국내 연구진이 기존의 금속 산화물 반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 대비 작동전력 소모량 10배 이상, 대기전력 소모량은 1만배 가까이 적은 저전력·고속 트랜지스터를 개발했다.
이번 연구성과는 자율주행차, 사물인터넷 등 많은 양의 데이터를 저전력·고속으로 처리할 수 있는 기술이 필요한 비메모리 반도체 분야에서 널리 활용될 것으로 기대를 모은다.
연구팀은 2차원 물질인 흑린(black phosphorus)의 두께에 따라 밴드갭이 변하는 독특한 성질을 활용했다.
단일 물질의 이종접합을 터널 트랜지스터에 활용하면 서로 다른 물질로 제작한 이종접합 트랜지스터에서 발생했던 격자 불균형과 결함, 계면 산화 등의 문제를 해결할 수 있어 고성능 터널 트랜지스터의 개발이 가능하다.
조성재 교수는 "이번 연구는 어떤 트랜지스터보다 저전력, 고속으로 작동해 실리콘 기반의 CMOS 트랜지스터를 대체할 수 있는 필요충분조건을 최초로 만족시킨 성과"라고 말했다.
김성호 연구원이 1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘네이처 나노테크놀로지 (Nature Nanotechnology)’ 1월 27일 자 온라인판에 게재됐다.