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경희대 김선국 교수, '트랜지스터' 광효율 1000배 향상 기술 개발
승인 | 류용환 기자 | fkxpfm@mediapen.com
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 승인 2015-04-30 11:57:05
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▲ 신소재 분야 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼스' 4월1일자 표지.

[미디어펜=류용환 기자] 경희대학교는 국제캠퍼스 전자·전파공학과 김선국 교수가 최웅 국민대 교수, 윤영기 캐나다 워털루대 교수와 공동 연구를 통해 전자회로의 기본 부품인 트랜지스터의 광반응성을 증폭시키는 기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

전자기기의 성능과 직결된 트랜지스터는 전기신호를 증폭시키거나 전류 흐름을 조절하는 역할하며 광반응성이 우수할수록 광전자 소자로의 응용도가 높다.

공동 연구팀은 높은 전자이동도와 유연성을 가진 다층 이황화몰리브덴 기반의 박막 트랜지스터의 구조를 변경해 광반응성을 증폭, 트랜지스터의 성능을 향상시켰다.

이와 함께 부분적으로 하단 게이트 구조를 갖는 다층 이황화몰리브덴 광트랜지스터가 기존 트랜지스터보다 광효율이 1000배 향상되는 결과를 확인했다.

김 교수는 “반도체의 고유한 특성을 바꿀 순 없지만 전자소자 구조를 변경해 한계를 극복하고자 했다. 이번에 개발한 구조는 이황화몰리브덴 이외의 물질에도 적용 가능해 광반응성 증폭 포토 디바이스의 활용 분야에 따라 다양한 물질이 사용될 수 있다”고 설명했다.

앞서 2012년 김 교수는 최 교수와 공동연구를 통해 다층 이황화몰리브덴을 매개체로 이용한 초고이동도 박막 트랜지스터를 세계 최초로 개발해 실리콘을 대체할 차세대 광전자소자의 개발 가능성을 제시한 바 있다.

후속 연구를 통해 공정기술을 확보해 온 김 교수는 광증폭 효과가 있는 ‘국소 하단 게이트 광트랜지스터 구조’를 개발함으로서 다층 이황화몰리브덴 광트랜지스터 상용화에 한 걸음 더 다가섰다고 경희대 측은 전했다.

아울러 이번 연구는 마우스나 키보드 등 외부 입력장치 없이 물체를 조작하는 손의 움직임을 그대로 영상으로 읽어내는 전자판서, 지문인식 제어 등 인터랙티브 디스플레이(Interactive Display)에 응용할 수 있다.

김 교수는 “인터랙티브 기술이 자연스럽게 구현되기 위해서는 광트랜지스터의 효율이 좋아야 한다. 광반응성을 증폭시킨 이번 연구결과를 활용하면 인터랙티브 기능이 향상될 것”이라고 말했다.

미래창조과학부 헬스케어 원천기술과 미래유망 융합기술 파이오니아사업의 지원으로 수행된 이번 연구 결과는 신소재 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)’ 4월1일자 표지논문으로 선정됐다. 

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