차세대 반도체 소재 ‘이황화몰리브덴’…상용화 막는 결함 해소법 찾았다 작성일 03-30 133 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">UNIST·포스텍 공동 연구진</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="HAOUx1zTcw"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="9ca87b446f400c4eace72fb6fad7569cc267353757ca64c4b8ed21596469dc96" dmcf-pid="XcIuMtqyjD" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="이황화몰리브덴의 결합을 없앨 방법을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 찾았다. 왼쪽 아래부터 정학순 박사 후 연구원, 권지민 교수, 이용우 박사 후 연구원, 홍수민 연구원, 구현호 연구원, 이상현 연구원./울산과학기술원" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/30/chosunbiz/20250330110711531xoxz.jpg" data-org-width="5000" dmcf-mid="W0GY4G0CNf" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/30/chosunbiz/20250330110711531xoxz.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 이황화몰리브덴의 결합을 없앨 방법을 울산과학기술원(UNIST) 연구진이 찾았다. 왼쪽 아래부터 정학순 박사 후 연구원, 권지민 교수, 이용우 박사 후 연구원, 홍수민 연구원, 구현호 연구원, 이상현 연구원./울산과학기술원 </figcaption> </figure> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="49f34ef8909ba137cd15629d284f190213593484c89b2e12d8f27be0c0e6d6e3" dmcf-pid="ZkC7RFBWoE" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/30/chosunbiz/20250330110712115chgh.png" data-org-width="1800" dmcf-mid="Yi84w8JqAV" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/30/chosunbiz/20250330110712115chgh.png" width="658"></p> </figure> <p contents-hash="d6fa17fc43dd5bf3a8e6c8aec0300aa929ad0d5c117e4ff69d2e4e2bd672fbfd" dmcf-pid="5Ehze3bYkk" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 차세대 반도체 소재의 최대 단점을 해결하는 데 성공했다. 초저전력 반도체 구현 속도를 앞당길 수 있을 것으로 기대를 모은다.</p> <p contents-hash="e7d4be7a186a8dfbb4b1133b87b200954d1f156857636270c666be4358b6ca77" dmcf-pid="1Dlqd0KGcc" dmcf-ptype="general">권지민 울산과학기술원(UNIST) 전기전자공학과 교수와 노용영 포항공대(포스텍) 화학공학과 교수가 이끄는 공동 연구진은 차세대 반도체 소재인 이황화몰리브덴의 결함을 섭씨 200도에서 제거하는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다.</p> <p contents-hash="67238de55429b45f779119186afe997930bd6b28d9bfe855a2fad565af4a216e" dmcf-pid="tG0er6iBNA" dmcf-ptype="general">이황화몰리브덴은 반도체 칩의 집적도를 높이고, 누설전류를 최소화해 발열 없는 저전력 반도체 소재로 최근 주목받고 있다. 하지만 이황화몰리브덴을 칩에 집적할 때 발생하는 결함은 아직 해결해야 할 문제다.</p> <p contents-hash="5554f9ff8937d721d1798165935ed4071e107c1c5c9c5d79efbc59c2515bc5d8" dmcf-pid="FHpdmPnbgj" dmcf-ptype="general">이황화몰리브덴을 증착되는 과정에서 황 원자가 원래 있어야 할 자리가 듬성듬성 비어 황과 몰리브덴의 원자 비율이 깨지는 결함이 생긴다. 이 결함은 전자의 흐름을 방해한다. 반도체 성능과 내구성 확보하려면 결함을 메우고 이론적 원자비에 가까운 상태로 회복시켜야 한다.</p> <p contents-hash="c98282b3fd612882c9b0d1929aba1b0ac47edb6be3d210446172f5ed18c0e305" dmcf-pid="3XUJsQLKcN" dmcf-ptype="general">고온 공정에서는 결함을 최소화할 수 있으나, 이 경우에는 반도체의 핵심 소재인 실리콘이 열에 의해 손상될 가능성이 있다. 실리콘이 손상되지 않는 저온에서 이황화몰리브덴의 결함을 최소화할 공정의 개발이 필요한 상황이다.</p> <p contents-hash="2e5fe997913eb2800ac453975746a7e46075840aa49efcab0e107eaa069e0cee" dmcf-pid="0ZuiOxo9Na" dmcf-ptype="general">연구진은 펜타플로로벤젠티올(PFBT)이라는 물질로 섭씨 200도에서 결함을 메워 이황화몰리브덴의 몰리브덴대 황의 원자비를 이론적 비율인 1:2에 가까운 1:98로 회복시켰다.</p> <p contents-hash="4bb482db54cfbd2cd69b3d48b6c68acc84d2c26ba23a460d9b9686613aef2450" dmcf-pid="p57nIMg2jg" dmcf-ptype="general">펜타플로로벤젠티올는 이황화몰리브덴의 결함 부위에 황을 넣고, 황이 이황화몰리브덴과 결합하게 하는 역할을 한다. 연구진은 분자 동역학 시뮬레이션(계산 연구)으로 이 같은 화학 반응이 가능함을 확인했다. 또 X선 분광학 분석 결과, 저온에서 실제 황의 빈자리가 메워졌다.</p> <p contents-hash="a53a87cfbba73cc510a0a8a3c7b17de7a8838eabecc3bb6d69fa06efbe0a4101" dmcf-pid="U1zLCRaVco" dmcf-ptype="general">결함이 메워진 이황화몰리브덴으로 만든 트랜지스터 소자는 결함이 있는 경우보다 전하 이동도가 2.5배 개선됐다. 전하 이동이 빠를수록 작동 속도가 빨라진다. 소모 전력을 나타내는 지표인 ‘문턱전압 이하 스윙 값’도 약 40% 줄었다.</p> <p contents-hash="daf689afb88145a8d0e0dd0696497c0c6de80336fc8be0408f006dc2d7d4c33d" dmcf-pid="utqoheNfkL" dmcf-ptype="general">권지민 교수는 “공정에서 발생하는 황 결함은 나노 규모의 반도체 소자에서 큰 문제이다”며 “저온 황 결함 회복 기술을 통해 앞으로 이황화몰리브덴뿐만 아니라 다양한 차세대 반도체의 소재의 결함 회복과 계면 특성 개선 연구를 더욱 확장해 나갈 계획”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="db6ea52078360e138fe5b58b2c394138ea96dcb7d158b597cff8c2deb0490c23" dmcf-pid="7FBgldj4on" dmcf-ptype="general">연구 결과는 국제학술지 ‘ACS나노’에 지난달 18일 소개됐다.</p> <p contents-hash="ea8efecb09633a858dd152370ed57e8183b8fc391c615f0698d2e59a95a3b598" dmcf-pid="z3baSJA8ji" dmcf-ptype="general">참고 자료</p> <p contents-hash="ff2b714c26f2697a4109f9d1d69f04a6aa31fe7d806f1004078aee412e61cba0" dmcf-pid="q0KNvic6gJ" dmcf-ptype="general">ACS Nano(2025), DOI: <span>https://doi.org/10.1021/acsnano.4c12927</span></p> <p contents-hash="52c735ac5e694d5351066f6e8bd94c0bf1f1fdd1595520f9e3a3d8f78d698c36" dmcf-pid="Bp9jTnkPkd" dmcf-ptype="general">- Copyright ⓒ 조선비즈 & Chosun.com -</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 조선비즈. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 '3딸 父' 김대희, 여행지에서 키스 일탈…현장 초토화 (독박투어3) 03-30 다음 [김나인의 테크티키타카] "골든타임 잡아라"…역대급 산청 산불에 위성통신 주목받는 이유 03-30 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
