국내 연구진, 초고이동도 질산화물 반도체 재료 개발

아주경제 박선미 기자 = 한국디스플레이연구조합은 한양대학교 박진성 교수, 충남대학교 김현석 교수 연구팀이 공동으로 초고이동도를 가지는 질산화물 반도체 재료 개발에 성공했다고 9일 밝혔다.

이번 연구는 산업통상자원부 및 LG디스플레이[034220], 삼성디스플레이의 협력 투자로 발족한 '미래 디스플레이 핵심 원천기술 개발(KDRC)' 사업의 일환이다.

기존 산화물 반도체의 경우 인듐(Indium), 갈륨(Gallium) 등의 고가 재료가 필요한데다 산소 결함(Oxygen vacancy) 등 다양한 결함을 노출했다.

이에 따라 이동도가 증가할수록 신뢰성이 떨어지는 문제가 발생했다.

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이번에 개발된 질소 치환 반응을 통한 스퍼터링 기법은 저가의 아연(Zinc) 금속 재료를 사용해 가격이 저렴하고 공정도 간단하다.

산소 결함을 제어해 우수한 전자 이동도와 신뢰성을 갖춰 디스플레이용 고성능 트랜지스터 제작에 이용할 수 있다.

이번 연구결과는 과학적 성과를 인정받아 네이처의 자매지로 재료분야 국제 상위 학술지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 지난달 게재됐다.

김현석 교수와 박진성 교수는 "이번 질산화물 반도체 소재와 공정은 기존 디스플레이 양산 공정에 적용되는 스퍼터링 증착법이 사용됐다"며 "추가비용 없이 적용할 수 있어 산업적 파급효과가 매우 클 것으로 예상된다"고 밝혔다.