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석사과정 김도연 씨, 재료과학분야 세계적 저명학술지 논문 게재
분류 학술
작성자 홍보팀 이현주
날짜 2019.01.29 (최종수정 : 2019.02.07)
조회수 3,115
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우리 대학 석사과정에 재학 중인 김도연 씨(에너지공학과 에너지소재 전공)가 최근 재료과학분야의 국제저명학술지 'Advanced Functional Materials'(IF: 13.325) 2019년 1월 온라인판에 1저자로 논문을 게재해 화제다. 반도체 나노 소재의 특징을 향상시키기 위한 연구를 진행하며 우수한 학술 역량을 펼쳐온 김 씨는 나노 테크놀로지를 활용한 표면처리 연구로 특허를 4건 출원한 상태며, 지난 11월에는 사단법인 한국분말야금학회에서 수여하는 창성인재상을 수상하기도 했다.


▲ 김도연 씨

김 씨가 'Advanced Functional Materials'에 게재한 논문 주제는 ‘Improved interface and electrical properties by inserting an ultrathin SiO₂ buffer layers in the Al₂O₃/Si heterojunction(고밀도 얇은 이산화규소막을 이용한 산화알루미늄/규소 계면의 전기적 특성 향상)’ 이다. 기존 반도체 구조에서 야기되는 누설전력을 감소시켜 전자제품의 구동 전압을 낮출 수 있는 기술 개발에 관한 내용이다.  


기존에 주로 제작, 사용하는 반도체 구조는 제조공정이 단순하고 고정 단가가 저렴해 보편적으로 이용되고 있다. 그러나 최근에 전자제품의 크기가 줄어들면서 기존 반도체 구조는 누설 전류의 증가를 야기해 소비전력을 증가시킨다는 문제점이 대두되고 있다. 김 씨는 기존 반도체의 실리콘 기판 사이에 질산화화법을 사용해 매우 얇은 이산화규소막을 적용하면 누설 전류를 감소시키고 구동 전압을 낮출 수 있다는 것을 밝혔다. 이 연구는 반도체가 사용되는 전자기기 전 분야에서 활용될 수 있는 연구로, 기기의 배터리 소모량과 소비전력을 줄일 수 있다.  연구에는 류상욱 교수(전자공학과)와 김우병 교수(에너지공학과)가 함께 참여했다.





▲ 규소산화물막이 형성된 기존 반도체의 내부구조(왼쪽)과 달리, 개발한 금속-산화막-반도체(MOS)의 내부 구조는 계면에 고밀도의 이산화규소막이 형성되어 있어(오른쪽) 효과적으로 누설 전류를 차단하고 절연 성능을 향상시킨다.


▲실제로 고밀도의 이산화규소막을 형성시킨 후 누설전류가 현저하게 감소했다.

김도연 씨는 “반도체 부문 연구를 지속해나가기 위해 구체적인 진로를 계획하고 있다”며 “대학에서 수학하고 지도받은 것을 토대로 반도체 특성 향상 연구에 매진해 관련 산업의 발전에 힘쓰는 연구자가 될 것”이라고 전했다.