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휘어지는 반도체 값싸게 많이 만들수 있다고? 목록

조회 : 841 | 2013-03-18

국내 연구진이 종이처럼 휘어지면서도 많은 데이터를 저장할 수 있는 차세대 반도체 제조법을 개발했다.

김상욱 KAIST 신소재공학과 교수팀은 분자조립 기술을 활용해 20nm(나노미터, 1nm=10억분의 1m) 수준의 초정밀 반도체 회로를 휘어지는 고분자 물질 위에 그리는데 성공했다고 12일 밝혔다. 

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김상욱 KAIST 교수팀이 개발한 휘어지는 그래핀. 20나노급으로 초미세 패턴(가운데 분홍색)을 구현했지만 종이처럼 자유롭게 접어진다.
 
종이처럼 휘는 반도체를 만드는 기술은 많이 나왔지만, 성능이 기존 반도체에 비해 떨어지는 단점이 있었다. 이번에 개발한 휘는 반도체는 성능은 일반 반도체 못지 않고 형태도 원하는 대로 만들 수 있다는 장점이 있다.

연구진은 먼저 ‘불록공중합체’라는 분자조립 기술을 이용해 ‘그래핀’이란 신소재 위에 미세한 전자회로를 만들었다. 물과 기름이 섞이지 않는 것처럼 서로 다른 성질의 고분자 물질이 반발하는 성질을 이용해 반도체 회로를 만든 것이다.

연구진은 이 회로를 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트), PDMS(폴리디멜틸실론산) 등의 고분자 물질로 만든 전자 기판에 옮겨 반도체 회로를 만들었다. 이 같은 기판 소재들은 자유자재로 휘는 특징을 갖고 있어 두루마리 모니터, 접는 컴퓨터 같은 IT제품을 만들기도 쉬울 것으로 기대된다.

이번에 개발한 기술은 화학 반응으로 물질을 섞어주기만 하면 원하는 형태로 스스로 배열하는 것을 이용했기 때문에, 반도체 제작비용도 저렴해질 것으로 보인다.

김 교수는 “지금까지 발표된 휘어지는 반도체는 플라스틱 기판을 사용해 온도 변화에 취약하고 성능도 낮아 상용화에 어려움이 많았다”며 “성능과 안정성 문제를 모두 해결한 연구성과”라고 설명했다.

이번 연구결과는 재료분야 학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼스(Advanced Materials)’ 6일자에 실렸다.

대전=전승민 기자 enhanced@donga.com
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