KAIST가 차세대 반도체 메모리 소재로 주목받고 있는 강유전체를 화학 물질없이 식각할 수 있는 연구를 성공해 주목받고 있다.
KAIST는 신소재공학과 홍승범 교수가 제네바대 교수진과 함께 강유전체 표면의 비대칭 마멸 현상을 세계 최초로 관찰해 규명한 후, 이를 활용해 혁신적인 나노 패터링 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.
연구진은 강유전체 소재의 표면 특성에 관한 연구에 집중했다. 원자간력 현미경을 활용해 다양한 강유전체의 마찰 및 마모 현상을 관찰했으며, 이후 강유전체의 전기적인 분극 방향에 따라 마찰되거나 마모되는 특성이 다르다는 것을 발견했다고 연구팀은 설명했다.
연구진은 강유전체의 트라이볼로지 특성이 나노 단위에서 강한 응력이 가해질 때 발생하는 변전 효과로 강유전체 내부의 분극 방향에 따른 상호작용으로 트라이볼로지 특성이 바뀌게 된다는 것을 발견했다. 이러한 새로운 강유전체 트라이볼로지 현상을 소재의 나노 패터닝에 응용했다.
이러한 패터닝 방식은 기존의 반도체 패터닝 방식과는 다르게 화학 물질이나 고비용 리소그래피 장비가 필요하지 않다. 또한 기존 공정 대비 빠르게 나노 구조를 제작할 수 있는 장점이 있다.
홍승범 KAIST 교수는 “이번 연구에서 개발한 패터닝 기술은 기존 반도체 공정에서 쓰이는 패터닝 공정과 달리 화학 물질을 사용하지 않고, 낮은 비용으로 대면적 나노 구조를 만들 수 있어 산업 잠재력이 크다”고 말했다.
이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 1월 9일자에 출판됐다.
[위키리크스한국=이현규 기자]
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