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표면과 계면의 물리적 해석기술 동향

전문가 제언: ○ 표면과 계면분석기술의 논문은 주로 전자현미경과 표면분석법에 대한 자료로서 기술의 원리, 향상된 방법, 몇 가지 예 및 미래 전망에 대해서 검토한다. 표면과 계면은 많은 재료특성 발견의 원천이 되며 재료개발의 중요한 제어요소이다. 금속재료를 예로 들면 미세요철 등의 표면형상과 산화 등의 표면 상태는 내식성, 도장, 밀착성 및 성형할 때의 습동(sliding)성 등의 많은 특성에 직접적으로 관여한다.

○ 물리해석기술에서 수 원자 층의 표면과 계면의 원자레벨을 조사할 수 있어도 그것으로 재료기능에서 나타나는 본질을 해명할 수는 없다. 이를 파악하기 위해서 전기화학, 물성측정, 계산화학의 적용하는 것과 원자레벨의 구조 및 상태를 해명하는 것이 필요하다. 또한 물리해석기술에서 장치, 관찰, 측정기술, 시료조정 및 데이터 등에 관한 해석처리기술을 발전시킬 필요가 있다.

○ 한국은 세계적으로 메모리 반도체, 디스플레이 기술을 주도하고 있어 재료의 표면, 계면에 대한 연구가 대단히 활발하다. 한국물리학회, 반도체학회, 디스플레이공학회, 진공학회 및 표면공학회 등에서 표면, 계면에 대한 많은 연구결과가 발표되고 있다. 한국물리학회는 세계적인 SCI저널로 발전이 되어 표면과 계면을 포함한 나노 연구에 대해서 우수한 논문이 많이 발표되고 있다. 연구 분야가 주로 공정, 디바이스분야에 치중이 되어 있으며 수십억 원에 달하고 있는 표면, 계면 장비에 대한 연구 발표는 미미한 상황이다.

○ 전 세계적으로 반도체기술은 국가의 기간산업으로 발전되고 있다. 2014년부터 삼성의 반도체의 미세공정기술은 14나노미터 대의 한계를 돌파하기 위해서 수직으로 쌓는 3D 적층기술로 성능향상을 꾀하고 있다. 32층의 낸드 메모리를 출시하고 10나노미터 이하의 기술에 전력한다. 이러한 나노 반도체를 개발하기 위해서는 적층의 표면과 계면의 연구가 핵심이며 국내외의 대학, 연구소와 긴밀한 협력 연구와 사업화로 한국의 반도체 산업의 세계적인 리드를 계속 할 것이다. 또한 이를 바탕으로 한 고부가가치의 표면, 계면 분석 장비의 개발이 요구된다.

저자: Masayasu Nagoshi
자료유형: 학술정보