국내서 세계 최초 방사광 제어기술 개발

황찬국 박사

포스텍 황찬국 박사팀…분자 나노소자 개발에 응용

포스텍 포항가속기연구소 황찬국 박사 연구팀이 방사광가속기에서 나오는 빛의 세기가 강한 극자외선(연 엑스-선)을 비추어 반도체 기판 위에 붙은 분자를 떼어내고 임의의 다른 분자를 이식하는 표면 제어 기술을 개발했다. 반사광을 이용해 고체표면에 마음대로 어떤 분자패턴도 만들 수 있는 제어기술을 확보한 것은 세계에서 이번이 처음인 것으로 알려졌다.

황 박사팀은 빔라인(방사광을 뽑아내어 이용하는 관)의 연(soft) 엑스-선을 이용, 반도체 표면 위에 잘 정렬된 염소 나노막이 제작됨을 확인하고, 또 다른 빔라인으로 집속(빛이 한군데로 모임)된 극자외선을 쏘여 염소 기체를 떼어낸 뒤 별도의 분자를 이식, 관측하는데 성공했다. 현재 반도체 소자 제작에서는 자외선과 고분자 박막을 감광제로 이용한 광학 리소그래피(반도체 집적 회로의 제조 과정에서 회로 패턴을 기록하는 방식) 기술이 쓰이고 있지만 빛의 파장과 장치 등의 한계로 60nm(나노미터) 이하의 미세 표면을 형성하기 어려웠다. 이 연구결과에 따라 감광제 없이 방사광을 사용하여 60nm 이하의 분자 나노패턴을 마음대로 조작할 수 있는 길이 열렸다고 포스텍 쪽은 밝혔다.

이 기술은 앞으로 테라비트급 컴퓨터 등에 쓰일 차세대 분자 나노 소자나 바이오 소자 개발에 응용돼 우리 첨단 산업이 국제경쟁력을 갖추는데 기여할 전망이다.

황 박사는 “앞으로 최첨단 극자외선 리소그래피 방법과 결합하여 차세대 분자 및 바이오 소자 제작의 핵심 기술을 확보할 수 있을 것”이라고 말했다. 이번 연구 결과는 지난 12일 세계적인 재료과학 전문지 <어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)> 온라인 판에 발표되었고, 4월호에 정식 게재될 예정이다.

대구/박영률 기자 [e-mail]