고가의 진공장비 없이 반도체 나노필름 제조한다!

[앵커]
국내 연구진이 반도체 공정에 사용되는 나노 수준의 얇은 필름을 복잡한 진공 장비 없이도 수초 안에 만드는 공정을 개발했습니다.

권석화 기자입니다.

[기자]
반도체 안에는 머리카락보다 얇은 나노 필름이 여러 겹 들어갑니다.

전기가 흐르는 층과 물을 막는 코팅층, 센서 역할을 하는 층 등 여러 박막을 만들기 위해서는 수억 원짜리 진공 장비와 화학물질 처리가 필요합니다.

그런데 국내 연구진이 짧은 시간에 나노 필름을 찍어내듯 만들 수 있는 '전기 발열 스탬핑 공정'을 개발했습니다.

[서병석 / 노스웨스턴대 재료공학과 박사후연구원 : 기존 기술들은 단일 공정이라기보다는 보통은 멀티스텝으로 진행되는 경우가 대부분이었고요. / (저희가 개발한 기술은) 일반적인 환경에서도 단순히 전기적인 에너지의 파라미터들을 제어를 함으로써 정말로 필요한 부분에만 열에너지 또는 반응들을 집중시킬 수가 있게 되고요.]

프라이팬 코팅에 쓰이는 테플론이 들어 있는 탄소 종이에 아주 짧게 전류를 흘려 뜨겁게 만든 뒤 필요한 위치에 나노 필름을 도장 찍듯 옮겨 붙이는 방식입니다.

이렇게 복잡한 공정 없이도, 전원 공급 장치 하나만으로 10초 이내에 원하는 위치에 나노 필름을 구현할 수 있습니다.

진공 장비 없이도 일반적인 환경에서 단 수초 만에 공정이 끝난다는 게 연구팀의 설명입니다.

[최원준 / 고려대 기계공학부 교수 : 똑같은 재료라도 전기를 얼마나 세게, 또 얼마나 오랫동안 열 공정을 가하느냐에 따라 전기가 매우 잘 통하는 전도성 필름을 만들 수도 있고, 반대로 물을 튕겨내는 절연성 필름을 만들 수도 있습니다.]

실험 결과, 발수 코팅 성능과 에너지 하베스팅 기술을 입증했고, 높은 습도에서도 안정적으로 구현됐습니다.

연구팀은 이번 기술이 웨어러블 전자기기와 환경 센서, 차세대 에너지 소자 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대했습니다.

YTN 사이언스 권석화입니다.

영상취재 : 지준성

YTN 권석화 (stoneflower@ytn.co.kr)