[환경일보] 최용구 기자 = 과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 과기정통부)와 한국연구재단(이사장이광복, 이하 연구재단)은 ‘이달의 과학기술인상’ 1월 수상자로 김윤석 성균관대학교 신소재공학부 교수를 선정했다. 

김윤석 교수는 차세대 반도체 소재인 ‘하프늄옥사이드’의 강유전성(외부 전기장 등에 의해 물체의 일부가 양(+)극이나 음(-)극을 띠게 된 후 그 극성을 유지하는 성질) 발현 원인을 밝혀냈다. 

김 교수는 이온빔을 이용해 하프늄옥사이드의 강유전성을 높인 공로를 인정받았다.  

이달의 과학기술인상은 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자에게 수여된다. 매월 1명을 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만원을 지급한다.     

반도체 소재의 강유전성이 커질수록 저장된 데이터를 읽는 정확도는 올라간다. 

메모리에서 데이터를 저장하는 기본구조인 ‘0’과 ‘1’의 차이를 커지게 해 정확도를 높이는 원리다. 

하프늄옥사이드는 나노미터 수준의 얇은 막에서도 우수한 강유전성을 지녔다. 메모리, 트랜지스터 등 기존 산화물을 대체할 차세대 반도체 소재로 꼽힌다. 

다만 하프늄옥사이드의 강유전성 발현 원인은 그동안 밝히지 못했다. 강유전성 증대를 위해선 복잡한 후처리 공정이 수반됐기 때문에 반도체 소자의 초고집적화가 어려웠다. 

김 교수 연구팀은 복잡한 공정과 후처리 과정 없이 이온빔 조사밀도 조절만으로 강유전성을 강화하는 기술을 개발했다. 관련 연구성과는 국제학술지 사이언스(Science)에 지난해 5월 게재됐다.  

김 교수는 “이번 연구를 통해 강유전성을 활용한 고효율 반도체 소자의 실용화를 앞당길 수 있을 것으로 기대한다”고 전했다.