[충청신문=대전] 김용배 기자 = 표준과학연구원이 에너지 손실을 최소화하면서 극한 환경에서 작동하는 고성능 2차원 다이오드를 개발했다.

다이오드는 전류를 한 방향으로 흐르게 하는 소자다.

16일 한국표준과학연구원은 정수용 박사 연구팀이 기존 p형과 n형 반도체를 결합하는 방식에서 벗어나 2차원 반도체 물질인 '이셀레늄화텅스텐'을 사용해 수직형 다이오드를 구현하는 데 성공했다고 밝혔다.

이셀레늄화텅스텐은 반도체 성질을 가지면서 외부 도핑에 의해 p형 또는 n형 반도체 특성을 상대적으로 쉽게 유도할 수 있는 2차원 물질이다.

연구팀은 도핑 현상을 이용해 이셀레늄화텅스텐의 양 끝단에 p형과 n형의 특성을 유도한 후, p영역과 n영역 사이에 있는 절연층 길이(박막 두께)를 조절함으로써 소자 특성을 제어하는 데 성공했다.

연구원은 이번 기술이 기존 2차원 소자의 문제점을 개선해 뛰어난 성능과 안정성을 지니며, 전류밀도(단일면적당 전하수송 능력)에서 세계 최고 수준에 도달한 것으로 평가하고 있다.

정수용 박사는 "이번에 개발한 수직형 다이오드 구조는 소자 구성이 간단하고 다양한 이차원 물질에도 적용 가능한 플랫폼"이라며 "극한 환경에서도 견딜 수 있는 초소형 소자에 활용할 수 있으며, 태양전지나 광원 검출기와 같은 미래 산업에서도 활용성이 높다"라고 말했다.