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[IT뉴스]KAIST, 미래 반도체 소재 '나노 분석 정확도' 획기적으로 높였다

온카뱅크관리자

2024-11-18 10:41:04

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
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          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="u8HcqBWA6p" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="기술개발 연구진. 왼쪽부터 KAIST신소재공학과의 김연규 박사과정, 엄성문 박사과정, 홍승범 교수." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/18/etimesi/20241118104105437makr.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="0L2GinbYx7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/18/etimesi/20241118104105437makr.jpg" width="658"></p>
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            기술개발 연구진. 왼쪽부터 KAIST신소재공학과의 김연규 박사과정, 엄성문 박사과정, 홍승범 교수.
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          <p dmcf-pid="7x1w92XD60" dmcf-ptype="general">한미 공동 연구진이 머리카락 두께 수만 분의 1도 관찰할 수 있는 초정밀 현미경을 활용, 특수 전자소자 측정시 발생하는 오차 원인을 밝혀냈다. 이번 연구는 반도체, 메모리 소자, 센서 등에 활용되는 나노 소재 특성을 정확하게 분석해 관련 기술 발전에 크게 기여할 것이다.</p>
          <p dmcf-pid="zNbyedzT43" dmcf-ptype="general">한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 홍승범 신소재공학과 교수팀이 레인 마틴 미국 버클리대 교수팀과의 국제 공동연구로 주사탐침현미경 측정 최대 난제였던 신호 정확도 저해 핵심 요인을 규명하고 이를 제어하는 획기적인 방법을 개발했다고 18일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="qnuhPQ0CxF" dmcf-ptype="general">연구진은 그동안 측정 대상 물질 특성으로 여겨졌던 오차가, 실제로는 현미경 탐침과 시료 표면 사이 비접촉 유전 간극에서 비롯된 것이었다. 이 간극은 측정환경에서 쉽게 변조되거나 오염물질로 채워져 전기적 측정에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.</p>
          <p dmcf-pid="BfYj7zTN6t" dmcf-ptype="general">연구진은 물과 같은 고유전율 유체를 이용해 이 간극을 채우는 방법을 고안, 나노스케일 분극 전환 전압 측정 정밀도를 8배 이상 향상시켰다. 이런 접근은 기존 대칭 커패시터 구조에서 얻은 결과와 거의 일치하는 값을 얻을 수 있어, 강유전체 박막 특성 분석에 새로운 장을 열 것으로 기대되고 있다.<br></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="b6XkBbYc81" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="나노 유전 간극이 주사탐침현미경에서 작용되는 개략도" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202411/18/etimesi/20241118104107340krft.jpg" data-org-width="643" dmcf-mid="pxwQYGkPPu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202411/18/etimesi/20241118104107340krft.jpg" width="658"></p>
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            나노 유전 간극이 주사탐침현미경에서 작용되는 개략도
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          <p dmcf-pid="KYgKICnb45" dmcf-ptype="general">특히, 연구진은 규칙적으로 위아래 전기적 특성이 정렬된 리튬 니오베이트(PPLN) 물질에 물을 매개체로 사용해, 고정밀도 압전 반응력 현미경(PFM: 물질의 미세 전기적 특성을 관찰하는 특수 현미경) 측정에 성공했다.</p>
          <p dmcf-pid="91k8Tyj4PZ" dmcf-ptype="general">물로 제어된 유전 간극에서는 다른 분극 신호 간 비대칭성이 4% 이하까지 떨어지는 것을 확인했다. 이는 물 분자가 표면 전하를 중화시켜 정전기력 영향을 최소화한 결과로 분석된다. 이는 마치 건조한 겨울철에 발생하는 정전기를 물로 없앨 수 있는 것과 비슷한 원리다.</p>
          <p dmcf-pid="2aBTRe7vPX" dmcf-ptype="general">홍승범 교수는 “이번 발견은 미세 탐침을 활용한 나노스케일 측정 기술의 불확실성 문제를 해결할 수 있는 기반 연구며, 강유전체뿐만 아니라 다양한 기능성 재료의 전기적 특성 분석에 널리 적용될 수 있을 것”이라고 전망했다.</p>
          <p dmcf-pid="VA9YJiBW4H" dmcf-ptype="general">엄성문 KAIST 신소재공학과 박사과정이 제 1저자로, 김연규 박사과정이 공저자로 참여한 이번 연구 결과는 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈에 9월 2일 자 출판됐다.</p>
          <p dmcf-pid="fYgKICnbPG" dmcf-ptype="general">한편 이번 연구는 한국연구재단과 KAIST 글로벌 특이점 사업 지원 및 미국 연구진과의 국제공동 연구를 통해 수행됐다.</p>
          <p dmcf-pid="4tE6yWA86Y" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p>
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