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츠쿠바대학(筑波大學) 수리물질계, 도쿄대학(東京大學) 대학원 공학계연구과 연구그룹이 2차원 원자층 물질인 이황화 몰리브덴 박막을 이용한 전계 효과 트랜지스터에 있어 외부 전기장과 이황화 몰리브덴 층의 적층 구조를 활용하여 반도체 중 축적 전자의 공간 분포를 자유롭게 제어 할 수 있음을 규명함. 양자 이론에 입각 한 계산물질과학기술(시뮬레이션)을 이용한 성과임. 이황화 몰리브덴과 그래핀 등의 2차원 원자층 물질은 차세대 전자 디바이스 재료로서 주목을 받고 있으며, 2차원적 원자 간의 결합 형태로 인해 안정·평평한 것이 장점임. 연구진은 이중 게이트 트랜지스터 중의 이황화 몰리브덴 박막에 전자를 주입함에 있어 이황화 몰리브덴 층을 서로 비틀어 적층시킴으로써 한쪽 층에 선택적으로 전자 주입이 가능하다는 것을 이론적으로 제기함. 이렇게 되면 한쪽 층을 전자 전도층에 대한 보호 층으로 사용할 수 있게 되어, 기판이나 절연막에 의한 원자층 물질 반도체의 반도체 특성 저하를 억제할 수 있게 될 것으로 기대됨.

본 연구 성과는 ‘ACS Applied Electronic Materials’ (Influence of Interlayer Stacking on Gate-Induced Carrier Accumulation in Bilayer MoS2) 온라인 판에 공개됨.