`초박형 실리콘 나노전선` 원리 규명

KISTI, 슈퍼컴퓨터 활용 불순물 반도체 기반 공정이론 밝혀

국내 연구진이 집적도를 높인 초박형 실리콘 나노 전선을 효율적으로 만들 수 있는 이론적 원리를 규명했다. 이 원리를 이용하면 반도체 소자와 소자를 연결하는 전선의 굵기를 줄여 집적회로의 사용전력을 줄이면서 집적도를 높일 수 있는 생산공정을 구축할 수 있을 전망이다.

한국과학기술정보연구원(KISTI) 슈퍼컴퓨팅응용실 류훈 박사(사진)는 슈퍼컴퓨터를 활용한 계산을 통해 불순물 반도체 기반의 초박형 나노 전선 공정의 이론적 배경을 밝혀내는 데 성공했다고 5일 밝혔다.

류 박사는 슈퍼컴퓨터를 이용해 고농도의 불순물인 '인(P)'이 포함된 실리콘 나노선 내 '인' 원자를 전자구조로 계산, 인의 분포 경향과 실리콘 나노선 굵기 사이의 상관관계를 밝혀냈다. 이를 통해 안정적인 전기전도도를 지니는 불순물 반도체 전선 공정 과정에서 발생하는 시행착오를 줄이고, 알루미늄이나 구리 등 금속으로 만들어진 기존 전선을 불순물 반도체 기반 전선으로 대체할 수 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다. 그동안 반도체 집적도를 높이기 위해 실리콘 나노 전선에 불순물을 섞어 전기전도도를 높이려는 연구가 이뤄졌지만, 전선의 전도도에 영향을 미치는 불순물의 원자분포에 대한 이론적 배경이 확립돼 있지 않았다.

류훈 박사는 "나노 전선의 전도도를 조절할 수 있어 각기 다른 산업에 적용할 수 있는 전도도를 지닌 맞춤형 전선을 설계하는 데도 이론적 근거로 활용될 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 나노과학 분야의 세계적 학술지 '나노 레터스' 온라인판에 3일 실렸다.

대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr