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빛으로 동작하는 나노선 트랜지스터 개발

'젊은 과학자' 고려대학교 박홍규 교수, 나노구조 공학적 응용

빛으로 동작하는 나노선 트랜지스터 개발

[산업일보]
트랜지스터의 동작 효율을 높이기 위해서는 나노 크기로 제작하거나 실리콘이 아닌 상당히 두께가 얇은 신 물질 사용해야 한다. 이외에도 빛을 쪼여 효과를 증대시키는 등 다양한 연구가 진행 중이다. 그러나 공정이 복잡한데다 수율도 낮아서 실제 상용화로 이뤄지지 못하는 경우가 많다. 그런데 국내 연구진이 이러한 문제를 해결할 수 있는 '새로운 개념의 나노선 트랜지스터'를 개발하는 데 성공했다.

과학기술정보통신부(이하 '과기정통부')와 한국연구재단(이하 '연구재단')은 빛으로만 전류의 흐름을 효과적으로 제어하고 증폭시키는 나노선 트랜지스터를 개발해 기존의 복잡한 반도체 설계·제작 공정을 획기적으로 줄일 수 있는 데 기여한 고려대학교 물리학과 박홍규 교수를 이달의 과학기술인상 7월 수상자로 선정했다.

박홍규 교수는 이러한 문제를 해결하기 위해 다공성 실리콘 주위로 단결정 실리콘이 연결된 나노선 구조를 이용해 빛을 쪼여주는 것만으로 매우 큰 전류 증폭을 기대할 수 있는 새로운 개념의 나노선 트랜지스터를 개발해 주위를 놀라게 하고 있다.

전기신호가 아닌 빛으로만 트랜지스터의 전기적 특성을 제어하면 기존의 복잡한 반도체 공정 과정을 거치지 않고도 소자의 크기를 더욱 작게 제작하고 비용적·기술적 노력도 줄일 수 있다. 고성능 논리 회로, 민감한 광검출기 등의 응용 소자를 손쉽게 구현할 수 있다는 장점도 있다.

특히 나노선 트랜지스터는 크기가 작고 약한 빛에도 민감하게 반응하기 때문에 기존의 카메라 성능을 뛰어넘는 고해상도 카메라 개발이 가능하고, 빛으로만 전기 신호를 제어할 수 있어 계산 속도가 획기적으로 향상된 신개념의 컴퓨터 개발까지 가능하다.

박 교수는 “다공성 실리콘을 원하는 곳에 배치하고 필요한 위치에 빛을 쪼여주기만 하면 하나의 나노선 만으로도 모든 전자 기기를 간단하게 제작할 수 있는 가능성을 열었다”며 “나노선을 원하는 대로 정렬하고 배열하면 다기능의 나노 소자, 나노 광소자를 상용화할 수 있을 것으로 기대한다”고 연구의 의의를 설명했다.

물리와 화학의 접점에서 빛에 대한 기초적인 연구와 나노구조를 공학적으로 응용하며 자신만의 학문영역을 개척해온 박 교수는 이제 신경과학으로 연구의 영역을 넓히고 있다. 연구자로서 꿈꾸는 궁극적인 목표는 나노과학과 신경과학의 융합이라는 그는 나노 세상의 빛을 제어해 인류에 새로운 길을 안내하고 있다.
김예리 기자 yrkim@kidd.co.kr

해외 글로벌 기업들의 동향을 신속 정확하게 보도하겠습니다.

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