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일반뉴스 반도체 소재 '하프늄 옥사이드' 강유전성 증폭 방법 연구돼

차세대 반도체 소재로 주목받는 하프늄 옥사이드(HfO₂)의 강유전성을 획기적으로 향상하는 방법을 국내 연구진이 세계 최초로 고안했다. 연구진은 이 연구가 고효율 반도체 소자를 실용화하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대했다. 13일 과학기술정보통신부(이하 과기정통부)에 따르면, 김윤석 성균관대 교수 연구팀은 이온빔을 이용해 하프늄 옥사이드의 강유전성을 200% 이상 증가시키는 방법을 고안해 학술지 사이언스에 발표했다. 강유전성이란, 외부 작용에 의해 분극이 됐을 때 그 외부 작용이 사라진 후에도 분극이 유지되는 물질의 성질을 가리킨다. 강유전성이 큰 물질을 사용하면 메모리에서 데이터를 저장하는 기본구조인 0과 1의 차이가 더욱 명확해져 정보보존 특성이 우수해진다. 이는 저장된 데이터를 더 정확하게 읽고 집적도를 높이는 데 기여된다. 반도체 소자의 집적도를 높이는 방법으로 강유전성을 지니는 물질을 사용하자는 아이디어는 40년 전부터 나왔지만, 기술적 어려움으로 인해 널리 구현되지 못하고 있다. 김 교수 연구팀은 강유전성의 증가원인이 산소 공공과 밀접한 관계가 있다는 점에서 아이디어를 얻었다. 연구팀은 이온빔을 이용해 산소 공공을 정량적으로 조절하는 방법을 고안했

서재창 기자

2022-05-13 15:02

일반뉴스 표준연, 헬륨이온 현미경의 이온빔 원천기술 개발

[첨단 헬로티] 현미경의 세계에서 빛, 전자, 이온과 같은 광원은 현미경 특성을 결정짓는 가장 중요한 요소이다. 이 광원이 최대한 좁게 모아져 방출되어야 마치 손전등으로 빛을 비출 때처럼 밝은 이미지를 얻을 수 있다. 한국표준과학연구원(이하 KRISS)이 차세대 현미경으로 주목받는 헬륨이온 현미경의 이온빔(ion beam) 원천기술을 개발했다. KRISS 광전자융합장비팀 박인용 선임연구원팀은 자체 설계한 이온원(ion source) 장치를 이용, 3원자 탐침에서 이온빔을 생성하는 데 성공했다. 헬륨이온 현미경은 전자현미경 수준인 나노미터 이하의 영상 분해능은 물론, 전자현미경에서 하지 못하는 10 나노미터 이하의 정밀가공까지 가능하다는 점이 특징이다. 나노 공정기술, 재료과학, 생물학을 포함한 다양한 분야에서 헬륨이온현미경을 주목하고 있는 이유다. 헬륨이온 현미경의 높은 분해능을 구현하기 위해서는 이온원의 정교한 설계가 핵심이다. 이온원의 탐침을 첨예하게 만들어 이온빔이 방출되는 면적이 극도로 좁아야하기 때문이다. 뾰족한 탐침의 비결은 탐침 끝부분에 최소한의 원자를 남기는 것이다. 하지만 고성능의 이온빔 원천기술은 기술 난도가 상당히 높아 극소수의 해외 선진

조상록 기자

2018-07-31 19:41