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'투명반도체 신소재' 컴퓨터 양자계산으로 발굴

한승우 서울대 교수팀 성과…국제 학술지에 논문 게재
왼쪽부터 한승우 서울대 교수, 임강훈 한국에너지기술연구원 박사, 윤 용 서울대 박사과정 [한국연구재단 제공=연합뉴스]
왼쪽부터 한승우 서울대 교수, 임강훈 한국에너지기술연구원 박사, 윤 용 서울대 박사과정 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국연구재단은 한승우 서울대 교수 연구팀이 투명반도체 소자 성능을 획기적으로 높여줄 신소재 선별 기술을 양자계산을 통해 개발했다고 23일 밝혔다.

투명반도체는 스마트 기기 터치패널과 광고용 투명 디스플레이 등 실생활에 많이 활용된다.

반도체 소자 성능을 극대화하기 위해선 n형 반도체와 p형 반도체 물질 성능이 모두 높아야 한다.

그런데 지금까지 알려진 p형 반도체 소재는 대체로 성능이 낮았다.

연구팀은 컴퓨터 양자계산만으로 우수한 p형 반도체 물질을 선별할 수 있는 기술을 만드는 데 성공했다.

연구팀은 해당 기술을 적용해 수많은 물질을 신속하게 살펴 'CuLiO'나 'La2O2Te' 등 투명하면서도 전기전도도가 우수한 p형 반도체 후보군을 새롭게 찾았다.

수많은 실험으로도 찾지 못한 우수한 소재를 발굴하는 길을 마련한 셈이다.

잘 알려진 p형 반도체와 n형 반도체 물질의 수소 불순물 형성에너지와 전공 유효질량 [한국연구재단 제공=연합뉴스]
잘 알려진 p형 반도체와 n형 반도체 물질의 수소 불순물 형성에너지와 전공 유효질량 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

물질 내 수소 불순물 에너지를 이용해 기존 연구와 차별화한 높은 정확도를 보였다고 연구팀은 설명했다.

한승우 교수는 "신물질 선별을 실험으로 규명하기에는 막대한 비용이 들어 불가능하다고 여겨졌으나, 앞으로 훨씬 짧은 시간 안에 효과적으로 찾아낼 수 있게 됐다"며 "새로운 p형 반도체를 통해 고성능 투명 전자기기 산업화를 앞당길 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 미래소재디스커버리사업 지원으로 수행했다.

성과를 담은 논문은 네이처 파트너십 저널인 '엔피제이 컴퓨테이셔널 머터리얼즈'(npj Computational Materials) 3일 자에 실렸다.

walden@yna.co.kr

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지> 2018/04/23 12:00 송고

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