숙명여자대학교 연구팀이 서로 다른 반도체를 결합하지 않고 단일 2차원 반도체만으로 고성능 음의 미분 저항(NDR)을 구현하는 데 성공했다.

12일 숙명여대에 따르면 응용물리학과 주민규 교수 연구팀은 다층 텅스텐 디셀레나이드(WSe2) 반도체에서 전압을 인가한 이력을 활용해 음의 미분 저항을 구현했다.

음의 미분 저항은 전압이 증가하는 특정 구간에서 전류가 오히려 감소하는 현상이다. 다치 논리 회로와 메모리, 고주파 발진기 등 차세대 전자소자에 활용할 수 있다.

연구팀은 반도체 내부에 이전 전압의 영향이 일정 시간 남아 있는 현상에 주목했다. 이를 통해 복잡한 이종접합 구조 없이 상온에서 최대 42.9의 피크-밸리 전류비와 280.8μA/μm의 피크 전류를 구현했다.

주민규 교수는 "단일 2차원 반도체 내부의 비평형 전하 분포를 전기적으로 제어해 고성능 음의 미분 저항을 구현한 결과"라며 "향후 다치 논리와 저전력 정보처리를 위한 차세대 전자소자로 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구에는 심은지 학생이 제1저자로 참여했으며, 연구 결과는 국제학술지 'ACS Nano'에 게재 승인됐다.

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