| 마이크로전자연구소, 그래핀기반 전자기기 제조기술 개발 | ||
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 그래핀소재는 양호한 물리특성 및 실리콘기술과 결합하는 특징을 지니고 있음으로 학술계와 산업계에서 마이크로전자기술발전을 촉진하는 잠재력이 있는 기술로 인정되었다. 2011년8월 중국과학원 마이크로전자연구소(IMECAS) 마이크로파와 집적회로연구실(4실) 김지(金智)연구원과 류신우(劉新宇)연구원이 이끈 그래핀연구팀이 기계적 박리법, SiC에피택셜 성장법, 화학기상증착(CVD)법으로 얻은 신 그래핀소재로 고성능의 그래핀 전자기기를 개발하였다. 1. 기계적 박리법으로 그래핀기반 전자기기 연구팀은 기계적 박리법으로 몇 백 제곱미크론 면적의 그래핀소재를 우선 얻었다. 이를 기반으로 자체 지적재산권을 보유한 복합 게이트 유전체구조를 활용하여 초박게이트기술을 개발하고 핵심 기기 제조기술 문제를 해결하였다. 또한 완전한 그래핀기반 전자기기기술프로세스를 개발하여 그래핀 전자기기 제조를 달성하였다. <그림1>에 나타난 바와 같이, 성능 테스트는 그래핀기반 전자기기의 최대 컷오프주파수(ft)가 중국에서 가장 높은 수준인 18GHz의 도달한 결과를 보여준다. 2. SiC에피택셜 성장법으로 그래핀기반 전자기기 연구팀은 SiC에피택셜 성장법으로 2인치 웨이퍼 그래핀소재를 제조하는 데에 자체 지적재산권을 보유하고 완전한 그래핀 이중게이트 기기 제조기술프로세스를 개발하고 웨이퍼 그래핀기반 전자기기의 대규모 제조를 실현하였다. <그림2>와 같이, 테스트결과에 따르면, 그래핀기반 전자기기 전체성능은 GHz수준 이상이고, 최대 컷오프주파수는 4.6GHz에 도달하며, 완제품 비율은 90%이상이었다. 이 연구팀은 SiC에피택셜성장법으로 그래핀기반 전자기기를 제조하는 분야에 GHz이상 컷오프주파수(ft)를 제조한 중국 최초 연구팀으로 매체에 의해 보도되었다. 3. CVD법으로 그래핀기반 전자기기 구리호일에 CVD법으로 대면적 그래핀소재를 제조하는 데에 웨이퍼수준 그래핀기반 전자기기의 규모화 제조를 달성하였다. <그림3>과 같이, 테스트데이터는 그래핀기반 전자기기의 전체성능이 500MHz 이상, 최대 컷오프주파수(ft)가 1.1GHz, 완제품 비율이 80%이상의 것을 보여준다. 웨이퍼수준 그래핀소재로 전자기기를 제조하는 것은 향후 각각 다른 특징, 크기 전자기기의 성능을 깊이 연구하고 그래핀기반 집적회로를 실현하는 기반을 마련하였으며, 또한 그래핀기반 전자기기 대규모 제조의 선행조건을 제공하였다. 그래핀기반 전자기기를 개발하는 과정에서 연구팀은 자체 지적재산권 보호를 중요시하고 약 20건의 특허를 출원하였으며, 여러 논문을 국제 고수준 학술지에 투고하였다. 연구팀은 그래핀의 물리특성과 실리콘집적회로를 결합하여 집적회로 변혁을 촉진하고 그래핀소재와 기기발전 핵심기술을 개발하며, 그래핀소재부터 기기까지의 완전한 연구체인을 구축하여 중국 반도체산업의 도약과 발전을 추진해야 한다고 주장한다. |
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