[과학]탄소나노튜브 반도체 실용화기술 개발

탄소나노튜브를 이용한 초고집적 반도체 소자 실용화 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

삼성종합기술원 최원봉(崔原鳳·38·사진) 박사는 20일 전북대 김주진(金珠鎭) 교수팀과 함께 탄소나노튜브를 원하는 위치에 정렬시키는 기술을 개발해 집적도가 테라비트(1조비트)급인 반도체 소자를 만드는 데 성공했다고 발표했다.

미국 IBM 연구팀과 네덜란드 델프트대학 연구팀이 지난달 초 각각 탄소나노튜브 트랜지스터를 개발하긴 했으나 제어기술을 갖추지 못한 데 비해 국내 연구진의 기술은 용도에 따라 다양한 탄소나노튜브 반도체 소자를 만들 수 있을 것으로 기대된다.

연구팀은 2006년경 탄소나노튜브를 이용한 양산용 반도체 시제품을 개발할 수 있을 것으로 전망했다.

최 박사는 “탄소나노튜브는 전기전도성과 열전도성이 다른 어떤 물질보다 우수한 데다 강도도 철강보다 100배나 강해 세계적으로 이를 이용한 반도체 소자 개발 경쟁이 치열하다”면서 “최근 몇몇 연구팀이 이러한 반도체 소자를 개발했다고 발표했지만 실용화의 관건인 탄소나노튜브의 위치 제어 기술은 이번에 처음으로 개발됐다”고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술부 테라급나노소자개발사업의 일환으로 수행됐으며 응용물리학 분야의 세계적 권위지인 ‘어플라이드 피직스 레터’와 ‘어드밴스트 머티리얼스’에 연구결과가 게재될 예정이다.

1991년 처음 발견된 탄소나노튜브는 6각형 모양으로 결합된 탄소들이 서로 연결돼 안이 비어 있는 튜브모양의 물질. 탄소나노튜브 반도체 소자는 1997년 처음 개발됐다. 이번에 개발된 반도체 소자는 직경 1∼50㎚(나노미터·1㎚는 10억분의 1m)인 탄소나노튜브의 아래위에 전극을 연결한 것으로 튜브를 통해 전자가 전달된다.

<이영완동아사이언스기자>puset@donga.com