울산과학기술대(UNIST) 고현협 교수(37.나노생명화학공학부)는 11일 미국 UC버클리 알리 자베이(Ali Javey) 교수와의 공동연구를 통해 실리콘 기판 위에 초박막 화합물반도체를 붙여 고성능 나노 트랜지스터를 제조하는 데 성공했다고 밝혔다.

고현협 교수의 연구결과는 세계적인 과학저널인 '네이처(Nature)' 11일자에 발표됐다.

고 교수에 따르면 현재 쓰이는 실리콘 반도체는 생산비용은 낮지만 고속 동작이 어렵고 전력소비량과 발열량이 많다는 단점이 있다.

또 실리콘의 물질적 한계 때문에 15∼20㎚(나노미터ㆍ10억분의 1미터) 이하로 집적도를 높이는 게 힘들다. 반면 화합물반도체는 속도가 2∼3배 빠르고 전력소비는 10분의1 이하로 적은 장점이 있지만 제조공정이 까다롭고 가격이 비싸 군사, 통신, 우주 등 일부 분야에서만 쓰이고 있다.

고 교수는 프린팅 방식과 유사하게 18㎚ 두께의 초박막 인듐비소 화합물반도체를 실리콘 고무스탬프로 찍어 실리콘 기판 위에 옮겨 접착시키는 방식으로 트랜지스터를 제조했다. 초박막 화합물반도체는 분자간에 서로 당기는 성질인 `반데라스의 힘' 덕분에 접착물질 없이도 실리콘에 강하게 붙었다.

이 방법은 실리콘 기판 위에 화합물반도체를 성장시키는 기존 방식에 비해 훨씬 제조가 간단하면서도 성능은 비슷한 것으로 나타났다.

기존 실리콘 트랜지스터에 비해 전자이동도가 3∼5배 높고 대기상태의 전력 차단과 통전 시의 전류밀도가 훨씬 우수한 것으로 확인됐다. 추가 설비투자 없이 기존 대면적 실리콘 반도체 생산 공정을 그대로 사용할 수 있는 것도 큰 강점이다.

고 교수는 "이 기술은 초고속ㆍ저전력 컴퓨터 CPU, 디지털 전자회로, 메모리 반도체 등 차세대 전자소자 제조의 핵심 기술로 자리잡을 것"이라며 "2015∼2020년경에는 상용화가 가능할 것으로 본다"고 말했다.

제주시 한림읍 출신인 고현협 교수는 한림초-한림중-대기고-중앙대학교를 졸업하고, 미국 아이오와주립대에서 석사, 조지아텍에서 박사학위를 취득하고, 버클리대학에서 박사후 연구원을 하다 올해 7월 울산과기대에 전임교수로 근무하고 있다. <제주의소리>

<이승록 기자 / 저작권자ⓒ제주의소리. 무단전재_재배포 금지>