POSTECH·KAIST, κ상 In₂Se₃ 4인치 웨이퍼 트랜지스터 구현

전기신문 · 2026년 9월 3일 · EnergyNews 요약

POSTECH 화학공학과 노용영 교수·이재윤 통합과정 연구팀과 KAIST 전기및전자공학부 권지민 교수·이용우 박사 연구진이 카파상(κ상) 인듐 셀레나이드(In₂Se₃)로 4인치 웨이퍼 규모 논리 트랜지스터를 구현했으며, 결과는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 게재됐다. 연구팀은 열증착 공정으로 박막을 형성한 뒤 250℃에서 열처리해 약 10nm 두께의 κ상 박막을 4인치 웨이퍼 전체에 균일하게 형성했고, 공정 온도는 450℃ 이하로 유지했다.

웨이퍼에 24×24 형태로 집적한 576개 트랜지스터는 평균 전자 이동도 39.3㎠/V·s, 온·오프 전류비 1억 이상을 기록했다. 100ns의 전기 신호를 1000만회 반복 인가하는 실험에서도 안정적으로 작동했다.

연구팀은 p형 소재인 셀레늄 합금화 텔루륨 산화물(Se-TeOₓ)을 결합해 인버터 회로도 구현했다.

이 글에 나온 용어

인버터

inverter

인버터는 태양광 모듈이나 배터리에서 나오는 직류(DC) 전기를 전력계통과 가전기기가 쓰는 교류(AC)로 바꿔 주는 장치입니다. 국내 계통 주파수는 60 Hz이므로, 계통에 연결되는 인버터는 계통의 전압과 60 Hz 주파수에 위상을 맞춰 전류를 내보내야 합니다. 단순 변환뿐 아니라 모듈 어레이가 가장 많은 전력을 낼 수 있는 전압·전류 지점을 계속 찾아가는 최대전력점 추종(MPPT), 계통 이상 시 분리하는 보호 기능, 발전량 계측·통신 기능도 함께 수행합니다. 최근에는 계통 안정화를 위해 무효전력 제어나 주파수 변동 시 출력 조정 같은 기능이 접속 기준으로 요구되기도 합니다. 실무에서는 모듈 용량(kWp)과 인버터 정격출력(kW)의 비율(DC/AC ratio), 최대 입력전압(V), MPPT 채널 수, 변환효율(%)을 보고 기기를 선정합니다.

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