삼성전자, 사이언스지 통해 새로운 그래핀 소자 구조 제시[SMNR]

삼성전자 종합기술원이 ‘꿈의 신소재’인 그래핀을 활용하여 새로운 트랜지스터 구조를 개발했습니다.


새로운 트랜지스터 구조 개발로 미래 트랜지스터 개발 가능성 높여

꿈의 신소재 그래핀을 활용한 새로운 트랜지스터 구조* 개발로 기존 실리콘의 한계를 극복하고 미래 트랜지스터 개발 가능성을 한 단계 높인 것으로 평가되는데요. 세계적 권위의 학술지인 사이언스지 온라인판에 미국 현지 시간 17일자로 게재됐습니다. 

반도체에는 실리콘(Si) 소재의 트랜지스터가 수십억 개씩 들어 있으며 반도체 성능을 높이려면 트랜지스터의 크기를 줄여 전자의 이동 거리를 좁히거나 전자의 이동도가 더 높은 소재를 사용해 전자가 빠르게 움직이게 해야 하는데요. 

이에 따라 높은 전자 이동도를 갖고 있는 그래핀은 실리콘을 대체할 물질로 각광받아 왔으나 그래핀이 금속성을 지니고 있어 전류를 차단할 수 없다는 점이 문제점으로 지적되어 왔습니다. 

트랜지스터에서는 전류의 흐름과 차단으로 디지털 신호인 ‘0과 1’을 나타내므로 그래핀을 실리콘 대신 사용하기 위해서는 반도체화 하는 과정을 거쳐야만 하지만 이 과정에서 그래핀의 이동도가 급감하므로 그래핀 트랜지스터에 대한 회의적인 시각이 많았습니다.

 
이번에 삼성전자 종합기술원은 새로운 동작원리를 적용하여 그래핀 자체를 변화시키지 않으면서 전류를 차단할 수 있는 소자를 개발했는데요. 즉, 그래핀과 실리콘을 접합하여 쇼트키 장벽(Schottky Barrier)**을 만들고 이 장벽의 높이를 조절하는 방법으로 전류를 켜고 끌 수 있게 한 것입니다.