국내 연구진이 차세대 나노반도체 상용화에 기여할 수 있는 핵심 기술을 개발하는 데 성공했다.

현택환 서울대 화학과 교수(사진)팀은 기존 기술보다 효율이 약 10% 높은 '반도체 나노결정 도핑기술'을 개발했다고 15일 밝혔다.

반도체 나노결정은 카드뮴 셀레나이드(CdSe) 자성반도체(스핀트로닉스)를 만드는 주 재료이다. 카드뮴 셀레나이드 자성반도체는 D램이나 플래시 메모리보다 작동 속도가 빠르고 비휘발성,확장성 등이 뛰어난 차세대 반도체 소재로 주목받고 있다.

스핀트로닉스는 전자가 핵을 중심으로 자전(spin)하는 방향에 따라 신호를 형성하고 이에 따라 정보를 기억하는 원리를 이용한 기술.도핑이란 나노 크기의 카드뮴 셀레나이드 결정에 불순물인 망간(Mn) 등 금속이온을 코팅하거나 주입해 전기,광학,자기적 성질을 개선하는 것으로 자성반도체 상용화의 핵심 기술로 평가받고 있다.

연구팀은 망간 이온을 카드뮴 셀레나이드 결정 내부에 주입한 뒤 이온의 크기를 키우는 방법을 이용,기존 도핑 방법에 비해 10% 이상 효율을 높였다고 전했다.

현택환 교수는 "지금까지는 이온을 주입하는 것이 아니라 결정 외부에 이온을 입히는 방법을 주로 사용해 도핑 효율이 약 1% 정도에 불과했다"며 "그간 학계에서는 나노결정의 매우 작은 크기와 기술의 불안정성 등으로 인해 반도체 나노결정 도핑의 효율을 높이기 어려운 것으로 알려져왔다"고 설명했다. 이번 연구 결과는 '네이처 머터리얼스(Nature Materials)' 인터넷판 11월16일자에 게재될 예정이다.

임기훈 기자 shagger@hankyung.com