 방법을 통해 전자 밸리 특성을 보호하고 기대 수명을 수 피코초에서 약 백 만 배 가량 늘린 1마이크로 수준으로 구현했다.

김 교수는 “나노 신소재 원천 기술을 이용해 밸리를 기반으로 미래의 전자, 메모리, 광소자의 토대가 될 튼튼한 기초과학의 토대를 만들었다는 점에서 의미가 크다”고 말했다.

포항=장영태 기자 3678jyt@segye.com


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