KAIST 등 공동연구진이 금속과 유기 분자로 만든 소재를 반도체의 게이트 전극으로 구현했다고 밝혔습니다. 게이트 전극은 전압을 이용해 반도체 안의 전류 흐름을 조절하는 부품입니다. 연구진은 이 소재를 얇게 가공해 전계효과 트랜지스터에 적용했습니다.
연구진은 기존 금속 전극의 소재별 성질을 바꾸기 어렵다는 점에 주목했습니다. 새 소재는 금속과 유기 분자의 조합을 바꿔 전극의 성질을 맞춤 설계할 가능성이 있다고 설명했습니다. 다만 이번 연구에서 확인한 것은 해당 소재를 실제 전극으로 구현하고 전류를 조절할 수 있다는 점입니다.
연구진은 이 전극을 이황화몰리브덴 반도체에 적용해 기존 백금 전극과 비교했습니다. 전류가 흐르기 시작하는 전압과 전하 이동 특성이 비슷하게 나타났다고 밝혔습니다. 또 하나의 기판에 산화물 반도체 트랜지스터 23개를 배치하고 한 번의 가공으로 전극을 만들었으며, 23개가 모두 작동했다고 설명했습니다.
안정성 시험에서는 산화물 반도체 트랜지스터가 게이트 전압을 400회 연속으로 받은 뒤에도 안정적인 성능을 유지했습니다. 이황화몰리브덴 트랜지스터는 약 1년간 대기 중에 보관한 뒤에도 전극의 작동 특성이 유지됐다고 연구진은 밝혔습니다.
연구 결과는 재료과학 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈’에 2026년 9월 15일 게재됐습니다. 연구진은 앞으로 반도체에 필요한 성질에 맞춰 전극 소재를 설계하는 데 활용될 수 있다고 기대했습니다. 전력 소비를 줄일 수 있다는 점은 연구진이 제시한 가능성이며, 이번 자료에 실용 제품에서의 절감 효과가 확인됐다는 내용은 없습니다.