초록 ▼

나노스케일에서의 가공기술에 관한 연구는 다양한 분야의 많은 연구자들이 자신의 영역을 중심으로 기술발전을 시도하고 있으며, 첨단적인 연구결과가 매우 빠른 속도로 발표되고 있다. 현재 반도체분야는 "반도체의 성능과 집적도는 18개월마다 2배가 증가된다"는 무어의 법칙 (Moore's law)을 추월하여 급속도로 발전하고 있고, 그 집적도의 향상은 2010년에는 한계에 도달할 것으로 예측되고 있다. 현재의 장치구조를 나노크기 까지 축소 할 경우에는 발열 현상 및 전자의 양자적 성질이 변형에 의한 장치의 동작원리상의 한계 및 빛의 파장이

나노스케일에서의 가공기술에 관한 연구는 다양한 분야의 많은 연구자들이 자신의 영역을 중심으로 기술발전을 시도하고 있으며, 첨단적인 연구결과가 매우 빠른 속도로 발표되고 있다. 현재 반도체분야는 "반도체의 성능과 집적도는 18개월마다 2배가 증가된다"는 무어의 법칙 (Moore's law)을 추월하여 급속도로 발전하고 있고, 그 집적도의 향상은 2010년에는 한계에 도달할 것으로 예측되고 있다. 현재의 장치구조를 나노크기 까지 축소 할 경우에는 발열 현상 및 전자의 양자적 성질이 변형에 의한 장치의 동작원리상의 한계 및 빛의 파장이 가공할 수 있는 미세가공기술의 한계에 도달하기 때문에 나노영역 에서의 사용이 어렵게 된다. 그래서 장치의 동작원리상의 한계를 극복하는 기술로는 전자의 입자성과 파동성을 극단적으로 이용하는 양자장치기술이 연구되고 있고, 장치의 미세가공기술의 한계를 극복하는 기술로는 분자를 단위로 조립하여 미세기능 장치를 구성하는 분자장치기술이 주목을 받고 있다. 본연구에서는 이들의 문제점을 대체할 수 있는 하나의 해결책으로써, 나노스케일은 물론 서브미크론 크기에서도 양자현상을 이용한 발열 및 양자적인 성질을 제어할 수있는 나노주기의 적층구조를 가지는 산화물 초전도체를 이용한 차세대 전자소자 개발에 관한 중요한 원천기술을 탐색한다. 본 연구에서는 나노주기의 적층구조를 가진 마이크론 스케일의 산화물 단결정을 성장 시킨 후, 신청자가 처음으로 제안한 입체적인 집속이온빔 가공방법을 이용하여, 나노스케일의 초미소 구조물을 제작하고, 전기적인 특성평가를 통하여, 차세대 나노소자 로서의 응용 가능성을 검토한다. 현재 목표로 하는 최종 연구 성과는 세계최초로 자연적으로 형성된 나노주기의 초미소 턴넬층을 이용하여, 액체질소온도 이상의 고온에서 재현성 있게 동작하는 적층구조 단전자 턴넬소자, 트랜지스터 및 메모리소자의 제작 및 특성평가이다. 또한, 절연층과 비절연층이 교호적으로 형성된 나노 스케일 소자 제작의 새로운 개념의 제시, 집속이온빔 가공법에 의한 나노구조제작 프로세스의 개발, 완전 나노스케일 산화물단결정 육성기술, 수 마이크론 스케일의 층간
구조의 면내(in-plane)에서 일어나는 조셉슨 볼텍스 (Josephson vortex)의 물리적인거동 등, 기초연구 및 응용분야에 있어서 다양한 원천기술을 확보한다.

목차 Contents

• (2007)년 선정 신진교수지원(기초과학분야) 사업 결과보고서...1
• 차례...2
• I. 연구목적 및 방법 ...3
• 1. 당초 연구의 목적, 필요성 및 연구목표 ...3
• 2. 당초 연구 내용, 범위 및 방법 ...3
• II. 연구수행 내용 및 결과 ...5
• 2-1 목표 및 방법...5
• 2-2 1, 2 차년도 수행내용 및 결과...6
• III. 연구결과 활용계획 ...10
• 1. 연구결과 활용계획 ...10
• 2. 연구성과 ...11
• IV. 참고문헌 ...18