나노 입자들을 초고밀도로 배열, 단층의 막을 만드는 기술이 개발됐다. 이 기술은 차세대 플래시메모리나 초소형 센서 등의 첨단 나노 소자 제작에 핵심 기술이 될 것으로 기대된다.
요업기술원(원장 직무대행 김광진)은 나노소재팀 허승헌 박사가 기판 면적에 상관없이 1㎠ 당 십조 개의 나노 입자를 겹침 없이 완벽한 단층으로 구현할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.
이는 32㎚급 이하의 차세대 플래시 메모리인 나노플로팅게이트메모리(NFGM)나 전자 종이, 극한 감지 기술, 극미량 센서, 바이오 분야의 핵심 기술로 활용될 수 있다고 요업기술원은 설명했다. 탄소나노튜브(CNT)를 이용한 전계효과트랜지스터(FET) 개발도 가능해진다.
NFMG의 전하 저장 공간을 고밀도 나노 입자 단층막으로 깔면 전하가 저장 공간을 빠져나오면서 에너지를 소모, 기존 고유전물질을 사용하는 것에 비해 누설 전류를 줄일 수 있어 반도체 집적도가 높아진다.
허 박사는 기상입자 선별 기술과 에어로졸 증착, 반도체 노광 기술 등을 융합시켜 완성한 나노 입자 제어 기술로 기존 박막 필름 수준의 나노 입자 제어 기술을 확보하고 이를 바탕으로 나노입자 단층막 형성 기술을 개발했다. 현재 박막 제조를 위해 주로 쓰이는 화학기상증착법(CVD)의 경우 밀도가 높아지면 핵이 불규칙적으로 성장하는 문제가 있다.
요업기술원은 상용화 기반 공정 개발을 위한 검토에 착수했으며 기술 상용화를 위해 산업계와 협력을 추진하고 있다.
허승헌 박사는 “현재 나노 기술은 반도체 분야와 같은 세련된 제어 기술이 부족해 상용화에 어려움을 겪고 있다”며 “나노 입자를 제어해 원하는 크기와 형태로 배열할 수 있는 기술을 개발, 각종 나노 소자 제작의 한계를 돌파하고 다양한 분야에 응용할 수 있는 길을 열었다”고 말했다.
이번 성과는 응용 물리 관련 국제 학술지인 ‘어플라이드 피직스 레터’ 최근호에 소개됐다.
한세희기자 hahn@
