국내 연구진이 차세대 반도체 소재로 주목받고 있는 금속 산화물의 핵심 구조와 전자적 특성을 규명했다.

이재찬 성균관대 교수(46)팀은 한승우 이화여대 교수(36)팀과 공동으로 금속산화물의 일종인 '스트론튬 타이타늄 옥사이드(SrTiO3)'를 대상으로 컴퓨터 시뮬레이션을 활용한 양자역학적 계산을 통해 이 금속산화물의 '산소결함(산소빈자리)' 구조와 전자적 특성을 밝혀냈다고 18일 밝혔다.

산소결함이란 금속산화물 내에 이론적으로 일정한 비율로 존재해야 하는 산소이온이 빠져 있는 상태를 말하는 것으로,해당 물질의 특성에 영향을 미치고 성능 저하,수명단축 등을 야기한다.

연구팀은 이번 연구에서 스트론튬타이타늄옥사이드 내에 존재하는 산소결함(빈자리)들은 무질서하지 않고 특정한 방향으로 배열되는 집합체를 이루고 있다는 사실과,이 집합체는 금속산화물 내의 일부 전자를 강하게 묶어서 움직이지 못하게 한다는 사실을 규명했다.

한 교수는 "이 연구 결과는 스트론튬타이타늄옥사이드 외에 페로브스카이트 구조를 가진 다른 금속산화물에도 그대로 적용할 수 있다는 점에서 큰 의의를 지닌다"고 설명했다.

오춘호 기자 ohchoon@hankyung.com