나노기술 및 정책 정보

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● 설민수 연구원(삼성종합기술원) 및 김지환 교수(Massachusetts Institute of Technology) 공동 연구팀은 2D 반도체를 새로운 채널 재료로 채택하여 실리콘의 병목 현상을 해결하는 총설 논문(review paper)을 발표

● 본 총설 논문은 평면적인 2차원 TMD(전이금속 디칼코게나이드)가 탄소나노튜브 대비 공정 호환성이 높아 산업에 적용하기에 더 적합하지만, 기판ㆍ재료ㆍ구조ㆍ공정 등에 따라 반도체 파운드리 공정에서 호환되지 않아 연구 초기 단계라 고찰

● 연구팀은 PMOS와 NMOS 채널을 각각 나타내는 WSe2와 MoS2 같은 2D TMD는 Si의 한계를 극복할 수 있는 후보 재료이지만, TMD의 다결정상이 TMD와 Si 간 결정학 불일치를 일으켜 Si 웨이퍼에 직접 성장하는 것은 어려움을 관측

● 연구팀은 낮은 온도(<400℃)에서 back-end-of-line-integrated 웨이퍼에 논에피택시얼 단결정 p형 및 n형 TMD를 성장시켜 NMOS 및 PMOS 트랜지스터를 개발하는 방향성을 제시

● 해당 논문에서 연구팀은 모놀리식 3D 칩의 생산은 2D 반도체 기반 트랜지스터의 산업화로 가능하게 한다는 새로운 통찰력을 제공

Nature Nanotechnology (2024.07.01.), The future of two-dimensional semiconductors beyond Moore’s law