[대한민국 과학자]조형균 성균관대 신소재공학부 교수

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조형균 성균관대 신소재공학부 교수는 최근 인공 설계된 초격자 박막을 이용해 고이동도와 높은 신뢰도를 동시에 나타내는 트랜지스터 장치를 개발해 학계 주목을 받고 있다. 차세대 디스플레이 구현의 핵심기술로 주목받고 있는 산화물 트랜지스터 이동도 한계와 신뢰성 문제를 동시에 해결하는 새로운 개념의 박막구조를 제시했다는 평가다.

[대한민국 과학자]조형균 성균관대 신소재공학부 교수

세계적으로 차세대 디스플레이를 만들기 위한 산화물 트랜지스터 장치 장기 신뢰성 문제를 극복하려는 노력이 이뤄지고 있지만 고신뢰성과 고이동도를 동시에 만족시키는 소자를 만들어내지 못했다.

조 교수는 안철현 성균관대 박사와 이상렬 청주대 교수 등과 함께 인공적으로 전하 이동을 반도체와 절연체 적층을 통해 이차원적으로 제한한 구조로 만들었다. 트랜지스터 이동도를 높이기 위해서다. 기존 산화물 소재가 대기 중 분자와 반응해 신뢰성이 저하됐기 때문에 보호층이 필요했다. 그러나 연구진이 설계한 초격자 구조 절연체층이 자체 보호층 역할을 함으로써 추가 보호층 없이도 고신뢰성이 유지된다는 것을 처음으로 밝힌 것이다.

조 교수는 “인공 초격자 트랜지스터 구조개선으로 온도, 바이어스, 빛 등에 의한 조건에서도 고신뢰성 특성을 얻고 있다”며 “향후 차세대 전자소자에 적용 가능할 것으로 보인다”고 밝혔다.

미래창조과학부 중견연구자지원사업과 미래유망융합기술 파이오니어 사업 지원으로 수행한 이번 연구 성과는 네이처 자매지인 `사이언티픽 리포트(논문명:고성능 산화물 박막형 트랜지스터용 반도체·절연체 인공 초격자 채널구조)`에 게재됐다.

권동준기자 djkwon@etnews.com