◎“초고집적 탄소반도체 10년내 상용화할 것” 차세대 「탄소 반도체」 제작의 핵심원리를 규명한 서울대 물리학과 임지순 교수는 4일 『탄소 반도체는 10년내 실리콘 반도체를 제치고 상용화할 것』이라고 말했다. 임교수는 지난달 29일 세계권위의 영국 학술지 「네이처(Nature)」에 『미래형 신소재인 「탄소 나노튜브」를 다발로 엮으면 반도체가 된다』는 논문을 발표, 탄소 반도체 제작의 길을 열었다. 임교수를 만나 탄소 반도체 제작원리 및 실용화 가능성을 들어 보았다.
탄소 나노튜브는 어떤 물질인가.
『탄소 나노튜브는 수백만개의 탄소원자들이 긴 대롱(튜브) 모양으로 배열된 신소재로 91년 일본 과학자인 이지마박사가 처음 만들었다. 탄소 나노튜브의 지름은 1㎚(1㎚는 10억분의 1m)에 불과해 기존의 반도체 회로선을 대체하는 신소재로 각광받아 왔다. 그러나 탄소 나노튜브는 원래 금속성을 갖고 있어 반도체 소자로 활용할 수 없었다』
어떻게 반도체 속성을 갖게 했나.
『물질이 좌우 대칭의 분자구조를 가지면 전기가 잘 흐르는 금속 속성을 갖는다. 그러나 이 대칭성을 인위적으로 깨뜨리면 미량의 전기만이 흐르는 반도체 속성을 갖는다. 탄소 나노튜브는 원래 좌우대칭 구조인데, 이 대칭성을 없애기 위해 여러개의 탄소 나노튜브를 다발로 묶어 반도체 속성을 갖게 했다』
집적도를 얼마나 높일 수 있는지.
『초고집적 반도체 제작의 관건은 회로선의 폭을 얼마나 미세하게 만드는 가에 달려있다. 회로선을 탄소 나노튜브로 대체하면 현재 가장 집적도가 높은 1기가D램보다 선폭을 100분의 1로 줄일 수 있다』
탄소 반도체의 상용화 가능성은.
『탄소 나노튜브를 반도체 기판위에 회로선 형태로 설치하는 기술이 개발돼야 한다. 현재의 기술발달 속도라면 10년내 상용화할 것이다』<홍덕기 기자>
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