나종범 녹색에너지硏 박사, 플라즈마 후처리 기술 개발 기존 소재 결정성 등 취약점 보완 기대 변은진 기자

2022년 05월 03일(화) 20:50

녹색에너지연구원은 3일 “다공성 칼코제나이드(chalcogenide) 반도체 소재의 결정성을 획기적으로 향상시키는 플라즈마 후처리 기술을 개발했다”고 밝혔다.

칼코제나이드 반도체는 칼코젠(16족) 원소로 구성된 화합물로 높은 광학·전기적 특성을 지니고 있으며 광학·센서 소재로 많이 활용되고 있다.

그동안 칼코제나이드 반도체 소재에 열 또는 화학적 처리를 통해 해당 소재의 결정성을 향상시키는 후처리 기술이 많이 사용됐으나 반도체 소재의 특성이 변화되고 균일한 결정성을 확보하기 어렵다는 단점이 있었다.

새롭게 개발된 플라즈마 후처리 기술은 아르곤(Ar) 플라즈마 노출을 통해 소재 특성 변화를 최소화시키고 결정성을 향상시키는 기술로 기존 칼코제나이드 반도체 소재의 단점을 보완했다.

또한 플라즈마 침투성을 다공성 구조로 향상시켜 균일한 결정성도 확보하게 됐다.

연구 성과는 화학·재료 분야의 SCI급 국제 저명 학술지인 ‘앙게반테 케미 국제판(Angewandte Chemie-International Edition)’에 지난 3월28일자로 게재됐다.

이번 연구는 나종범 박사와 호주 퀸즐랜드 대학(The University of Queensland)의 야마우치 유스케(Yusuke Yamauchi) 교수 연구팀이 국제 공동 연구로 수행했다.

반도체 소재 플라즈마 후처리 기술 연구는 한국연구재단의 학문 후속 세대 지원 사업, 호주 기초과학연구지원기관의 디스커버리 프로젝트(ARC-DP) 및 일본 과학기술청의 첨단 기술 탐색 연구사업(JST-ERATO)으로 추진했다.

나종범 녹색에너지연구원 박사는 “개발된 합성·후처리 기술은 다양한 무기 소재에 적용이 가능하다”며 “이번 연구가 광학센서, 광전기화학 및 에너지 분야 기존 소재의 취약점을 획기적으로 극복할 수 있을 것”이라고 말했다./변은진 기자