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포항공과대학교 기계공학과

학과소식

 

기계 김 석교수팀, "반도체도 앞뒤 양면 다 사용한다"

작성자 김태영 날짜 2021-12-23 10:38:23 조회수 411

*3차원 반도체, 마이크로 LED 디스플레이 제조 활용*

포스텍(포항공대) 기계공학과 김석 교수 연구팀이 자체적으로 박리된 고순도 실리콘 박막을 기판위에 옮기는 전사 기술을 개발했다.

20일 포스텍에 따르면 김 교수 연구팀이 미국 일리노이대 어바나 샴페인캠퍼스와 버지니아대와 공동연구를 통해 개발한 전사 기술은 반도체 성능을 획기적으로 향상 시킬 수 있을 것으로 기대된다.

김 교수는 박막 기판, 그리고 이들이 담긴 용액의 표면 물성을 고려해 조합한 결과, 건조한 상테에서도 기판에 강하게 붙어있는 박막이 용액 안에서 자체적으로 떨어져 나가는 것으로 확인했다.

신 기술은 3차원 집적회로 개발에 활용할 수 있다. 특히 2차원 구조의 반도체를 3차원 구조로 전환해 제작한 3차원 집적회로는 동일한 실리콘 웨이퍼 면적에 2차원 집적회로 대비 더 많은 반도체 소자를 집약할 수 있는게 특징이다.

이후 박막 앞면이 위로 향하게 기판 위에 전사한 뒤 반도체 공정 후 용액 안에 넣고 자체 박리된 박막을 뒤집었고 뒤집힌 박막을 용액에서 꺼내 다시 공정 기판에 뒷면이 위로 향하게 전사함으로써 양면에 반도체 공정을 할 수 있었다.

김 교수는 "연구성과를 활용하면 실리콘뿐만 아니라 GaN(질화칼륨), 갈륨비소(GaAs) 등 고순도 반도체 소재 박막 양면에도 반도체 공정을 할 수 있어 더욱 다양한 성능을 가진 기기를 제조할 수 있을 것이다. 이 기술은 향후 성능이 높은 3차원 반도체나 마이크로 LED디스플레이 제조 공정에도 사용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 네이처 자매지 '네이처 커뮤니케리션스’에 최근 게재됐다.
 

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