DGIST 정보통신융합전공 양재훈 박사과정 학생(좌), 장재은 교수(우).
반도체 소자 기술의 개발로 전송 선로들의 효율성 향상에 난관이 있었으나 DGIST 연구진에 의해 새로운 물질로 획기적인 전송속도가 가능해 국내 반도체 산업에 시너지 효과가 기대된다.
반도체 소자 기술의 개발로 소자들의 크기는 작아지고 있으나 소자들의 밀도는 계속해서 증가하고 있다.
이에 따라 전송 선로의 크기와 폭도 함께 줄어 전송 선로의 저항이 증가해 효율이 떨어지는 문제가 있다.
그러나 DGIST 장재은 교수팀은 최근 그래핀-비정질 탄소 접합 구조를 이용해 그래핀내의 전하농도를 극대화한 초고주파수 신호 전송 선로 기술을 개발했다.
그래핀-비정질 탄소 결합의 모식도 및 결합을 통한 그래핀내의 전하 농도 증가를 볼 수 있다
이번 연구에서는 기존의 금속 기반의 전송 선로를 대체할 수 있는 그래핀의 전하 농도를 증가시켜 전송 속도를 향상시켰다.
그래핀은 탄소 원자가 육각 배열로 이루어져 0.3 nm의 매우 얇은 두께를 갖고 있으며 구리보다 100배 이상 빠른 전자 이동이 가능해 기존의 금속과 반도체 물질을 대체할 수 있다.
연구팀이 개발한 초고주파용 그래핀 전송 선로는 높은 신호 전송 효율과 안정적인 동작 특성을 보여 기존의 반도체 산업의 금속 배선 공정에 적용할 수 있어 차세대 집적 회로에 응용이 가능다.
이번 개발이 초고주파 집적회로의 전송 선로로 활용되면 국내 반도체 산업에 크게 기여할 것으로 기대된다.