아주대학교는 안영환(에너지시스템학과, 물리학과) 교수팀이 세계 최초로 ‘초고속 광전 현미경’을 개발해 탄소나노튜브·실리콘나노와이어와 같은 1차원 나노소자 내의 전하 움직임을 포착, 기록하는데 성공했다고 26일 밝혔다.
컴퓨터를 비롯한 전자기기를 구성하는 반도체 소자는 전하의 흐름을 기초로 하고 있지만 그 속도가 빛의 100분의 1 수준에 이를 정도로 빨라 자체 속도는 물론이고 고주파 응답 특성을 알아내는 것도 매우 어렵다.
안 교수팀은 이번 연구를 위해 과거에 개발했던 ‘나노 광전류 현미경’에 펨토초 레이저 기반의 분광학 기술을 접목해 새로운 기능의 초고속 광전 현미경을 개발했다. 이 현미경으로 나노 크기의 반도체 소자에서 전하 움직임을 펨토초 시간 단위로 관측해 냈다. 두 전극 사이를 가로지르는 전하의 통과시간, 다양한 조건에 따른 전하는 속도변화와 차세대 전자소자 플랫폼으로 주목받는 탄소나노튜브 트랜지스터에서의 전하 움직임 등도 관측해 냈다.
안영환 교수는 “㎓ 수준에 머물고 있는 컴퓨터 속도를 ㎔ 수준으로 발전시키려면 전하의 움직이는 속도와 반도체 내의 통과시간 등을 정확하게 알아야 하는데, 이번 연구가 그 밑거름이 될 것”이라고 말했다.
김순기기자 soonkkim@etnews.com
