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[IT뉴스]원자력硏, 우주 방사선 '내방사화' 기술 개발

온카뱅크관리자

2025-03-06 09:27:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">우주항공용 나노반도체 표면에 얇은 층 쌓아 방사선 영향 억제</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="5GmZRkDxF4">
          <p contents-hash="ab06d6196ba463acc6b4bd209c7ac19bbc6e90e81613b91fd42008fc831e5c31" dmcf-pid="1Hs5eEwM3f" dmcf-ptype="general">국내 연구진이 우주 방사선의 80% 이상을 차지하는 양성자에 대한 반도체 내방사화 기술을 개발했다.</p>
          <div contents-hash="a741f8e7ec5d822ae236346ef0777f984a06844b5af9e7b44d31ba747d54b349" dmcf-pid="tXO1dDrRFV" dmcf-ptype="general">
           <p>우주에는 많은 종류의 방사선이 다량 존재하는데, 이는 반도체를 사용하는 제품 고장 원인의 30% 이상을 차지한다. 이 때문에 방사선을 견디는 내방사화 기술은 차세대 우주항공용 반도체 개발에 매우 중요하다.</p>
          </div>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c458312f95109248f9b3ce01f70ab00a8a7c34afb93bebe6f61e1df2073384e8" dmcf-pid="FCNSVno9p2" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="우주항공용 나노반도체 내방사화 기술 모식도. 한국원자력연구원 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/akn/20250306092327453twfe.png" data-org-width="745" dmcf-mid="XPjT4oaV76" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/akn/20250306092327453twfe.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            우주항공용 나노반도체 내방사화 기술 모식도. 한국원자력연구원 제공
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="db0924a4dabc1b065e5813db863c3b2a0148d7692e156672d4f41bceed68fd5f" dmcf-pid="3hjvfLg2p9" dmcf-ptype="general">한국원자력연구원 첨단방사선연구소는 포항공과대학교와 공동 연구를 통해 반도체 표면을 외부와 물리적으로 분리, 대기 중 물과 산소 등을 차단하는 패시베이션(Passivation) 층을 쌓아 양성자에 의한 나노반도체 오류를 대폭 억제한 내방사화 기술 개발에 성공했다고 6일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="6ca21af4f635447bffce1565ee58502d8b220773f1e4d068ab263c014eb02f64" dmcf-pid="0lAT4oaVpK" dmcf-ptype="general">강창구 원자력연 방사선융합연구부 박사팀과 이병훈 포항공대 교수팀은 물질을 기체 상태로 만들어 표면에서 화학반응으로 얇게 쌓는 원자층 증착 방식을 활용, 산화아연(ZnO) 기반의 나노반도체 표면에 10㎚(나노미터) 두께의 산화알루미늄(Al2O3) 패시베이션 층을 쌓았다.</p>
          <p contents-hash="53110dcf5bb054f05597a126ab7c4e8b1e3c9658ff43b1387b93387d5e605b34" dmcf-pid="pScy8gNfUb" dmcf-ptype="general">패시베이션 층을 적용한 반도체와 그렇지 않은 반도체 모두에 양성자가속기를 활용해 양성자를 쬔 뒤 전기적 특성 변화를 비교 분석한 결과, 패시베이션 층이 양성자를 쬔 반도체의 전기적 특성 변화를 매우 효과적으로 억제함을 확인했다.</p>
          <div contents-hash="322884f279b121f15e04513e9cc8d049fe6db4d32cc065946f57692ee5ba3508" dmcf-pid="UvkW6aj4FB" dmcf-ptype="general">
           <p>패시베이션 층으로 보호받는 반도체는 그렇지 않은 반도체에 비해 양성자를 쬔 후 문턱전압 변화는 60%, 이력현상 지수와 스트레스 지수 변화는 90% 대폭 감소하는 것으로 나타났다. 특히, 노이즈 값은 양성자 조사 후에도 전혀 변하지 않았다.</p>
          </div>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2e4daf8c3edec837d791897aad16e893038146233bfbafcf6607b15f28f1dda9" dmcf-pid="uTEYPNA8Uq" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="왼쪽부터 이용수 한국원자력연구원 박사(제1저자), 강창구 원자력연 박사(교신저자), 이병훈 포항공대 교수(교신저자). 한국원자력연구원 제공." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/akn/20250306092329051rlwu.png" data-org-width="711" dmcf-mid="ZOjvfLg208" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/06/akn/20250306092329051rlwu.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            왼쪽부터 이용수 한국원자력연구원 박사(제1저자), 강창구 원자력연 박사(교신저자), 이병훈 포항공대 교수(교신저자). 한국원자력연구원 제공.
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="2e1b7addabee6b1381d4b133f37defef1051d7ebc1c5cbbedfcedfe2f677a640" dmcf-pid="7yDGQjc63z" dmcf-ptype="general">이 기술은 우주방사선의 대부분을 차지하는 양성자의 영향으로부터 반도체를 효과적으로 보호해 차세대 우주항공용 나노반도체의 내방사화 시스템 구현을 위한 핵심기술이 될 것으로 기대된다.</p>
          <p contents-hash="b65531e1f321c130cb18d66ee7301b53c69a1fbbe36fe9f24088fba1bb8c34f3" dmcf-pid="zWwHxAkP77" dmcf-ptype="general">정병엽 원자력연 첨단방사선연구소장은 "이번 기술은 차세대 나노반도체에 원자층 증착 방식으로 패시베이션 층을 쌓고, 실제 내방사선 효과까지 검증한 사례"라면서 "우리나라가 우주항공용 반도체 기술 경쟁에서 우위를 확보할 수 있도록 더욱 노력하겠다"고 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="5020e7d311a98e9c648216b85b8caccd7374ec5d0d59663251be0713f92b5b53" dmcf-pid="qpy7NhSg3u" dmcf-ptype="general">이번 연구는 원자력연이 반도체 제작 및 양성자 쬐기 실험을, 포항공대에서 전기적 특성 변화 분석을 담당했다. 연구 결과는 국제학술지인 '나노컨버전스(Nano Convergence)' 1월호에 게재됐다. (논문명 : Enhanced high-energy proton radiation hardness of ZnO thin-film transistors with a passivation layer )</p>
          <p contents-hash="f6df8014ae37f5ab091cc59c905337b077683faeee80c9afffd9591cfec2076e" dmcf-pid="BUWzjlva7U" dmcf-ptype="general">김종화 기자 justin@asiae.co.kr</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 아시아경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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