재료공학전공 오세영(박사 1년, 지도교수 조병진)씨가 지난 10월 18일(화)부터 10월 21일(금)까지 부산 벡스코 컨벤션홀에서 개최된 ‘2022년 한국물리학회 창립 70주년 가을 학술논문발표회’에서 우수 발표상(포스터 부문)을 수상했다.

오세영씨는 ‘하프늄 산화물 패시베이션에 의해 구현된 2차원 채널을 가지는 인듐-갈륨-아연 산화물 기반 전계효과 트랜지스터 (InGaZnO Field Effect Transistor with Two-Dimensional Electron Channel Enabled by HfO2 passivation)’ 라는 주제로 발표해 Semiconductor physics-Device and Application(반도체 물리 분야, 소자 및 응용 분과)에서 포스터 우수 발표상을 받았다.

오세영씨가 발표한 연구 주제는 InGaZnO 산화물 반도체와 HfO2 패시베이션을 통해 형성된 2차원 전자 채널을 가지는 고성능 전계 효과 트랜지스터 개발에 관한 것이다.

일반적으로 결정 산화물 반도체에서 2차원 전자 채널을 이용하면 전자의 산란 효과를 억제해 전자의 이동도를 향상시킬 수 있는 것으로 알려져 있었지만, 비정질 산화물 반도체는 결함이 많은 무작위배열의 원자 구조로 인해 양자화된 에너지 준위 형성이 어렵고 따라서 2차원 전자 채널을 구현하는데 어려움이 있었다. 이번 연구에서는 HfO2 절연막을 InGaZnO 비정질 산화물 반도체에 수 nm로 매우 얇은패시베이션 층을 형성하면 HfO2/InGaZnO 계면에서 산소 공공 결함 농도가 줄어들고 양자적으로 구속된 에너지 밴드 구조를 형성해 2차원 전자 채널을 생성시킬 수 있음을 밝혔다.

개발된 산화물 이중 층 기반의 2차원 채널 스위칭 소자는 향후 뉴로모픽 또는 고성능 컴퓨팅 시스템의 단위 소자로 응용이 가능할 것으로 전망하고 있다.

한편, 이번 학술대회에서 물리, 반도체, 우주항공 분야를 포함한 총 12개의 분과에서 312건의 초청강연, 579건의 일반 구두 발표, 570건의 포스터 발표가 진행되었고 여러 특별 세션들이 마련되어 다양한 분야에서 최신 연구 결과가 공유됐다.

 

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