강지혜 기자 2015 - 07 - 31 14 : 52 뉴스 종합 > 소재 산업 
 흑린 활용 고성능 新 반도체 소자 구현 
 기존 Si 반도체 比 고전 자 이동도 
 이영희 기초 과학 연구원 ( IBS ) 나노 구조물 리연 구단 단장 / 성균관 대학교 물리학 과 , 에너지 과학 과 교수 
 그래핀 과 이 황화몰리브덴 등 차세대 전자 소자 를 이끄 는 2 차원 소재 에 흑린 이 새롭 게 떠올랐 다 . 기초 과학 연구원 ( IBS , 원장 김두철 ) 나노 구조물 리연 구단 ( 단장 이영희 ) 연구 팀 은 성균관 대학교 와 공동 으로 흑린 을 이용 해 새로운 2 차원 반도체 소재 를 발굴 하 는 데 성공 했 다고 지난 30 일 밝혔 다 . 
 또한 흑린 이 2 차원 반도체 소재 중 전자 이동도 가 가장 큰 물질 이 라는 점 도 최초 로 밝혀냈 다 . 
 흑린 은 인 원소 로 구성 된 2 차원 물질 로 겉보기 에 검정 색 을 띈다 . 그래핀 처럼 2 차원 층 구조 를 이루 고 있 고 두께 역시 원자 한 개 층 수준 이 다 . 흑린 을 박막 으로 변환 해 반도체 소자 에 적용 하 려는 연구 들 이 진행 돼 왔 지만 한계 에 부딪혀왔 다 . 흑린 은 공기 와 반응 하 는 속도 가 매우 빠르 고 성질 이 불 안정 해 , 반도체 성질 을 갖 도록 제어 하 기 어렵 기 때문 이 다 . 연 구진 은 알루미늄 을 접합 금속 으로 사용 하 여 흑린 의 두께 를 조절 하 고 물 성 을 제어 하 는 데 성공 했 다 . 이 를 통해 흑린 으로 고 성능 N 형 ( 전자 제어 ) 반도체 를 구현 했 다 . 
 더 나아가 흑린 의 박막 두께 가 두꺼워 지 면 전자 제어 ( N 형 ) 뿐 만 아니 라 정공 제어 ( P 형 ) 도 가능 한 N - P 접합 형 반도체 를 구현 할 수 있 음 을 증명 했 다 . 접합 금속 과 두께 제어 를 통해 n 형 , p 형 운반자 를 갖 는 반도체 박막 으로 사용 할 수 있 음 을 처음 으로 증명 한 것 이 다 . 
 또 흑린 반도체 는 기존 실리콘 반도체 에 비해 전자 이동도 가 훨씬 빠르 다는 점 을 확인 했 다 . 이영희 단장 은 “ 실리콘 처럼 아주 흔한 물질 인 흑린 을 새로운 2 차원 나노 물질 박막 소재 로 쓸 수 있 음 을 보여 주 었 다 ” 며 “ 앞 으로 대면 적 합성 기술 개발 이 실용화 의 관건 이 될 것 ” 이 라고 밝혔 다 . 한편 , 이번 연구 는 세계 권위 의 학술지 네이처 커뮤니케이션 즈 ( Nature Communications , IF 11 . 470 ) 3 ) 온라인 에 7 월 30 일 에 게재 됐 다 . 
 알루미늄 을 접합 금속 으로 사용 하 여 흑린 박막 의 일함수 를 제어 할 경우 흑린 에서 N 형 운반자 를 가질 수 있 음 을 증명 했 다 . 두께 가 두꺼워 지 면 에너지 갭 이 줄어들 어 n 형 / p 형 양쪽성 운반자 를 모두 가진 반도체 특성 을 보인다 . 그래프 를 통해 전자 이동도 1000 cm 2 V - 1 s - 1 을 달성 하 여 기존 의 실리콘 반도체 의 성능 을 능가 함 을 확인 할 수 있 다 . < 저작권자 ⓒ www . amenews . kr 무단 전재 및 재 배포 금지 > 
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