초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
금속 2D 물질 PtSe₂를 컨택과 배선으로 이용한 고성능 2D 물질 MOSFET과 이를 이용한 3차원 집적 CMOS 구현

○ 전체 내용
금속 2D 물질 PtSe₂를 MOSFET 소자의 금속 컨택으로 이용하여 컨택 저항을 획기적으로 개선한 고성능 2D 물질 n-과 p-MOSFET을 개발하고, 이들을 PtSe₂ 배선으로 연결하여 수직으로 적층한 CMOS Inverter와 CMOS Logic Gate를 구현함

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
금속 2D 물질 PtSe₂를 컨택과 배선으로 이용한 고성능 2D 물질 MOSFET과 이를 이용한 3차원 집적 CMOS 구현

○ 전체 내용
금속 2D 물질 PtSe₂를 MOSFET 소자의 금속 컨택으로 이용하여 컨택 저항을 획기적으로 개선한 고성능 2D 물질 n-과 p-MOSFET을 개발하고, 이들을 PtSe₂ 배선으로 연결하여 수직으로 적층한 CMOS Inverter와 CMOS Logic Gate를 구현함.

○ 1단계
● 목표
PtSe₂와 MoS₂/WSe₂ 이종접합 구조 전기적 특성 연구

● 내용
- 제 1원리 계산 이용한 2D 물질 PtSe₂와 MoS₂/WSe₂ 이종접합 구조 Band Structure와 Density of State 분석

○ 2단계
● 목표
PtSe₂ 금속 컨택에 의한 MoS₂/WSe₂ MOSFET 컨택 저항 개선 연구

● 내용
- TLM 구조를 이용한 PtSe₂ 컨택의 컨택 저항 정량적 분석

○ 3단계
● 목표
PtSe₂ 금속 컨택을 활용한 MoS₂ n-MOSFET을 수직으로 적층하여 구현한 고성능 MoS₂ nMOS 인버터 연구

● 내용
- 상대적으로 전류 특성이 우수한 성능을 보이는 n-MOSFET을 수직으로 적층하여 nMOS Inverter를 구현하고 그 특성을 분석

□ 연구개발성과
2차원 물질 갖는 고질적인 컨택저항 문제를 해결하기 위하여 2D metallic PtSe₂를 컨택 물질로 활용하여 채널물질과 van der Waals 컨택을 통한 유의미한 컨택 저항 감소를 확인할 수 있었으며 이를 바탕으로 MoS₂/WSe₂를 활용한 n-/p-MOSFET을 구현하고 그 특성을 분석함. 특히 전류 특성이 뛰어난 MoS₂ n-MOSFET을 수직으로 적층한 3D stacked nMOS Inverter를 구현함으로써, 논리회로의 집적도 한계를 극복함.

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
- 2D 물질 기반 소자의 고질적인 컨택 저항 문제를 근본적으로 해결함.
- 저온 성장이 가능한 CVD 방법을 통해 합성된 2D 물질을 이용하여 대면적 CMOS 회로를 제작함으로써 2D 물질 상용화에 기여할 것으로 예상함.
- 본 연구에서 연구하는 2D 물질 n-MOSFET 수직 적층 기술은 기존 수평적 집적도 향상 한계를 극복하여 집적도를 향상시킬 수 있음.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구개발의 배경 ... 5
• 2) 연구개발의 필요성 ... 5
• 3) 연구개발과제의 최종 목표 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1) 1단계 연구 수행 내용 ... 6
• 2) 2단계 연구 수행 내용 ... 6
• 3) 3단계 연구 수행 내용 ... 7
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 9
• 1) 연구수행 결과 ... 9
• 2) 목표 달성 수준 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 9
• 5. 연구개발성과 및 활용 계획 ... 10
• 1) 연구성과 ... 10
• 2) 연구성과 활용계획 ... 10
• 6. 참고문헌 ... 10
• 끝페이지 ... 11