나노반도체 훼손하는 우주방사선을 막아라 [지금은 우주] 작성일 03-06 158 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">원자력연, 우주항공용 나노반도체 내방사화 기술 개발</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="3bhTaCloTz"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="10a6cc368d696514462b98b8c515ff05f418004307e05f900d711f5c91596860" dmcf-pid="0i07S3phv7" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="보이저호는 우주 공간을 비행하면서 정확한 우주방사선을 측정하기도 했다. [사진=NASA]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/inews24/20250306105506838vqfn.jpg" data-org-width="580" dmcf-mid="1CX6t2f5hb" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/inews24/20250306105506838vqfn.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 보이저호는 우주 공간을 비행하면서 정확한 우주방사선을 측정하기도 했다. [사진=NASA] </figcaption> </figure> <p contents-hash="f2834e0aaecbc16c5db93f7593cdc0e9ea799a0692c4010cdc1eff532938a359" dmcf-pid="pnpzv0UlSu" dmcf-ptype="general">[아이뉴스24 정종오 기자] 우주에는 많은 종류의 방사선이 존재한다. 반도체를 사용하는 제품 고장 중 30% 이상의 원인이 방사선이다. 방사선을 견디는 내방사화 기술은 차세대 우주항공용 반도체 개발에 있어 매우 중요하다.</p> <p contents-hash="ad9a7550112c63141ce6064a2cb3357ebf6a82909aaba3fbf4697f653cb9858e" dmcf-pid="ULUqTpuShU" dmcf-ptype="general">최근 국내 연구팀이 우주방사선의 80% 이상을 차지하는 양성자에 대한 반도체의 내방사화 기술을 개발했다.</p> <p contents-hash="4b4dbd787852083e3bc617db34e977990cb58f10095fa185fe99a4a97826b1c5" dmcf-pid="uouByU7vvp" dmcf-ptype="general">한국원자력연구원 첨단방사선연구소는 포항공대와 공동연구를 통해 반도체 표면을 외부와 물리적으로 분리해 대기 중 물과 산소 등을 차단하는 패시베이션(Passivation) 층을 쌓아 양성자에 의한 나노반도체 오류를 대폭 억제한 내방사화 기술개발에 성공했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="bdf6e0fa4a9f831d52900705c4d44614db176f00cb97e0d5de0ab5dc54f4a277" dmcf-pid="7g7bWuzTW0" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="한국원자력연구원과 포항공대가 공동으로 우주항공용 나노반도체 내방사화 기술을 개발했다. [사진=원자력연]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/inews24/20250306105508117uhgw.jpg" data-org-width="580" dmcf-mid="tXzoKdiBTB" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/inews24/20250306105508117uhgw.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 한국원자력연구원과 포항공대가 공동으로 우주항공용 나노반도체 내방사화 기술을 개발했다. [사진=원자력연] </figcaption> </figure> <p contents-hash="4196e939c154d082d831d842ba3510ef19354ca0a77baadc689e7ff20831de3f" dmcf-pid="zazKY7qyv3" dmcf-ptype="general">원자력연 방사선융합연구부 강창구 박사팀과 포항공대 이병훈 교수팀은 물질을 기체 상태로 만들어 표면에서 화학반응으로 얇게 쌓는 원자층 증착 방식을 활용해 산화아연(ZnO) 기반의 나노반도체 표면에 10나노미터(nm) 두께의 산화알루미늄(Al2O3) 패시베이션 층을 쌓았다.</p> <p contents-hash="dd3dcbfb63234d8c6734446ad1e8bdbba35369462905751202e70e804947bf71" dmcf-pid="qNq9GzBWhF" dmcf-ptype="general">패시베이션 층을 적용한 반도체와 그렇지 않은 반도체 모두에 양성자가속기를 활용해 양성자를 조사하고 전기적 특성 변화를 비교 분석했다. 그 결과, 패시베이션 층이 양성자 조사에 따른 반도체의 전기적 특성 변화를 매우 효과적으로 억제함을 확인했다.</p> <p contents-hash="1a798a2a4e792e44743cd9db6742a3e9108c2d87c35fcd95454133ab95f52145" dmcf-pid="BVTGcvyjWt" dmcf-ptype="general">반도체의 건전성은 전류가 흐르기 위한 최소 전압인 문턱전압, 동일 조건에서 반도체 출력값이 달라지는 이력현상 지수, 반도체의 스트레스 지수, 반도체 동작 시 원하지 않는 신호인 노이즈 값 등의 변화로 판단한다.</p> <p contents-hash="bdf8860bf532389cbaed226dcf97c8bd4e83540ad9f0ece40f016296d9079971" dmcf-pid="bfyHkTWAh1" dmcf-ptype="general">패시베이션 층으로 보호받는 반도체는 그렇지 않은 반도체에 비해 양성자 조사 후 문턱전압 변화는 60%, 이력현상 지수와 스트레스 지수 변화는 90% 대폭 감소하는 것으로 나타났다. 노이즈 값은 양성자 조사 후에도 전혀 변하지 않았다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="48be2703ecf731fa1c0da471ea680bcac0fc6981b4af2b02c4258424180e8b76" dmcf-pid="K4WXEyYcC5" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="패시베이션 층으로 보호받는 반도체는 그렇지 않은 반도체에 비해 스트레스 지수 변화가 90% 대폭 감소하는 것으로 나타났다. [사진=원자력연]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/inews24/20250306105509424qmey.jpg" data-org-width="580" dmcf-mid="FFH1rGXDvq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/inews24/20250306105509424qmey.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 패시베이션 층으로 보호받는 반도체는 그렇지 않은 반도체에 비해 스트레스 지수 변화가 90% 대폭 감소하는 것으로 나타났다. [사진=원자력연] </figcaption> </figure> <p contents-hash="d823f9769ce9bdb9787fa6a7014245a40b2a3d556ae6ceeaa788d10461a94e7f" dmcf-pid="98YZDWGkSZ" dmcf-ptype="general">우주방사선의 대부분을 차지하는 양성자의 영향으로부터 반도체를 효과적으로 보호하는 이번 기술은 차세대 우주항공용 나노반도체의 내방사화 시스템 구현을 위한 핵심기술이 될 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="7c8ace4e51036272534821c3826e6eec6ff4b3d859697fbe3491b616ceaec3a4" dmcf-pid="26G5wYHETX" dmcf-ptype="general">연구팀은 앞으로 반도체 내방사화 기술의 구체적 메커니즘 규명을 위한 방사선 영향평가 분석시스템을 고도화하고 다양한 회로 수준에서 내방사선 반도체 연구를 지속할 계획이다.</p> <p contents-hash="bd433c0501445e0f8a80d5a473b1332c7694640d366b3bcb79faeb133bf56ffd" dmcf-pid="VPH1rGXDvH" dmcf-ptype="general">연구원 정병엽 첨단방사선연구소장은 “이번 기술은 차세대 나노반도체에 원자층 증착 방식으로 패시베이션 층을 쌓고 실제 내방사선 효과까지 검증한 사례”라며 “우리나라가 우주항공용 반도체 기술 경쟁에서 우위를 확보할 수 있도록 더욱 노력하겠다”고 말했다.</p> <p contents-hash="065d032b8d212e094e9d4b327e2e5ad0a67fce8875d4aeeaac481f73274d8940" dmcf-pid="fQXtmHZwSG" dmcf-ptype="general">연구 결과(논문명: Enhanced high-energy proton radiation hardness of ZnO thin-film transistors with a passivation layer)는 국제 학술지 나노컨버전스(Nano Convergence) 1월호에 실렸다.</p> <address contents-hash="35af0df5f72fa4cbac2723fcf1ebe814f8e6929e401a06a343a562d44f26a2b3" dmcf-pid="4xZFsX5rCY" dmcf-ptype="general">/정종오 기자<span>(ikokid@inews24.com)</span> </address> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아이뉴스24. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 서든어택, 2025 1차 무기개편 적용 03-06 다음 볼거리·즐길거리 가득 양산 황산공원, '전국구 명소' 등극 03-06 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
