정종호 씨(국민대 신소재공학부 4학년). 국민대 제공

국민대학교는 “신소재공학부 4학년에 재학 중인 정종호 씨가 제1저자로 SCI 학술지 Materials Letters에 ‘Unusual n-type doping of monolayer WSe2 by CF4 plasma treatment’라는 제목의 논문을 게재했다”고 최근 밝혔다. 네덜란드에서 매월 두 차례 발행되는 Materials Letters는 반도체를 포함한 응용물리 및 재료공학 분야의 SCI 학술지이다.

국민대에 따르면, 이번 논문에서 정 씨는 실리콘 반도체 공정에서 널리 사용하는 불화탄소(CF4) 플라즈마 공정을 이셀렌화텅스텐 트랜지스터에 적용하여, 공정 조건에 따라 기존의 연구 결과와 상반된 결과가 나타남을 증명했다. 통상 불화탄소 플라즈마 공정 후 양전하인 정공 주입 효과가 나타나는 것으로 알려져 있으나, 정 씨는 공정 조건에 따라 음전하인 전자 주입 효과가 나타날 수 있는 것을 최초로 확인하였다. 이러한 연구 결과는 향후 이셀렌화텅스텐을 포함한 2차원 반도체의 실용화 연구에 크게 기여할 것으로 예상된다.

반도체 산업에서는 현재 실리콘 재료의 한계로 다양한 차세대 반도체 재료의 연구가 활발히 진행 중이며, 최근 이셀렌화텅스텐(WSe2) 등 2차원 반도체가 크게 주목받고 있다. 2차원 반도체는 향후 반도체, 디스플레이, 배터리 등 다양한 분야에서 응용될 잠재력을 가지고 있는 것으로 기대되지만, 아직 재료의 기본 특성에 대한 이해가 부족한 상황이다.

연구를 지도한 최웅 국민대 신소재공학부 교수는 "정 씨는 스스로 연구 주제를 찾아서 연구를 진행했으며, 이는 대학원생들도 하기 힘든 일"이라며 "이번 논문은 정 씨의 재능과 노력이 합작하여 이룬 결과물"이라고 밝혔다.

정 씨는 “학부연구생을 시작할 때 이렇게 좋은 결과를 얻게 될 줄은 몰랐는데, 연구의 기회를 주신 교수님과 연구를 도와준 대학원생들에게 감사하다”며 “학부연구생의 경험을 바탕으로 졸업 후 반도체 산업 발전에 기여하고 싶다”는 소감을 밝혔다. 

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