삼성전자와 미 스탠퍼드 대학이 탄소나노튜브 트랜지스터 제조에 필요한 금속/반도체 분리공정, 탄소나노튜브 위치제어, 배열 등 3단계 공정을 하나의 공정으로 줄이는 데 성공했다. 공정 단가를 획기적으로 낮출 수 있어, 꿈의 신소재라고 불리는 탄소나노튜브 실용화를 앞당기는데 일조할 것으로 기대됐다.
삼성전자 기술총괄과 스탠퍼드대 제난 바오 교수팀은 지난 3년 동안 공동 연구한 끝에 기존에 3단계 공정을 거치던 것을 한 번의 과정으로 제조하는 기술을 개발하는 데 성공했다고 9일 밝혔다.
저가의 디스플레이 구동용 트랜지스터, 센서 소자, 디스플레이 및 태양전지용 투명 전극 등에 응용할 수 있는 기술이다.
사이언스지 7월호에 게재된 연구 내용은 탄소나노튜브를 응용한 트랜지스터 소자 제조를 새롭게 구현하는 방법을 담았다. 아미노실란을 입힌 실리콘 기판에 금속성과 반도체성을 혼재한 탄소나노튜브 용액을 입힐 때 반도체성 탄소나노튜브가 아미노실란에 선택적으로 흡착돼 트랜지스터를 제조하는 방법을 규명한 것이다.
또한, 같은 방법으로 금속성 탄소나노튜브만을 선택적으로 흡착하는 페닐 치환된 실란을 기판에 코팅, 금속성 탄소나노튜브만 남게 해 금속 배선을 형성할 수도 있다. 전체 회로를 탄소나노튜브로 만들 수 있는 가능성을 열었다.
기존에 3단계 공정을 거치던 것을 한 번의 과정으로 제조할 수 있어 공정 단가를 획기적으로 낮출 수 있게 됐다.
삼성전자 종합기술원은 스탠퍼드 대학과 협력을 강화해 탄소나노튜브를 활용한 플렉시블 디스플레이, 저가격 LCD용 구동 소자, 센서소자, 태양전지용 투명전극 등에도 확대 적용할 예정이다.
이윤우 삼성전자 부회장은 최근 월례사를 통해 “미래 기술 주도권을 선점하는 ‘기술 준비경영’을 가속화해야 하며 이를 실천하기 위한 하나의 축으로 외부 전문업체와의 협력을 확대하는 ‘개방형 혁신’을 강화해야 한다”고 언급한 바 있다. 삼성전자의 이번 협력 사례는 새로운 시장을 선도할 수 있는 핵심기술에 대한 선행 연구를 더욱 강화하겠다는 의지로 풀이된다.
주문정기자 mjjoo@
