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그래핀, 반도체 속도를 부탁해! 목록

조회 : 1731 | 2012-05-25

삼성전자 종합기술원이 ‘꿈의 소재’ 그래핀을 활용해 처리속도가 빠른 반도체를 만들었다.

기술원은 실리콘 기판 위에 그래핀을 결합한 형태의 트랜지스터 ‘배리스터(Barristor)’를 만들었다고 18일 밝혔다. 이번에 개발한 기술을 적용하면 트랜지스터 소자의 속도가 지금보다 훨씬 빨라질 것으로 기대된다.

반도체에는 실리콘으로 만든 트랜지스터가 수십억 개 들어 있다. 반도체의 성능을 높이기 위해서는 이 트랜지스터의 크기를 줄여 전자의 이동 거리를 좁히거나 전자의 이동도가 높은 소재를 사용해 전자가 빠르게 움직일 수 있도록 해야 한다.

문제는 실리콘으로 만든 반도체의 경우, 크기를 줄이기가 어렵고, 전자 이동이 손쉽게 하기 위해서 그래핀을 활용하면 전류를 차단하기 힘들어진다.

연구팀은 실리콘 기판에 그래핀을 결합할 때 생기는 에너지 장벽(Schottky Barrier)의 전위차를 조절해 전류를 켜고 끌 수 있게 만들었다. 실리콘 기판에 일반 금속을 접합하면 에너지 장벽이 일정해 반도체로 활용할 수 없지만 그래핀을 접합할 경우 에너지 장벽을 조절할 수 있다는 점에 착안한 것이다.

기술원 관계자는 “2020년 쯤 그래핀 트랜지스터가 상용화될 수 있을 것으로 보인다”며 “이번 연구로 그래핀 소자 연구 분야를 선도할 수 있는 기반을 구축했다는 의의가 있다”고 밝혔다.

이 연구는 17일자 ‘사이언스’에 실렸다.

김수비 기자 hello@donga.com

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