탄소나노튜브 실용화 기술 개발

　

　탄소나노튜브를 반도체소자로 응용할 수 있는 실용화기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

　과학기술부 지정 21세기 프런티어사업단인 테라급나노소자개발사업단(단장 이조원)의 최원봉 박사(삼성종합기술원)팀은 세계 최초로 탄소나노튜브의 위치를 제어하고 수직으로 성장시킬 수 있는 기술을 개발, 탄소나노튜브 반도체소자의 실용화 전기를 마련했다고 20일 밝혔다.

　현재 미국의 IBM과 네덜란드의 델프트(Delft)대학을 비롯한 몇몇 기관에서 탄소나노튜브 반도체소자를 만들어낸 적은 있으나 나노튜브의 위치제어가 되지 않아 실용화에 한계가 있었다.

　하지만 이번에 개발된 소자는 집적도 0.2테라비트급 이상으로 알루미늄의 산화반응조절에 의해 나노 크기의 홀을 생성, 위치를 제어하고 그 안에 수직으로 나노튜브를 성장시켰다.

　이처럼 수직으로 성장된 나노튜브 한 개를 반도체 단위소자로 구성했으며 생성된 소자를 절대온도에 가까운 30K에서 작동시킴으로써 탄소나노튜브 반도체소자의 실용화를 앞당기는 길을 열었다고 연구팀은 밝혔다.

　탄소나노튜브는 직경이 1∼수십 나노미터의 튜브형 소재로 열전도율이 높아 안정적이고 전기전도도가 기존의 금속에 비해 월등히 높은 특성을 갖고 있어 실리콘을 이을 차세대 반도체 재료로 각광받고 있다.

　이번에 개발한 기술을 테라급 메모리반도체와 시스템온칩(System on Chip) 등의 차세대 반도체에 적용할 경우 새로운 나노소자 시장창출과 기존 메모리시장 대체를 통해 오는 2010년 1조달러 규모로 추산되는 세계 반도체시장 전체를 주도할 수 있는 역량을 갖추는 데 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

　또 이번 성과는 나노 리소그래피의 전자빔 소스 및 나노 바이오센서 등에 응용될 수 있으며 나노튜브 특성조절기술이나 위치제어기술은 나노재료가 사용되는 여러 분야에 활용될 수 있기 때문에 기술적인 의미가 매우 크다고 연구팀은 밝혔다.

　이번 연구결과는 지난 7월 나노튜브2001학회에 초청·발표돼 큰 호응을 얻었으며 세계적 권위지인 어플라이드피직스레터(Applied Physics Letter) 11월호와 어드밴스트머티리얼스(Advanced Materials) 내년 1월호에 게재될 예정이다. 또 이 기술과 관련해 국내특허 3건과 2건의 해외특허를 출원했다.

　최원봉 박사는 “탄소나노튜브를 반도체소자로 응용할 경우 나노크기의 채널로 전자이동을 제어, 저전력으로 소자구동이 가능하다”며 “이번 기술개발로 고집적 나노튜브 반도체소자 실용화의 전기를 마련했다”고 밝혔다.

　<권상희기자 shkwon@etnews.co.kr>