IT/과학
산화물 반도체 성능 좌우하는 산소결함 원리 규명
뉴스보이
2026.07.19. 12:18
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간단 요약
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금속 원자 간 거리가 산화물 반도체의 성능을 결정하는 핵심 요인임을 이론적으로 증명했습니다.
공정 조건을 조절해 소자의 신뢰성과 문턱전압을 제어할 수 있는 길을 열었습니다.
이 기사는 4개 언론사의 보도를 교차 검증하여 작성되었습니다.
이 기사는 4개 언론사의 보도를 교차 검증하여 작성되었습니다.
울산과학기술원(UNIST) 반도체소재·부품대학원 연구팀이 산화물 반도체(IGZO)의 성능을 결정짓는 산소 빈자리 결함의 성질을 규명했습니다. 인듐, 갈륨, 아연, 산소로 구성된 IGZO는 낮은 온도에서 박막 제조가 가능해 스마트폰과 TV의 박막트랜지스터 재료로 널리 쓰입니다.
연구팀은 산소 빈자리 결함의 전기적 성질이 물질 전체의 원자 밀도가 아닌, 결함 주변 금속 원자 사이의 거리에 의해 결정된다는 사실을 이론 계산으로 입증했습니다. 금속 원자 간 거리가 가까우면 전자가 빈자리에 갇히지만, 거리가 멀어지면 전자가 박막 전체로 퍼지는 원리입니다.
이번 연구는 밀도범함수이론과 제일원리 분자동역학 시뮬레이션 등을 활용해 진행됐습니다. 기존에는 열처리와 압축 공정 결과가 상충하는 모순이 있었으나, 연구팀은 이번 분석을 통해 결함 주변의 원자 거리 변화가 전자 거동을 좌우한다는 점을 밝혀내며 학계의 의문을 해소했습니다.
정창욱 교수는 산소 빈자리 결함은 피하기 어려운 요소지만, 공정 조건을 설계하면 결함의 전기적 역할을 제어할 수 있다고 설명했습니다. 이번 연구 결과는 미국화학회(ACS) 국제학술지 '케미스트리 오브 머티리얼즈'에 지난 6월 23일 게재됐으며, 향후 반도체 소자의 문턱전압과 신뢰성 향상에 기여할 전망입니다.
이 콘텐츠는 뉴스보이의 AI 저널리즘 엔진으로 생성 되었으며, 중립성과 사실성을 준수합니다. AI가 작성한 초안을 바탕으로 뉴스보이 에디터들이 최종검수하였습니다. (오류신고 : support@curved-road.com)
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