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[연예뉴스]KAIST, 친환경 초소형 반도체 밝기 18배 향상

온카뱅크관리자

2026-01-14 08:46:05

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">초소형 반도체 표면 원자수준 제어 가능성 입증</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="1318xkaeER">
          <p contents-hash="46da9f08146fac2f0c219e7a5672c80569328836098a8e3df8ea5421394e1faa" dmcf-pid="t0t6MENdOM" dmcf-ptype="general"> [이데일리 강민구 기자] 한국과학기술원(KAIST) 연구진이 차세대 친환경 초소형 반도체의 빛 효율을 18배 높였다. 이번 기술은 차세대 디스플레이를 비롯해 양자 통신, 적외선 센서 관련 분야에서 활용이 기대된다.</p>
          <p contents-hash="3f31c2ff8e339d890565dd32fc941936f451cff5175dc97ce3a0393d62e08ac5" dmcf-pid="F0t6MENdEx" dmcf-ptype="general">KAIST는 조힘찬 신소재공학과 교수 연구팀이 차세대 친환경 반도체 소재로 주목받는 나노 반도체 입자인 인듐 포스파이드 매직 사이즈 나노결정의 표면을 원자 수준에서 제어하는 원천 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="48b905b48d9da229dd33b2bb31bdf46af95faed2c31110d855d3ed6b070bd4f3" dmcf-pid="3pFPRDjJrQ" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="연구진.(앞줄 왼쪽부터)주창현 공동 1저자, 연성범 공동 1저자, (뒷줄 왼쪽부터)하재영, 조힘찬 교수, 장재동.(사진=KAIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/14/Edaily/20260114084606535imjm.jpg" data-org-width="670" dmcf-mid="ZR8cwHTsId" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/14/Edaily/20260114084606535imjm.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            연구진.(앞줄 왼쪽부터)주창현 공동 1저자, 연성범 공동 1저자, (뒷줄 왼쪽부터)하재영, 조힘찬 교수, 장재동.(사진=KAIST)
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="4ff98880e6121bf7902f4fb5bd67d2b1e83bbb971b3f748237ce0e62716d13df" dmcf-pid="0U3QewAirP" dmcf-ptype="general">
           연구팀이 주목한 소재는 ‘매직 사이즈 나노결정’이라 불리는 수십 개의 원자로 이뤄진 초소형 반도체 입자다. 이 물질은 모든 입자가 같은 크기와 구조를 가져 이론적으로는 선명한 빛을 낼 수 있다. 하지만 크기가 1~2나노미터에 불과해, 겉면에 생기는 미세한 결함 때문에 빛이 대부분 사라진다. 실제 지금까지 빛의 효율이 1%에도 미치지 못했다.
          </div>
          <p contents-hash="ac0c5cad423a2c92ffb04003b51588de078a2ec4113707c6350116f9cac40c7c" dmcf-pid="pu0xdrcnI6" dmcf-ptype="general">이 문제를 해결하기 위해 강한 화학 물질인 불산으로 표면을 깎아내는 방법이 쓰였지만, 너무 강한 반응 탓에 반도체 자체가 망가지는 경우가 많았다.</p>
          <p contents-hash="f549bb8628ea9c2a185357becfcff2150d3a0bd20501c44e088ab572c027b079" dmcf-pid="U7pMJmkLm8" dmcf-ptype="general">조힘찬 교수 연구팀은 이에 접근 방식을 바꿨다. 반도체를 한 번에 깎아내는 대신 화학 반응이 아주 조금씩 일어나도록 정밀하게 조절하는 에칭 전략을 설계했다.</p>
          <p contents-hash="7718d693c51fdb9c7860168274776ae191325e630847fbcf50ed94cef356d4e7" dmcf-pid="uzURisEow4" dmcf-ptype="general">이후 반도체의 형태는 그대로 유지하면서, 빛을 방해하던 표면의 문제 부분만 선택적으로 제거했다. 결함 제거 과정에서 생성된 불소와 반응 용액 내 아연 성분은 염화아연 형태로 결합해 노출된 나노결정 표면을 안정적으로 감싸게 됐다.</p>
          <p contents-hash="fdd8d1cd1c446de5d6f1f0682e32da18b895df1661b3d0a2ecaeb14986d9cd83" dmcf-pid="7quenODgIf" dmcf-ptype="general">분석 결과, 반도체 빛 효율은 기존 1% 미만에서 18.1%까지 향상된 것으로 나타났다.</p>
          <p contents-hash="4f4d1792a9ddba1d23b723d8c0b67c3518afa525129c97ea6750eb2fea8e1bd1" dmcf-pid="zB7dLIwaEV" dmcf-ptype="general">연구팀은 그동안 제어가 거의 불가능하다고 여겨졌던 초소형 반도체의 표면을 원자 수준에서 정밀하게 다룰 수 있음을 입증했다는 점에서 의미를 부여했다.</p>
          <p contents-hash="d33dde69d34d6db59974740bb87f0b28e51739d266a0bddf6b7af824ae2906c1" dmcf-pid="qbzJoCrNE2" dmcf-ptype="general">조힘찬 교수는 “단순히 더 밝은 반도체를 만든 것이 아니라, 원하는 성능을 얻기 위해 원자 수준에서 표면을 다루는 기술이 얼마나 중요한지를 보여준 사례”라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="776a20d30412a8e866e0a0b90c9ff88fc5665fff681844273cd698586890a0fa" dmcf-pid="BKqighmjD9" dmcf-ptype="general">연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 ‘미국화학회지 (JACS)’에 지난해 12월 16일자로 온라인 게재됐다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ae7bb88116a17ea4a83fc87f51dc4f64e17fed0e4ca042ebec78ce0a8ceb122a" dmcf-pid="b9BnalsAIK" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="AI로 생성한 ‘친환경-초소형 반도체 화학 반응’.(자료=KAIST)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202601/14/Edaily/20260114084607855qqyn.jpg" data-org-width="670" dmcf-mid="5MO3ux4qse" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202601/14/Edaily/20260114084607855qqyn.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            AI로 생성한 ‘친환경-초소형 반도체 화학 반응’.(자료=KAIST)
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="abb7de88167f08e5aa9b261266c92a299f1eb75deb9c08fa62780b9fdb7a551e" dmcf-pid="KU3QewAimb" dmcf-ptype="general">강민구 (science1@edaily.co.kr) </p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 이데일리. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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