저온 폴리실리콘 대체 새 '질산화물 반도체' 만들어
[뉴스핌=황세준 기자] 삼성, LG가 공동 투자한 미래 디스플레이 원천기술 개발사업이 성과를 냈다.
한국디스플레이연구조합은 산업통상자원부, LG디스플레이, 삼성디스플레이의 협력 투자로 발족한 '미래 디스플레이 핵심 원천기술 개발 사업'을 통해 디스플레이 소재인 질산화물 반도체를 개발했다고 9일 밝혔다.
조합에 따르면 이 과제는 공동연구자로 김현석 충남대학교 교수와 박진성 한양대학교 교수 연구팀이 참여했다.
디스플레이의 박막 트랜지스터에는 질산화물 반도체가 사용되는데 기존에는 인듐(Indium), 갈륨(Gallium) 등 고가의 재료를 필요로 하면서도 산소 결함(Oxygen vacancy) 등의 다양한 문제점이 있었다.
그러나 연구팀은 저가의 아연(Zinc)만을 사용해 공정이 간단하면서도 산소 결함을 근본적으로 제어한 질산화물 반도체를 만들었다. 새로운 '질소 치환 반응을 통한 스퍼터링 기법'을 적용해 이같은 성과를 냈다.
조합은 새로운 기술을 적용한 박막 트랜지스터가 100 cm2/Vs 이상의 높은 전자 이동도 특성을 갖춰 고가의 저온 폴리실리콘 박막 트랜지스터 소자 기술을 대체할 수 있다고 평가했다.
아울러 조합은 이번 연구결과가 성재료분야 국제 상위 학술지인 네이처 자매지 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 4월 21일자로 게재(논문명 : A study on the electron transport properties of ZnON semiconductors with respect to the relative anion content)됐다고 밝혔다.
김현석·박진성 교수는 “이번 질산화물 반도체 소재와 공정은 기존 디스플레이 양산 공정에 적용되는 스퍼터링 증착법을 사용했기 때문에 추가비용 없이 적용이 가능하다"며 "산업적 파급효과가 매우 클 것으로 예상한다"고 전했다.
[뉴스핌 Newspim] 황세준 기자 (hsj@newspim.com)