<미래기술 우리가 연다>(6)동국대 양자기능반도체연구센터

　반도체의 집적도가 증가하면서 기존의 반도체는 소자물리학적 관점에서 한계에 이르러 소자의 신뢰성 등 여러 가지 문제가 대두되고 있다.

　현재 이러한 문제는 기술을 발전시켜 해결하고 있으나 10년후 회로폭이 0.1㎛에 이를 경우 도저히 기존 소재 및 기술로는 해결할 수 없는 문제가 발생할 것으로 예상된다.

　과학기술부가 선정한 우수연구센터(SRC)인 동국대 양자기능반도체연구센터(소장 강태원·물리학과)는 이러한 한계를 극복하기 위해 현재 20여명의 연구진이 양자현상을 이용하는 소자 및 회로개발에 매진하고 있다.

　양자기능반도체연구센터(QSRC:Quntumn-Functional Semiconductor Research Center)는 기초과학과 첨단기술을 연계하여 양자기능 신물질에 대한 물리현상을 규명하고 양자구조 반도체와 신물질을 결합함으로써 21세기 신기능성 반도체를 개발하는 것이 최종목표다.

　이 센터의 연구방향은 △반도체 양자선과 양자점의 균일성장 △자성반도체·유기반도체 등 양자기능 신물질 성장 △반도체 양자점과 신물질을 결합한 신기능 반도체 구조 창출 등 3가지로 크게 나눌 수 있다.

　이를 통해 기존 반도체 물리의 극한을 뛰어넘어 새로운 양자기능을 갖는 물질 및 물성을 확보하며 이로부터 신개념 양자구조 및 신기능 소자를 구현, 미래 정보사회의 패러다임을 바꾸는 신개념 양자컴퓨터 및 인공두뇌개발을 위한 방향을 제시하고 있다.

　이러한 원대한 목표에 걸맞게 이 센터는 많은 고가 장비를 보유하고 있다. 3대의 분자선 에피탁시 장비를 비롯해 총 11대의 에피탁시 성장장비와 원자분해기능을 갖춘 현미경인 SPM(Scanning Probe Microscope), 전자분광분석장치인 EBIC·CL·EDXPL·PR·FTIR 등 다양한 분석장비들과 클래스1000급 청정실을 갖추고 있다.

　QSRC가 타 연구센터에 비해 자랑거리로 삼고 있는 것은 바로 대학측의 전폭적인 지원이다.

　동국대는 반초체 분야를 특성화 중점 분야로 선정하여 전폭적인 재정적·행정적 지원을 하고 있다. 특히 지난해에는 센터를 위해 교내 다향관 건물에 실험실과 100명을 수용할 수 있는 첨단 세미나실, 3개의 연구교수실 및 행정지원실 등을 갖춘 200평 규모의 공간을 마련, 연구진들이 연구에만 전념할 수 있도록 했다.

　또 이 센터의 장점은 센터 소장의 책임 아래 연구과제 중심으로 융통성있게 운영되며 지원체계가 이뤄지고 있다는 것이다. 주요사항은 운영위원회의 의결을 통해 집행되며 운영에 대한 자문을 구하기 위해 자문위원회, 평가위원회 및 발전위원회 및 소운영회 등 5개의 위원회를 두고 있다.

　이와함께 센터는 연구목표를 성공적으로 수행하기 위해 국제 협력기관과의 교류연구가 필수적이라 보고 국제협력 및 국제공동연구의 일환으로 8개국 14개 연구기관과 연구원 및 학생교류, 연구결과 및 연구정보교환 등을 활발하게 진행하고 있다.

　물론 센터의 연구결과를 학문적 차원의 활용과 함께 첨단 과학기술로의 응용성을 제고하기 위해 국내 양자기능 반도체 관련기업들과 연계하는 방안도 마련중이다. 센터는 앞으로 참여기업의 조건·참여형태·연구비 규모·기업인력 활용방안 및 기술이전 방안 등에 대한 구체적인 조건을 마련한 후 산업계와 협력연구를 진행할 방침이다.

　강태원 소장은 “양자현상을 이용한 고속소자·전자제어소자·인공기능소자 등은 21세기에 두드러진 발전을 할 것”이라며 “QSRC가 양자기능반도체 연구분야에서 세계적인 연구센터로 발돋움하게 될 것”이라며 자신감을 보였다.　

　<권상희기자 shkwon@etnews.co.kr>