휘어지는 대용량 반도체 원천기술이 KAIST에서 개발됐다.

KAIST는 김상욱 신소재공학과 교수 연구팀이 ‘분자조립’기술을 활용해 그래핀 기판위에 20nm(나노미터)급 초미세 패턴을 구현하는 데 성공했다고 발표했다. 이는 양산중인 반도체 패턴에서도 최고수준이다.

이와 함께 연성소재의 특성을 이용해 초미세 패턴을 형성하기 어려운 3차원 굴곡진 기판에서도 자유롭게 구현하는 데도 성공했다. 다양한 응용소자에 활용할 수 있는 것은 물론, 화학 반응으로 물질을 섞어주기만 하면 원하는 형태로 스스로 배열하기 때문에 반도체 제작비용이 훨씬 저렴해질 것으로 보인다.

이번 연구의 핵심 기술인 ‘분자조립’이란 플라스틱, 액정과 같이 딱딱하지 않고 유연한 연성소재의 고분자를 원하는 형태로 스스로 배열하게 하는 기술이다. 이를 통해 기존에 만들기 어려웠던 작은 나노구조물을 효율적으로 만들 수 있다. 마치 물과 기름같이 서로 다른 두 고분자가 섞이지 않는다는 점을 이용하는 것이다.

김상욱 교수는 “지금까지 발표된 휘어지는 반도체는 온도에 취약한 플라스틱 기판을 사용해 극한 공정조건을 극복해낼 수 없어 상용화에 어려움이 많았다”며 “이번 기술은 기계적 물성이 우수한 그래핀을 회로 기판으로 적용하는 데 성공한 획기적인 연구성과”라고 밝혔다.
 

이새몬 기자 toahs2005@naver.com