탄소나노튜브 전계효과 트랜지스터

전문가 제언

○ 현재 마이크로칩 기술은 실리콘 소재 기술에 기초를 두고 발전하여 왔지만 이제 그 발전은 실리콘 소자의 양자역학적 한계점에 근접하였다. 향후 반도체산업의 발전을 위해서는 실리콘 소재 기술의 한계를 근본적으로 극복할 수 있는 새로운 소재 및 대체기술의 개발이 절실히 요구된다.

○ 이러한 상황에서 반도체 탄소나노튜브(CNT)의 발견은 반도체산업을 한층 발전시킬 수 있는 계기가 되고 있다. 반도체 CNT는 나노미터 크기에서 뛰어난 전기적 성질과 함께 실리콘 소재처럼 도핑이 가능하므로 실리콘보다 다양한 분야에서 응용 잠재성이 크기 때문에 많은 연구가 진행되고 있다. 특히 CNT는 크기가 매우 작기 때문에 CNT를 사용할 경우 트랜지스터의 크기를 기존의 것보다 수차수 이상 줄이는 것이 가능하다.

○ 이 발명(WO 2008/091273 A2)은 기판, 소스 전극, 드레인 전극 및 CNT로 구성된 탄소나노튜브 전계효과 트랜지스터(CNT FET)를 제공한다. 상단에 게이트 전극이 설치된 CNT FET 구조는 게이트-소스 및 게이트-드레인 전기용량을 최소화하고 동작속도를 최대화하여 줌으로서 종래의 FET 성능을 크게 향상하여 고주파 영역에서 작동할 수 있다. 이 CNT FET는 23㎓의 높은 주파수에 이르는 영역에서 주파수에 독립적인 성능을 나타냈다. 계산상으로는 이 CNT FET는 6㎔ 이상에서도 작동할 수 있는 것으로 나타났다.

○ 향후 CNT의 산업화를 위해서는 종래의 CNT 제조방법에서 문제점으로 지적되는 낮은 생산성, 불량한 순도, 정밀한 형상제어 및 재현성을 확립하는 기술의 개발이 필수이다. 특히 CNT FET를 기반으로 한 나노소자를 상용화하기 위해서는 균일성이나 신뢰성의 측면에서 해결해야할 과제가 많이 남아있다. 현재 CNT는 핵심기술의 개발단계에서 응용기술의 개발단계로 넘어가는 과도기에 있다. 국내의 반도체 기술이 세계의 선두주자이므로 이 기술과 접목함으로서 CNT 응용분야의 선점이 기대된다.

저자

Northrop Grumman Systems Corporation

자료유형

특허정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2008

권(호)

WO20080091273

잡지명

PCT특허

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

~33

분석자

황*일

분석물

• 탄소나노튜브 전계효과 트랜지스터.pdf [394,243 byte]

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