한국재료연구원, 350도 저온서 2차원 반도체 이황화주석 웨이퍼 10매 동시 형성

한국재료연구원과 부산대 연구팀이 350℃의 낮은 온도에서 2차원 반도체 이황화주석(SnS2)을 웨이퍼 10장에 동시에 만드는 배치형 공정을 개발했다. 웨이퍼 표면에 산화주석(SnOx)을 입힌 뒤 황화수소(H2S) 가스와 반응시켜 2차원 반도체로 바꾸는 방식으로, 기존 600℃ 이상 고온 공정과 달리 다른 기판으로 옮기지 않고 바로 트랜지스터 제작이 가능하다. 트랜지스터 200개를 제작해 평가한 결과 온오프 전류 비가 평균 약 30만배로 나타나 여러 웨이퍼에서 소재 균일성과 성능 일관성을 확인했다. 연구팀은 향후 기존 실리콘 반도체 위에 2차원 반도체를 직접 쌓는 기술을 검증해 차세대 3차원 적층 반도체로 발전시킬 계획이다.

핵심

1. 350℃ 저온에서 웨이퍼 10장을 동시 처리하는 배치형 공정으로 2차원 반도체 이황화주석(SnS2) 제조
2. 기판 이전 없이 바로 트랜지스터 제작이 가능해 공정 단순화 및 소재 손상·오염 위험 감소
3. 트랜지스터 200개 평가에서 평균 약 30만배의 온오프 전류 비 확인, 웨이퍼 간 균일성도 입증
4. 국제학술지 나노스케일(Nanoscale) 게재, 향후 실리콘 반도체 위 적층 기술로 확장 계획