호서대학교(총장 김대현)는 배병성 전자융합공학부 교수팀이 반도체와 디스플레이산업 최신 기술인 계면산화막을 절연막으로 사용하는 수직구조 트랜지스터를 세계 최초로 개발했다고 1일 밝혔다.

이번 연구는 소자의 동작 특성을 저하하는 계면산화막의 형성을 역으로 소자 절연막으로 활용한 것으로 새로운 연구 방향을 제시했다는 평가를 받는다.

이번 기술을 이용하면 별도의 진공증착 없이 산소 분위기에서 열처리를 진행해 트랜지스터 구조의 절연층을 형성해 저전압 구동이 가능한 수직 구조의 트랜지스터를 형성할 수 있게 됐다는 게 호서대 설명이다.

연구는 한국연구재단의 한국형 탐사연구비 소액지원금(SGER; Small Grant for Exploratory Research) 사업 지원으로 수행됐다. SGER 사업은 새로운 아이디어나 실패 위험이 큰 고위험 연구를 지원하는 제도로 연구주제의 창의성과 도전성이 중요하다.

이 연구 결과를 담은 논문 '수직 산화물 박막-flm 트랜지스터(Vertical oxide thin‑flm transistor with interfacial oxidation)'는 과학 저널 네이처(Nature)의 자매지 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)' 온라인판에 지난 23일 게재됐다.

연구책임자인 배병성 교수는 "본 연구는 트랜지스터의 게이트 절연막을 형성하는 방법으로 기존 화학기상증착기(CVD)를 사용하지 않고 반도체 재료와 금속과의 경계면에서의 반응을 이용하여 산소 분위기에서의 열처리로 얇은 산화막을 형성한다"며 "0.5볼트의 낮은 동작 전압을 가지며 수직구조트랜지스터로서 인버터 회로도 0.5볼트의 낮은 전압에서 동작한 것"이라고 설명했다.

배 교수는 2007년부터 반도체 디스플레이 공정 클린룸을 기반으로 하는 디스플레이기술교육센터장을 맡고 있으며 본 연구도 클린룸 시설에서 진행됐다. 배 교수는 본 시설을 개방해 관심있는 많은 연구자들이 공동이용해 연구성과를 낼 수 있도록 확대 발전시켜 나갈 계획이다.