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# 반도체 소재

기술자료 “반도체도 1+1 박막 앞뒷면 모두 반도체 만들어내는 기술 나와”

헬로티 김진희 기자 | 반도체 메모리의 용량이 1년마다 두 배씩 증가한다는 ‘황의 법칙’, 반도체 집적회로의 성능이 2년마다 두 배씩 증가한다는 ‘무어의 법칙’이 있다. 그러나 최근에는 기술 개발의 한계로 반도체 성능을 높이는 데 어려움이 따랐다. 이 가운데 국내 연구팀이 고순도 소재 박막 양면을 모두 반도체 소자로 만들 수 있는 기술을 개발했다. 개발된 기술을 활용하면 반도체 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있다. 포스텍 기계공학과 김석 교수 연구팀은 미국 일리노이대 어바나-샴페인캠퍼스와 버지니아대와의 공동연구를 통해 자체적으로 박리되는 고순도 실리콘 박막을 기판 위에 옮기는 전사 기술을 개발했다. 연구에서 박막, 기판, 그리고 이들이 담긴 용액의 표면 물성을 고려해 조합한 결과, 건조한 상태에서 기판에 강하게 붙어있던 박막이 용액 안에서 자체적으로 떨어져 나갔다. 김석 교수팀은 박막을 앞면이 위로 향하게 기판 위에 전사한 뒤 반도체 공정 후, 용액 안에 넣고 자체 박리된 박막을 뒤집었다. 뒤집힌 박막을 용액에서 꺼내 다시 공정 기판에 뒷면이 위로 향하게 전사함으로써 양면에 반도체 공정을 할 수 있었다. 이 연구성과를 활용하면 실리콘 뿐만 아니라 GaN(질화
- 김진희 기자
- 2022-01-02 18:33
일반뉴스 UNIST 인공지능 성과 한 자리에 …“인공지능 혁신의 날”

헬로티 김진희 기자 | UNIST가 출범 1주년을 맞이한 인공지능혁신파크의 주요 성과를 발표하고 전시하는 자리를 가졌다. 인공지능을 통해 동남권 지역 산업의 혁신을 일으키기 위해 노력해 온 결과를 공유하기 위함이다. ‘인공지능 혁신의 날(AI Innovation Day)’ 행사는 22일(수)과 23일(목) 양 일에 걸쳐 UNIST 자연과학관 일대에서 열렸다. 이번 행사에서는 인공지능혁신파크가 추진해 온 재직자 교육, 산학공동연구, 창업 기업 보육 및 학생들의 스터디그룹 육성 성과를 선보였다. UNIST 인공지능혁신파크는 지난 1월 동남권 지역의 인공지능 혁신을 위해 출범했다. 이후 산업체 현장 인공지능(AI) 전문가 양성, 산학협력 연구, AI 전문 스타트업 육성 지원, AI 응용연구 확산, AI 신규 교과목 개발, AI 스터디그룹 운영 지원 등 인공지능 관련 사업들을 추진해왔다. 산업체 재직자 교육 프로그램인 AI 노바투스 아카데미아는 2개 기수 교육생을 모집해 59명의 수료생을 배출했다. 이를 통해 51개 지역 기업이 산업체 AI 전문가를 양성할 수 있었다. 삼양사, 타이로스코프, 효성전기, 현대중공업, 클리노믹스 등 지역 기업들은 교육 과정에서의 인공지
- 김진희 기자
- 2021-12-26 13:04
산업동향 SK㈜-SK머티리얼즈 합병법인 본격 출범…글로벌 첨단소재 1위 기업 도약

헬로티 김진희 기자 | SK㈜와 SK머티리얼즈의 합병 법인인 SK㈜가 12월 1일 공식 출범했다. 지난 8월 합병 추진 발표 후 약 4개월 만이다. 합병법인은 SK㈜의 글로벌 투자 경쟁력과 SK머티리얼즈 첨단소재 분야 사업 경쟁력을 결합해 글로벌 첨단소재 1위 기업으로 도약한다는 포부다. 합병법인의 신주는 12월 27일 상장될 예정아다. SK㈜는 첨단소재 기업들 간 글로벌 경쟁이 심화되고 있는 가운데, △배터리 소재 △전력/화합물반도체 △반도체 소재 △디스플레이 소재 등 4가지 영역에서 발 빠른 투자를 통해 핵심 기술을 선점함으로써 경쟁우위를 확보한다는 전략이다. SK㈜는 지난 9월 투자자 간담회를 통해 2025년까지 총 5조 1천억원을 투자하는 내용의 첨단소재 분야 청사진을 구체적으로 공개한 바 있다. 먼저 SK㈜는 글로벌 1위 동박 제조사 왓슨(Wason) 투자 등을 통해 이미 확보한 배터리 핵심소재 포트폴리오를 기반으로, 배터리 성능을 획기적으로 개선할 기술로 주목받고 있는 차세대 음극재, 양극재 분야에도 지속적으로 투자함으로써 전기차 배터리 소재 분야에 있어 글로벌 경쟁력을 선점해 나간다는 계획이다. 음극재 분야에서는 기존 SK머티리얼즈가 미국의 그룹
- 김진희 기자
- 2021-12-01 15:54
일반뉴스 韓-中 연구진, 실리콘 이을 새 반도체 소재 상용화 발판 마련

헬로티 이동재 기자 | 전이금속 디칼코게나이드의 상용화를 앞당길 핵심 원리가 밝혀졌다. 기초과학연구원(IBS) 다차원 탄소재료 연구단 펑딩 그룹리더 연구팀이 베이징대 등 중국 연구진과 함께 전이금속 디칼코게나이드의 대면적 단결정 성장에 영향을 미치는 핵심 원리를 규명했다. 나아가 공동연구진은 이황화텅스텐(WS2) 등 대표적인 전이금속 디칼코게나이드 소재를 웨이퍼 크기의 단결정으로 제작하는 데도 성공했다. 전이금속 디칼코게나이드(TMD, Transition Metal Dichalcogenide)는 황, 셀레늄, 텔레늄 등의 칼고켄 화합물과 전이금속으로 이뤄진 반도체 물질이다. 실리콘 기반 반도체 기술의 성능이 한계에 도달하면서 우수한 물리적‧전기적 특성을 지닌 전이금속 디칼코게나이드가 그래핀, 흑린 등과 함께 차세대 반도체 물질로 각광받고 있다. 고성능의 웨이퍼를 만드는 데 주로 쓰이는 ‘에피텍셜 성장법’의 핵심 기술은 기판에서 성장한 모든 작은 단결정이 균일하게 정렬되도록 하는 것이다. 하지만, 전이금속 디칼코게나이드의 경우 2가지 원소로 구성되어 있어 구조적인 대칭점이 중심이 아닌 가장자리에 위치하기 때문에 기판 선택이 까다롭다. 이번 연구에서 공동연구진은
- 이동재 기자
- 2021-11-23 09:48
일반뉴스 SK, '25년까지 첨단소재에 5조원 투자…구체적인 투자 분야는?

헬로티 조상록 기자 | SK그룹의 투자 전문 지주사인 SK와 자회사들이 2025년까지 차세대 배터리 등 첨단소재 사업에 총 5조1,000억원을 투자한다. SK는 9월 15일 기관투자자와 애널리스트를 대상으로 기업설명회를 열고 '첨단소재 사업의 중장기 성장전략'을 발표했다. SK는 "기존 사업과의 시너지 및 선제적 투자를 통해 미래 핵심 소재 선점을 추진 중"이라며 "고부가, 고성장 신규 영역에 대한 적극적인 투자, 글로벌 협업, 인수·합병을 통해 글로벌 소재 기업으로 도약하겠다"고 말했다. SK는 투자 지분 가치를 올해 7조원에서 2025년 25조원이상으로, 상각 전 영업이익(EBITDA)을 1조1,000억원에서 3조4,000억원으로 확대한다는 목표를 세웠다. SK와 자회사는 반도체 소재 사업에 2조7,000억원, 화합물 배터리 소재에 1조원, 차세대 배터리 소재에 1조4,000억원을 투자한다. SK가 지분을 보유 중인 글로벌 1위 동박 제조사인 왓슨도 1조원을 자체적으로 투자한다. SK는 실리콘 웨이퍼의 생산량을 증대하고, EUV(Extreme Ultra Violet, 극자외선) 포토 등의 핵심 소재 국산화를 추진할 계획이다. 차세대 양극재를 연 5만t을
- 조상록 기자
- 2021-09-15 19:19
일반뉴스 국내연구진, 접히고 말리는 플렉서블 전자기기 위한 유연 반도체 개발

[헬로티] 유기 반도체보다 안정성 우수해 특수 환경서도 안정적 구동 가능 저렴한 저온 용액공정으로 제조 가능해 상업화에도 유리 ▲개발된 저항메모리를 이용한 파킨슨병 환자 모니터링 장치(출처 : UNIST) 무기물 기반의 유연 반도체가 국내에서 개발됐다. 고온·고압 공정을 잘 견디는 무기 소재인데다 내구성도 좋아 패치형 헬스모니터링 기기나 접히고 말리는 플렉서블 전자기기 개발에 쓰일 수 있을 것으로 기대된다. UNIST 신소재공학과의 손재성·최문기·김주영 교수팀은 황화은(Ag2S) 무기반도체 박막을 저렴한 용액공정으로 합성하는 데 성공했다. 합성된 박막으로 제작된 저항 변화 메모리소자(RRAM, 알램)을 파킨슨병 환자 모니터링 장치에 적용해 무기반도체 박막의 성능도 입증했다. 개발된 장치를 환자 몸에 붙이면 근육 경련과 같은 파킨슨병 환자의 운동이상을 감지할 수 있다. 손 교수팀이 개발한 황화은 무기반도체 박막은 반도체 특성을 보임과 동시에 신축성이 좋다. 기존 무기반도체 소재는 이온 결합 등으로 이루어져 있어 본질적으로 쉽게 부서지 특성이 있지만, 이번에 개발된 황화은 박막은 연신 변형률이 15%에 이를 정도로 신축성이
- 이동재 기자
- 2021-05-17 10:05
일반뉴스 UNIST , 낮은 전하이동도 극복한 ‘유기반도체’ 기술 연구 발표

[헬로티] 롤러블 디스플레이&웨어러블 전자기기에 적용 가능할 것으로 기대 ▲이번 연구의 책임자인 (왼쪽부터) 노혁준 연구원과 자비드 마흐무드 박사 . 유기반도체의 전하이동도를 역대 최고 수치로 끌어올린 연구가 나왔다. 롤러블 디스플레이나 웨어러블 전자기기에 적합한 전자재료인 유기반도체는 지금까지 낮은 전하이동도(mobility)를 극복하지 못하며 기술 상용화에 한계를 드러내 왔지만 이번 연구가 돌파구가 될 수 있을 전망이다. UNIST 에너지화학공학과의 백종범 교수팀은 방향족 고리화 반응을 통해 ‘C5N 2차원 유기 고분자 구조체’를 합성하는데 성공했다. 이 유기 고분자 구조체를 얇은 필름 형태로 만들어 반도체 트랜지스터 소자에 썼을 경우 전하이동도가 수십 배 이상 빨라졌다. 또 이 구조체에 염화수소를 도핑하면 전기전도도(conductivity) 또한 크게 높아져 전도성 물질로도 쓸 수 있다. 연구팀은 두 종류의 화학물질 HAB(hexaaminobenzen, 헥사아미노벤젠)와 PTK(pyrenetetraketone, 파이렌에트라케톤)을 반응시켜 C5N 구조체를 얻었다. 이 구조체는 탄소로만 6각 고리를 이루는 그래핀과 달리 2차원
- 이동재 기자
- 2021-01-25 14:19
일반뉴스 이리언스, ‘3D 태양광 웨이퍼 셀’ 출시…태양광 광전효율 27%로 높여

[첨단 헬로티] 이리언스(대표 김성현)가 반사된 태양광을 재흡수해 태양광 광전효율을 27%로 끌어올린 ‘초정밀 3D 태양광 웨이퍼 셀(Wafer cell)’을 출시했다. 3D 태양광 웨이퍼 셀은 기존의 평면구조 2D 웨이퍼 셀과 달리, 표면에 일정한 간격의 웨이브가 새겨져 있어 태양 위치와 상관없이 빛을 흡수할 수 있다. ▲ 이리언스가 '3D 태양광 웨이퍼 셀'을 출시했다. <사진 : 이리언스> 또, 굴곡진 셀에 반사된 빛을 다시 흡수할 수 있어 발전량을 크게 높였다. 이리언스 관계자는 “3D 태양광 웨이퍼 셀은 빛을 흡수하는 수광면적이 최대 50%까지 향상됐다”며 “이 셀은 태양광 효율이 14~20%대인 일반 웨이퍼와는 비교가 안 되는 최대 27%의 효율을 제공하고, 비공인 광전효율은 37%에 달한다”고 발표했다. 실제로 이 3D 태양광 웨이퍼 셀을 반도체 소재 분석기관인 독일 ISC콘스탄츠연구소(ISC Konstanz)에서 실험한 결과, 기존 제품의 광전효율이 14~20% 수준인 반면, 이 제품은 22~27%를 기록했다. 또, 3D 웨이퍼 셀을 양면에 적용할 경우 15% 이상의 추
- 김동원 기자
- 2019-12-05 11:05

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UPDATE: 2025년 11월 10일 09시 02분