Nature Synthesis 표지 논문 및 뉴스앤뷰 동시 선정
반도체가 아닌 금속을 통한 전류 흐름 스위치 소자 개발
반도체가 아닌 금속을 통한 전류 흐름 스위치 소자 개발
이번 연구는 기존 반도체 스위칭 소자 대신 금속 소재를 활용한 최초의 사례로, 전자 공학 및 소재 과학에 새로운 패러다임을 제시했다는 점에서 그 의의를 가진다. 심우영 교수팀은 전기도금법을 활용해 특정 방향으로 정렬된 결정립을 가진 니켈 나노시트를 제작하고, 이를 통해 기존 금속에서 찾아보기 어려운 독특한 전기적 비등방성을 구현했다. 이 금속 나노시트는 기존 금속 대비 1,000배 이상의 전기적 비등방성을 보였으며, 온·오프 전환 비율이 1만배에 달하는 우수한 성능을 입증했다.
네이처 신세시스는 뉴스 앤드 뷰에서 이 연구를 "금속 나노시트를 전자 소자에 적용할 수 있는 독창적인 가능성을 제시한 혁신적인 연구"라고 평가했다. 특히, 이번 연구에서 제안된 금속 기반 3단자 스위칭 소자는 전류의 방향에 따라 전기전도도 제어가 가능하며, 기존 반도체 트랜지스터와는 다른 방식으로 논리 연산(AND, OR, NAND)을 구현할 수 있음을 입증했다. 이는 금속 소재가 반도체 기술을 보완하거나 대체할 잠재력이 있다는 점을 보여준다.
또한, 연구팀이 개발한 전기도금법은 기존 증착 방식과 달리 이차원 공간 내에서 금속 입자를 정밀하게 조립하는 데 적합한 새로운 접근법으로 평가된다. 이 기술은 다양한 금속 소재로 확장이 가능하며, 나노전자공학 분야에서 새로운 활용 가능성을 제시하는 데 크게 기여할 것으로 기대된다.
심 교수는 "이번 연구는 금속 소재를 활용한 전류 스위칭 기술의 가능성을 증명한 점에서 중요한 의미를 가진다."며, "기존 반도체 기술을 넘어 금속 기반의 새로운 소재 기술 개발로 이어질 것으로 기대된다."고 밝혔다. 이어 그는 "향후 금속 기반 트랜지스터 개발을 목표로 연구를 지속할 것"이라고 덧붙였다.
한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 기초과학연구원(IBS)의 지원을 받아 수행됐다.
정래연기자 fodus0202@dt.co.kr
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