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광주과학기술원, 새 3D 나노구조 수퍼 절연체 개발
2017년 11월 15일 (수) 15:07:11
   
 

[대학저널 박용우 기자]GIST(광주과학기술원, 총장 문승현) 신소재공학부 김봉중 교수팀은 캘리포니아 공대 줄리아 그리어(Julia Greer) 교수팀과 함께 반도체 집적소자의 정보처리속도를 향상 시키면서 전력 손실을 줄이는데 필요한 가볍고, 강하며, 유연한, 그리고 전기적, 열적으로 안정적인 초저유전, 슈퍼-절연체를 개발하였다.

저 유전 상수를 가진 물질의 개발은 컴퓨터 프로세싱, 무선통신, 자율주행차 등 고효율 마이크로 전자기기의 응용분야에 핵심적인 역할을 수행함으로써 최근 중요한 연구주제로 각광받고 있다.

유전율을 공기의 수준으로 낮추면서 필요한 물성을 확보하기 위하여, 공동 연구팀은 정교한 삼차원 레이저 식각(3D laser printing)과 ALD(원자층 증착)기술을 이용하여, 세라믹 나노튜브가 단위 셀 형태로 규칙적으로 배열된 3차원-나노라티스(3D-nanolattice) 구조를 적용시키는데 성공했다. 특히, 이러한 나노라티스 구조의 윗면과 아랫면에 전극을 증착 할 수 있는 평면층을 도입하여 유전율과 그 밖의 다른 물리적 특성을 정량화 할 수 있었다.

이번에 개발된 저 유전체의 성능은 그 동안 학계나 유수한 반도체 및 화학회사들 뿐만 아니라 미국 NASA에서 개발 중인 것보다 물성이 월등히 뛰어나고, 기계적 강도 측면에서는 이들과 거의 100배나 우수하게 나타났다.

김봉중 교수는 “이번 연구결과는 마이크로 전자기기의 응용분야에서 활용되는 저 유전 물질 연구 분야에 최초로 세라믹 3D 나노라티스 구조가 성공적으로 적용된 연구로써, 초저유전 물질의 강도 및 전기적 그리고 열적 특성을 총체적으로 개선한 획기적 사례”라고 말했다.

이 연구는 광주과학기술원의 Caltech-GIST Research Collaboration grant로 수행되었으며, 이 연구 성과는 나노분야 권위지인 나노 레터스(Nano Letters) 11월 7일자에 온라인 게재되었다.

 


박용우 기자 pwlucky7@dhnews.co.kr
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