[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 얇은 이차원 반도체를 빛으로 땜질해 가공하는 차세대 반도체 기술을 개발했다.

한국화학연구원은 김현우 박사팀이 한국표준과학연구원 신채호 박사, 전북대 연구팀과 이차원 박막 반도체 위에 레이저 빛을 쏘아서 납땜질하듯이 패터닝하는 가공 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

연구팀은 이차원 박막 반도체 밑에 인듐나노입자를 깔고 특정 세기의 빛을 쐈다. 빛은 반도체 물질에는 영향을 주지 않으면서 인듐나노입자를 녹이며 녹은 인듐나노입자는 그 위의 반도체 물질을 끌어당겨 함께 붙어버린다.

이때 반도체 표면이 패이면서 굴곡 구조, 즉 패턴이 형성된다. 이렇게 패터닝된 곳은 전자의 활동 에너지 범위(밴드갭)가 달라지면서 물질의 특성이 부분적으로 변한다.

광땜질로 가공된 이차원 박막 반도체의 표면 구조는 빛과 상호작용할 수 있어, 차세대 광전소자, 바이오 센서 등에 활용될 수 있다. 특히 빛의 위치나 세기, 조사 시간 등에 의해 표면 구조가 달라져서 원하는 성질로 다양하게 가공할 수 있다.

김현우 박사는 “광땜질 기술은 입사광을 조절해 패터닝과 물질 특성을 정밀하게 가공할 수 있고 수 초 이내에 실시간 가공할 수 있기 때문에 응용 가능성이 매우 높다”며 “광땜질 기술을 이용해 향후 유연 투명 디스플레이, 고감도 바이오 센싱 기술 개발 등의 연구를 수행할 예정”고 설명했다.

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