국내 연구진, 2차원 나노 반도체 특성 향상기술 개발

아주경제 김봉철 기자 = 국내 연구진이 DNA 나노구조물을 활용해 2차원 나노 반도체의 특성을 향상시킬 수 있는 기술을 개발했다.

미래창조과학부는 성균관대 전자전기공학부 박진홍·노용한 교수와 물리학과 박성하 교수 등 연구팀이 이런한 연구 성과를 거뒀다고 26일 밝혔다.

이황화몰리브덴(MoS₂)이나 이셀레늄화텅스텐(WSe₂) 등 원자 두께만큼 얇은 2차원 나노 반도체의 특성을 향상시키려면 불순물을 첨가해 특성을 바꾸는 ‘도핑’ 과정에서 물질의 결정성을 깨뜨리지 않고 불순물의 종류와 농도를 조절하는 것이 관건이다.

불순물의 농도를 미세하게 조절하는 기존의 ‘이온 임플란테이션’(Ion implantation) 방식은 물리적인 힘으로 나노 반도체의 결정성을 깨뜨리는 한계가 있다.

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이에 연구팀은 DNA 나노구조물을 활용, 나노 반도체를 아주 옅은 농도로 재도핑하는 기술을 개발했다.

DNA 나노구조물은 양전하를 띠는 금속이온과 음전하를 띠는 DNA의 특성과 나노 반도체의 전자와 정공을 끌어당기는 원리를 이용해 만든 것이다.

연구팀은 이 기술이 전류와 정공의 이동도, 광 검출능력 등을 높일 수 있어 2차원 나노 반도체를 최적화하는 기술의 실마리가 될 것으로 기대했다.

미래부 기초연구사업 지원을 받은 이 연구결과는 나노분야 국제학술지인 ‘ACS Nano’ 10월 29일자 온라인판에 게재됐다.