나노기술 및 정책 정보

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● 한국과학기술연구원(KIST) 기능성복합소재연구센터 손동익 박사 연구팀은 이종 저차원 초박막 나노구조체 기반, 투명하고 휘어짐이 가능한 메모리 소자를 개발

● 수 나노미터(nm)의 2차원 나노소재로 초박막 메모리 소자를 구현할 경우, 기존 대비 메모리 집적도를 크게 높일 수 있어 그동안 많은 개발이 있었지만, 기존의 2차원 나노소재를 활용한 메모리들은 캐리어를 가두어 두는 특성이 약하여 한계점 보유 

● 연구팀은 양자 제한 특성이 우수한 0차원 양자점을 활성층으로 도입, 2차원 나노소재에서 캐리어를 제어함으로써 차세대 메모리 후보가 될 수 있는 소자를 구현

● 구현한 소자를 기반으로 샌드위치 구조와 절연 특성을 가진 2차원 육방정 질화붕소(hBN) 나노소재 사이에 0차원 양자점을 수직 적층 복합구조체로 형성하여 투명하고 휘어짐이 가능한 소자로 제작

● 해당 연구로 개발된 소자는 80% 이상 투명성을 유지하면서, 휘어졌을 때도 메모리 기능을 유지하였고, 향후 차세대 플렉서블 메모리, 유연디스플레이 및 유연전자재료디바이스 등에 사용이 가능 

※ 용어설명

- 캐리어: 전하를 옮기는 물질을 의미하며, 종류는 전자(-), 정공(+) 

- 2차원 나노소재 : 수 나노미터(nm)의 원자가 한 겹으로 배열돼있는 물질로, 전기적 특성에 따라, 도체, 반도체, 절연체로 구분

- 육방정 질화붕소(hexagonal Boron Nitride, h-BN): 붕소 및 질소가 강한 공유 결합에 의해 육각형으로 충전되며, 절연 특성을 가지는 대표적인 2차원 나노소재

- 0차원: 분말과 같은 입자 형태를 보유 

- 양자제한효과: 나노입자 공간 벽에 의해 전자가 불연속적인 에너지 상태를 형성하는 현상 

※ Composite Part B: Engineering 게재(2021.09.10.), “Memory effect of vertically stacked hBN/QDs/hBN structures based on quantum-dot monolayers sandwiched between hexagonal boron nitride layer”

※ 과학기술정보통신부(KIST 주요사업), 한국연구재단 (중견연구사업, 나노원천기술개발사업) 지원