복합 산화물 소재 연구, 국제 저명 학술지 연속 게재로 연구 성과 세계적 인정

가천대학교 반도체공학과 엄기태 교수(사진 좌측)와 본 연구의 모식도(사진 우측)

가천대학교 반도체공학과 엄기태 교수 연구팀이 아주대학교 물리학과 이형우 교수팀과 공동으로 복합 산화물 소재를 활용한 차세대 일렉트로닉스 응용 가능성을 제시했다.

연구팀은 복합 산화물 소재를 활용해 근적외선(눈에 보이지 않는 적외선 영역) 빛을 더 잘 감지할 수 있는 센서를 개발했다. 원자 단위 수준에서 소재의 구조를 정교하게 설계한 결과, 기존보다 감도가 13배 이상 향상되고 불필요한 전류는 크게 줄였다. 이번 연구 결과는 나노과학 및 나노기술 분야 국제학술지 ‘ACS Nano(IF 16)’에 지난해 12월 게재됐다. 

(논문명: Atomic-Scale Interface Modification in Complex Oxide Heterojunctions for Near-Infrared Photodetection)

또 다른 성과로는 복합 산화물 구조에서 매우 안정적인 양자 시스템(TLQS)를 제안해 이를 바탕으로 ‘물리적 난수 발생기’를 구현한 것이다. 난수 발생기는 암호화, 보안, 인공지능 학습 등 다양한 분야에서 꼭 필요한 기술로, 연구팀은 해당 기술을 이미지 초해상도 신경망 학습에 적용해 기존 소프트웨어 방식보다 더 정확하고 빠른 성능을 보여주었다. 이 연구결과는 자연과학 분야 국제학술지 ‘Nature Communications(15.7)’에 지난달 1일 게재됐다. 

(논문명: Highly Stable Two-Level Current Fluctuation in Complex Oxide Heterostructures)

엄기태 교수는 “우리 연구팀은 복합 산화물 소재의 전자적·양자적 특성을 정밀하게 규명하고 이를 응용할 수 있는 방법을 연구하고 있다”며 “이번 성과는 차세대 반도체와 전자소자 발전에 필요한 기초 연구의 중요성을 보여주는 사례로, 앞으로도 관련 분야의 새로운 가능성을 열어갈 것”이라고 밝혔다.

□ 엄기태 교수 연구실 홈페이지: https://sites.google.com/view/complexoxidelab/