이달의 과학기술인상 7월 수상자로 고려대학교 물리학과 박홍규 교수를 선정했다고 과학기술정보통신부와 한국연구재단은 밝혔다.

과기정통부와 연구재단은 박홍규 교수가 빛으로만 전류의 흐름을 효과적으로 제어하고 증폭시키는 나노선 트랜지스터를 개발해 기존의 복잡한 반도체 설계·제작 공정을 획기적으로 줄일 수 있는 데 기여한 공로가 높이 평가되었다고 선정 배경을 설명했다.

나노선은 단면의 지름이 수∼수백 나노미터(nm), 길이는 수십 마이크로미터(µm)인 1차원 나노 구조체로 레이저나 트랜지스터, 메모리 등에 활용된다.

트랜지스터의 동작 효율을 높이기 위해 나노 크기로 제작하거나 실리콘이 아닌 매우 얇은 두께의 새로운 물질을 사용하고, 빛을 쪼여 효과를 증대시키는 등 다양한 연구가 진행 중이다. 하지만 복잡한 공정과 낮은 수율로 인해 실제 상용화가 어려운 실정이다.

박홍규 교수는 이러한 문제를 해결하기 위해 다공성 실리콘주위로 단결정 실리콘(규소 원자가 규칙적으로 배열된 실리콘으로 반도체의 중심 재료)이 연결된 나노선 구조를 이용해 빛을 쪼여주는 것만으로 매우 큰 전류 증폭을 기대할 수 있는 새로운 개념의 나노선 트랜지스터를 개발했다.

전기신호가 아닌 빛으로만 트랜지스터의 전기적 특성을 제어하면 기존의 복잡한 반도체 공정 과정을 거치지 않고도 소자의 크기를 더욱 작게 제작하고 비용적·기술적 노력도 줄일 수 있다. 이와 함께 고성능 논리 회로, 민감한 광검출기 등의 응용 소자를 손쉽게 구현할 수 있다는 장점이 있다.

특히 나노선 트랜지스터는 크기가 작고 약한 빛에도 민감하게 반응하므로 기존의 카메라 성능을 뛰어넘는 고해상도 카메라 개발이 가능하고, 빛으로만 전기 신호를 제어할 수 있어 계산 속도가 획기적으로 향상된 신개념의 컴퓨터 개발도 가능하다.

박홍규 교수는 “본 연구를 통해 다공성 실리콘을 원하는 곳에 배치하고 필요한 위치에 빛을 쪼여주기만 하면 하나의 나노선 만으로도 모든 전자 기기를 간단하게 제작할 수 있는 가능성을 열었다”라며 “나노선을 원하는 대로 정렬하고 배열하면 다기능의 나노 소자, 나노 광소자를 상용화할 수 있을 것으로 기대한다”라고 연구의 의의를 설명했다.

‘이달의 과학기술인상’은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정하여 과기정통부 장관상과 상금 1천만 원을 수여하는 시상이다.