한국연구재단은 한승우 서울대 교수 연구팀이 투명반도체 소자 성능을 획기적으로 높여줄 신소재 선별 기술을 양자계산을 통해 개발했다고 23일 밝혔다.
투명반도체는 스마트 기기 터치패널과 광고용 투명 디스플레이 등 실생활에 많이 활용된다.
반도체 소자 성능을 극대화하기 위해선 n형 반도체와 p형 반도체 물질 성능이 모두 높아야 한다.
지금까지 알려진 p형 반도체 소재는 대체로 낮은 성능을 보였다.
연구팀은 컴퓨터 양자계산만으로 우수한 p형 반도체 물질을 선별할 수 있는 기술을 개발했다.
해당 기술을 적용해 수많은 물질을 신속하게 탐색해 CuLiO나 La2O2Te 등 투명하면서도 전기전도도가 우수한 p형 반도체 후보군을 새롭게 찾았다.
p형 반도체 물질 선별에서 핵심적인 기술은 물질의 전기전도도를 정확하게 예측하는 것이다. 연구팀은 물질 내 수소 불순물 에너지를 이용해 기존 연구들과 차별화된 높은 정확도를 보였다.
한승우 교수는 "신물질 선별을 실험으로 규명하기에는 막대한 비용이 들어 불가능하다고 여겨졌으나, 앞으로 훨씬 짧은 시간 안에 효과적으로 찾아낼 수 있게 됐다"고 말했다.
연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 미래소재디스커버리사업 지원으로 수행했다.
성과를 담은 논문은 네이처 파트너십 저널인 '엔피제이 컴퓨테이셔널 머터리얼즈'(npj Computational Materials) 3일자에 게재됐다.
조재근 기자 jack333@cctoday.co.kr