대학·모집요강베리타스알파2026년 9월 16일

KAIST 반도체 종류 달라도'전기 잘 통하게'…AI 반도체 더 작고 효율적으로

KAIST 생명화학공학과 서준기 교수 연구팀이 연세대, 중국 베이징 계산과학연구센터, KIST, UNIST, 삼성전자와 공동으로 이셀레늄화주석(SnSe2) 소재를 이용한 '범용 반데르발스 터널링 주입기'를 개발해 16일 밝혔다. 이 소재는 원자 몇 개 두께의 2차원 반도체에서 전자가 이동하는 n형과 정공이 이동하는 p형 트랜지스터 모두에 전기를 원활히 공급할 수 있다. p형 이셀레늄화텅스텐(WSe2) 트랜지스터에서는 밴드 간 터널링이, n형 이황화몰리브덴(MoS2) 트랜지스터에서는 전기장을 이용한 터널링이 각각 일어나도록 설계됐다. 이 소재를 적용한 p형 WSe2 트랜지스터는 기존 니켈 전극 소자보다 최대 구동 전류가 1,000배 이상 증가했고, n형 MoS2 트랜지스터는 온/오프 전류비가 10억(10^9) 이상을 기록했다. 연구팀은 n형과 p형을 결합한 CMOS 인버터도 제작해 반복적인 전기 신호에도 안정적으로 작동함을 확인했다. KAIST 조한빈 박사과정생이 제1저자, 연세대 고경민 교수와 KAIST 서준기 교수가 공동교신저자로 참여한 이 연구는 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈'에 8월 12일 온라인 게재됐다.

확인할 것

p형 WSe2의 구동전류가 니켈 전극 대비 1,000배 이상 늘고 n형 MoS2의 온/오프 전류비가 10억 이상을 기록했다는 수치는, 하나의 소재로 n형·p형 두 종류 트랜지스터의 접촉 문제를 모두 해결했다는 근거로 제시된 것이다. 서준기 교수는 대면적 제조와 집적 공정 기술이 더해져야 저전력 2차원 CMOS 집적회로의 실용화로 이어질 수 있다고 밝혀, 이번 발표가 상용화 자체를 의미하지는 않는다는 점을 확인할 필요가 있다.

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p형 WSe2 트랜지스터 구동 전류 증가	1,000배 이상 증가	기존 니켈 전극 소자 대비
n형 MoS2 트랜지스터 온/오프 전류비	10억(109) 이상
논문 게재일	8월 12일	국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈' 온라인 게재

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