한·미 연구팀이 세계에서 가장 작은 트랜지스터를 제작했다. 서울대 임지순(任志淳·48·물리학·사진)교수팀과 미 버클리 소재 캘리포니아대 마이클 퓨러(물리학과)교수팀은 과학전문지 ‘사이언스’21일자에 10나노미터(㎚·1㎚는 10억분의 1㎙) 크기의 탄소나노튜브 트랜지스터 개발에 성공했다는 연구논문을 발표했다. 이는 반도체 집적도를 최고 1만배까지 높일 수 있는 수준이다.탄소나노튜브란 지름이 수 ㎚에 불과한 관 모양의 탄소물질로 테라(10억)바이트급 용량을 가능케하는 초소형 트랜지스터를 만들 꿈의 신물질로 꼽혀왔다.
1998년 이후 탄소나노튜브로 초소형 트랜지스터를 만들려는 시도가 있었지만 전류 흐름을 조절하는 게이트 단자에 금속이 필요해 트랜지스터 전체 크기는 이론보다 훨씬 큰 1㎛(마이크론·100만분의 1㎙)정도에 그쳤다.
연구팀은 이번에 2개의 탄소나노튜브를 십자모양으로 배열했을 때 겹치는 부분이 완벽한 트랜지스터 성능을 발휘할 수 있다는 것을 실험으로 증명했다.
임교수는 탄소나노튜브를 십자로 겹치는 부분의 전기전도도가 생각보다 크다는 사실을 계산해 냈으며 미국 연구팀은 주사형검침현미경(STM)으로 실제 제작을 수행했다.
임교수는 “이론적 측면에서는 우리가 세계 선두 수준을 유지하고 있으나 실험이 따라주지 못해 공적이 미국으로 간 것이 아쉽다. 이론 및 아이디어의 제안보다 실제 소자 제작이 더 중요하다”고 덧붙였다.
김희원기자
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