고체기반 전기화학 스위칭 소자의 동작 속도 조절

1핵심 2세부과제 책임자

포항공과대학교 최시영 교수 연구팀

1-2세부 책임자 최시영 교수 연구팀은 포스텍 신소재공학과 손준우 교수, 박재성 박사의 공동연구를 통해 고체기반 전기화학 스위칭 소자의 동작 속도를 조절하는 신소재 원천기술을 개발하였다.

연구팀은 기판과 스위칭 소재(VO2)의 격자 대칭성을 조절하여 수직으로 잘 배열된 면결함(도메인 경계)을 인위적으로 형성하였다. 육각대칭 산화물 위에 단사정계 VO2박막을 성장시키면 도메인의 경계가 자발적으로 정렬하게 되는데 이를 이용하여 확산계수와 계면 교환계수가 수십만 배 증가한 수소이온통로를 만들어내었다. 이러한 원천기술이 집약된 신소재가 전기화학 트랜지스터에 적용 되었을 때 수소 이온의 확산과 반응을 훨씬 용이하게 하여 느린 동작속도라는 기존 전기화학 트랜지스터의 단점을 획기적으로 개선시킬 수 있음을 증명하였다.

본 연구성과는 재료 과학 분야의 저명 학술지 『ACS Nano』에 2월 10일 자로 게재되었다.