국내 연구진이 극자외선을 이용한 빛의 화학적 반응을 통해 산화물반도체를 만들 수 있는 원리를 규명하고, 이를 이용해 열에 약한 플라스틱 기판에서도 반도체를 구현해 제조비용을 획기적으로 줄일 수 있는 방법을 개발했다.

이번 연구성과는 박성규 교수(중앙대) 및 김영훈 박사(전자부품연)연구팀이 주도하고 윤명한 교수(광주과기원) 이기라 교수(성균관대), 노용영 교수(한밭대)를 비롯해 순수 국내 연구진의 공동연구로 이뤄졌다.

박성규 교수 연구팀은 산화물 반도체를 만들기 위한 용액 물질에 극자외선을 쬐어줌으로써 물질과 빛의 화학반응이 일어나는 새로운 에너지 전달체계를 규명했으며, 이를 응용해 플라스틱과 같은 유연한 기판에 집적회로를 구현하는데도 성공했다.

지금까지 고온의 열처리를 통해 제작되던 반도체공정을 뒤집을 수 있는 획기적인 발견으로 빛(극자외선)을 이용해 반도체 박막을 형성하고 이를 이용해 반도체 소자 및 집적회로를 구현할 수 있게 된 것이다.

이 연구를 통해 빛을 이용한 에너지 전달체계 원천 기술을 확보함에 따라 열처리를 위해 대형 장비를 사용해야하는 과정을 벋어나 상온에서 용액물질의 광화학 반응을 이용해 쉽게 대면적으로 반도체 제작이 가능해져 점차 대형화되는 디스플레이 시장에 큰 비용절감 효과를 가져올 전망이다.

또한 이번 연구결과는 반도체뿐만 아니라 의료 및 바이오 산업에 필수적인 세라믹, 절연체, 도체 등의 대부분의 물질에 적용할 수 있는 기술로 그 파급 효과가 매우 클 것으로 기대되며 관련 응용 연구 역시 활발히 진행 중이다.

박성규 교수는 “이번 연구는 다양한 소재에 응용할 수 있는 원천 기술로 여러 가지 분야에 실질적인 적용을 위해서는 반응시간 및 온도조절 등 아직 많은 해결부분이 남아 있으나 새로운 에너지 전달체계에 대한 근본적인 이해에 한걸음 다가가게 되었다”고 의의를 밝혔다.

김민영 기자 aidenkim@gamtantimes.com