초탄성·무결점 금속 나노선 개발

3차원 메모리 소자 대량생산 가능

국내 연구진이 촉매없이 금속 나노선(nanowire)을 기판 위에 손쉽게 원하는 형태로 성장시킬 수 있는 원천기술을 개발했다.

17일 교육과학기술부에 따르면 KAIST 김봉수 교수팀은 증기의 양, 온도, 압력 등을 최적으로 조절함으로써 촉매 없이 금, 팔라듐, 금팔라듐 합금 등 나노선을 원하는 대로 방향성 있게 성장시키는 데 세계 최초로 성공했다.

지난 2004년 미국 매사추세츠공과대학(MIT) 선정 10대 유망기술에 선정된 바 있는 나노선은 단면의 지름이 수십에서 수 나노미터(1nm = 10억분의 1m) 정도인 극미세선으로, 트랜지스터ㆍ메모리ㆍ센서 등 첨단 전기전자 소자를 개발하는 데 핵심적인 미래기술이다.

지금까지 반도체 나노선의 경우에는 정렬된 성장이 가능했으나 금ㆍ팔라듐 등 금속 나노선의 경우에는 적절한 촉매가 없어 정렬된 성장을 실현하기 어려웠다.

김 교수팀은 어떤 물질이라도 기판 위에 '씨앗 결정'을 형성하기만 하면 잘 정렬된 나노선으로 성장시킬 수 있다는 사실을 밝혀냈다.

특히 이번에 개발된 기술을 통해 성장된 나노선은 초탄성(超彈性), 무결점뿐 아니라 완벽하게 깨끗한 표면을 갖고 있다는 특징이 있다.

따라서 나노 크기의 탄성에너지 저장장치, 나노안테나, 질병진단용 메디컬 센서 등 새로운 기술 분야에 다양하게 응용가능하다.

김 교수는 "이번 기술을 한 단계 더 발전시켜 기판 위에 씨앗을 원하는 위치에 놓을 수 있다면 나노선의 위치 및 방향을 마음대로 제어할 수 있게 되기 때문에 차세대 3차원 메모리 소자의 대량생산이 가능해진다"고 말했다.

이번 연구결과는 나노 분야의 세계적 권위지인 나노레터스(Nano Letters) 온라인 속보판에 지난 6일자로 소개됐으며 현재 미국 및 독일 등에서 특허 출원을 진행 중이다.

(서울=연합뉴스)