이영희 성균관대 교수팀… 탄소나노튜브 이용

국내 연구진이 차세대 신소재로 주목받고 있는 탄소나노튜브를 이용해 안정적인 n형 트랜지스터를 세계 최초로 만드는 데 성공했다.

초소형·초고집적 메모리나 초고속 컴퓨터 제작에 사용될 것으로 기대를 모으고 있다.

성균관대 물리학과 이영희 교수팀은 13일 산화 환원 화합물인 비올로겐 분자를 이용해 공기 중에서 수개월간 안정적으로 작동하는 n형 탄소나노튜브 트랜지스터를 개발했다고 밝혔다.

연구결과는 화학분야 권위지인 ‘미 화학회지(JACS)’ 1월호에 게재됐다. 지름이 수나노미터(1㎚=10억분의1ｍ)에 불과한 탄소나노튜브는 순수 탄소로 이뤄진 속이 빈 튜브 모양의 물질로 21세기 최고의 소재로 평가된다.

특히 전자제품에 널리 사용되는 트랜지스터를 탄소나노튜브로 만들 경우 나노미터 크기의 고집적 테라비트(Tb=1000Gb) 메모리, 높은 전기전도도를 이용한 초고속 컴퓨터 제작도 가능할 것으로 기대를 모아왔다.

그러나 탄소나노튜브는 공기 중에서 산소나 수분 등에 의해 저절로 전류 주운반자가 양(+)전기를 띠는 p형 트랜지스터가 되기 때문에 전자(-)가 주운반자인 n형 탄소나노튜브 트랜지스터를 안정적으로 만들기 힘든 문제가 있었다.

연구팀은 비올로겐이라는 분자를 이용해 공기 중에서도 수개월 동안 작동하는 n형 탄소나노튜브 트랜지스터를 제작했다.

이 교수는 “안정적인 n형 탄소나노튜브 트랜지스터 제작기술 개발로 탄소나노튜브 메모리소자나 논리소자도 만들 수 있게 됐으며 이를 이용해 컴퓨터를 만드는 일도 가능해졌다.”면서 “미국 IBM 등 선진국이 주도해온 첨단 나노기술 분야에서 원천특허를 확보하고 차세대 반도체 기술분야에서 선진국과 대등한 기술을 확보할 수 있게 됐다.”고 설명했다.

박건형기자 kitsch@seoul.co.kr