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도쿄대학(東京大學) 연구팀이 산화물 반도체 표면에 높은 이동도를 갖는 이차원 정공 전도를 실현하는 데 최초로 성공함. 연구진은 범용성이 높은 티탄산스트론튬(SrTiO3) 기판에, 초고진공 환경 에서 0.25nm 이하의 매우 얇은 철 박막을 상온에서 증착하고 이를 대기에 노출시켜 산화철(III)을 형성함. SrTiO3 및 산화철(III)은 절연체이지만, 이들 계면에서 매우 높은 이동도(10K에서 약 24,000cm2/Vs)를 갖는 이차원 정공 전도(p형 전도)가 일어나는 것이 확인됨. SrTiO3와 다른 산화물의 계면에서는 높은 이동도를 갖는 이차원 전자 전도(n형 전도)가 일어난다고 알려져 있지만, 이러한 높은 이동도를 갖는 정공 전도를 관찰 한 것은 이번이 최초임. 또한 철의 두께가 0.25nm보다 약간 두꺼울 경우, 전도의 이차원성이 유지된 상태에서 p형 전도가 n형 전도로 바뀌는 것을 확인함. 이는 전도 방식을 막의 두께를 통해 제어 할 수 있음을 의미함. 산화물을 이용하여 높은 이동도를 갖는 p형 반도체와 n형 반도체로 이루어진 다이오드, 트랜지스터 등의 고성능 전자 장치 실현이 가능해짐으로써 향후 매우 저렴한 집적 회로를 제공 할 수 있을 것으로 기대됨. 본 연구 성과는 ‘Advanced Materials’ (High-Mobility Two-Dimensional Hole Gas at an SrTiO3 Interface)에 게재됨.