차세대 소재로 주목받고 있는 이황화 몰리브덴 반도체를 자체 제어할 수 있는 방법이 국내 연구자에 의해 처음으로 발견됐다.

아주대학교는 이지은 교수(물리학과·대학원 에너지시스템학과)가 참여한 연구팀이 이황화 몰리브덴을 재료로 사용한 소자에서 자성을 전기적으로 제어하는 현상을 발견했다고 18일 밝혔다.

연구 내용은 ‘단일층 이황화 몰리브덴의 밸리 자기전기(Valley Magnetoelectricity in Single-Layer MoS2)’라는 제목으로 재료 분야 세계적 권위지인 ‘네이처 메터리얼스(Nature Materials)’ 7월10일 자에 온라인 게재됐다.

이 교수는 제1저자로 논문에 참여했고, 미국 펜실베니아주립대학의 킨파이막(Kin Fai Mak), 지에샨(Jie Shan) 교수팀이 연구에 함께 했다.

이황화 몰리브덴을 작은 원자가 세 겹으로 배열돼 있어 2차원으로 존재할 수 있는 가장 얇은 반도체로 알려져 있다.

이 교수 연구팀은 이황화 몰리브덴을 재료로 쓴 소자에서 물성을 자체적으로 제어할 수 있는 방법을 발견해 냈다.

이 교수는 “빛이나 자기장을 쓰지 않고 전기적으로 2차원 반도체의 자성을 유도하는 방법을 규명함으로써 기존의 전자소자에 접목하기가 용의해 졌다는 데 의의가 있다”며 “이번 연구를 통해 전자의 밸리 현상에 대한 이해가 보다 넓어졌기에 전자의 밸리 자유도를 전자공학 기술에 접목한 새로운 분야, ‘밸리트로닉스’가 현실화 될 가능성이 더욱 높아졌다”고 말했다.

밸리트로닉스(valleytronics)는 밸리 전자소자를 이용한 차세대 기술로, 이 기술이 현실화되면 정보 저장 장치의 집적도와 계산 속도는 높이면서 크기는 더 작아질 수 있게 돼 차세대 정보 저장 장치 개발이 가능해질 것으로 기대되고 있다./박국원기자 pkw09@