신소재 적층구조로 세계에서 가장 얇은 반도체 소자 실현 가능성 입증
□ 연구진은 차세대 반도체 소재로 관심을 모으고 있는 이황화몰 리브덴*과 그래핀, 유전체인 질화붕소(hBN)를 층층이 쌓는 방식으로 수개의 원자 층 두께로 얇고 매끄러운 계면을 가지는 신개념 소자구조를 개발하여, 최고 전하 이동도를 측정하고 2차원 반도체의 양자수송현상을 관측하는 데 세계 최초로 성공하였다.
* 이황화몰리브덴 : 그래핀과 유사하게 층상구조를 가지고 있지만 그래핀과 달리 중간의 몰리브덴과 양쪽의 황 원층에 의해 샌드위치 구조로 밴드갭의 반도체 특성을 보임
ㅇ 기존 연구에서 이황화몰리브덴 소자는 높은 전극 저항과 무질서한 이종계면 형성의 문제로, 이론치보다 훨씬 낮은 전하이동도를 보였다. 이렇듯 기존 소자의 구조적 한계로 이황화몰리브덴 본연의 성능을 발휘하는 데에 큰 한계가 있었다.
ㅇ 연구진은 신개념 소자 적층 구조를 개발하여, 이종 물질 사이에서 아주 깨끗한 계면을 만듦으로써 이론적으로만 예상하였던 이황화몰리브덴의 최고 전하 이동도(34,000㎠/Vs)를 처음으로 관측하였다.
신소재 적층구조로 세계에서 가장 얇은 반도체 소자 실현 가능성 입증
무엇이 그래핀과 비슷하게 층상구조를 가지지만 샌드위치 구조로 밴드갭의 반도체 성질을 보일까
이황화몰리브덴