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빛 통해 전류 증폭 '나노선 트랜지스터' 개발


박홍규 고려대 연구팀 '다공정 실리콘' 통한 기술 성공

[아이뉴스24 양태훈기자] 국내 연구진이 빛으로 전기 신호를 제어, 효율적인 전류 증폭이 가능한 '나노선 트랜지스터' 개발에 성공했다.

21일 과학기술정보통신부(장관 유영민)는 박홍규 고려대학교 교수 연구팀이 다공정 실리콘을 부분 삽입해 빛만으로 전기 신호를 효과적으로 제어할 수 있는 신개념 나노선 트랜지스터를 개발했다고 발표했다.

이는 단면의 지름이 최소 수 나노미터(nm, 10억분의 1미터), 길이가 수십 마이크로미터(㎛, 100만분의 1미터)에 불과한 1차원 형태의 나노 구조체를 이용, 전기 신호를 증폭할 수 있는 기능성을 제공한다. 기존 대비 반도체 설계 및 제작공정을 획기적으로 줄일 수 있는 것도 특징.

그간 학계에서는 기존 트랜지스터의 동작효율을 높이기 위해 트랜지스터를 나노 크기로 제작하거나 빛을 쪼여주는 등의 여러 연구가 진행해왔지만, 복잡한 공정과 낮은 수율로 상용화에는 어려움을 겪어왔다.

이에 박홍규 연구팀은 내부에 수많은 구멍이 있어 전기가 거의 흐르지 않는 다공정 실리콘의 전기적 특성을 이용, 빛을 쪼여주면 흐르지 않던 전류가 증폭한다는 점을 활용했다.

또 하나의 실리콘 나노선 안에 두 개의 다공성 실리콘을 갖는 트랜지스터를 제작해 새로운 논리 회로를 구현, 다공성 실리콘을 여러 개 포함하는 얇은 나노선 트랜지스터를 제작해 1㎛ 미만의 높은 분해능으로 약한 빛을 검출할 수 있는 고성능 광검출기를 구현하는데도 성공했다.

박홍규 교수는 "다공성 실리콘을 원하는 곳에 배치시키고 빛을 필요한 위치에 쪼여주기만 하면 나노선 하나만으로 모든 전자 기기들을 간단히 제작할 수 있음을 보여준 것"이라며, "매우 민감한 고해상도 카메라, 빛으로 빠르게 계산이 가능한 신개념의 컴퓨터 개발 등에 적용이 가능할 것으로 기대된다"고 의의를 설명했다.

한편, 이번 연구는 과기정통부 기초연구지원사업의 지원을 받아 수행됐으며, 박홍규 교수 연구팀의 연구내용은 세계적 학술지인 '네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)' 8월 8일자에 게재됐다.

양태훈기자 flame@inews24.com






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