화학과 김봉수 교수팀은 차세대 3차원 메모리 소자의 대량생산이 가능한 새로운 초탄성․무결점 금속 나노선(nanowire)을 개발했다. 이는 촉매없이 금속 나노선을 기판위에 손쉽게, 원하는 형태로 성장(epitaxial growth)시킬 수 있는 원천기술이다.
교육과학기술부(장관 안병만)는「21세기 프론티어연구개발사업」나노소재기술개발사업단(단장 서상희 박사)의 지원을 받은 KAIST 김봉수 교수 연구팀이 초탄성․무결점의 단결정 금속 나노선을 개발 하는데 성공했다고 18일 밝혔다.
지난 2004년 MIT 선정 10대 유망기술에 선정된 바 있는 나노선(nanowire)은 단면 지름이 수십에서 수 나노미터(1nm = 10억분의 1m) 정도인 극미세선으로, 트랜지스터, 메모리, 센서 등 첨단 전기전자 소자를 개발하는데 핵심적인 미래기술이다.
기존의 반도체 나노선은 정렬된 성장(epitaxial growth)이 가능했으나 금, 팔라듐 등 금속 나노선의 경우에는 적절한 촉매가 없어서 이러한 정렬된 성장을 실현하기 어려웠다.
KAIST 김봉수 교수 연구팀은 증기의 양, 온도, 압력 등을 최적으로 조절함으로써, 촉매 없이 금, 팔라듐, 및 금팔라듐 합금 나노선을 원하는 대로 방향성 있게 성장시키는 데 세계 최초로 성공하였다. 또한, 어떠한 물질이라도 기판 위에 씨앗 결정을 형성하기만 하면 잘 정렬된 나노선으로 성장시킬 수 있다는 사실을 밝혔다.
※ 질병을 일으키는 병원균의 DNA 농도에 따라 금나노선에 부착되는 금입자의 갯수가 달라짐(이 금입자의 갯수로 부터 병원균의 갯수를 검출) (스케일바 : 20 nm)
KAIST 화학과 김봉수 교수는 “이 기술을 한 단계 더 발전시켜 기판 위에 씨앗을 원하는 위치에 놓을 수 있다면, 나노선의 위치 및 방향을 마음대로 제어할 수 있게 되기 때문에, 차세대 3차원 메모리 소자의 대량생산이 가능해져 세계 메모리 산업에서 선도적 위치를 차지할 수 있을 것으로 기대된다.”고 밝혔다.
한편 이번 연구결과는 나노 분야의 세계적 권위지인 나노레터스(Nano Letters)지 1월 6일자 온라인 속보판에 소개되었으며, 현재 미국 및 독일 등에 특허 출원중이다.
[그림 1] 사파이어 기판 위에 수직으로 성장한 완전 단결정 금 나노선
이번에 개발된 기술을 통해 성장된 나노선은 초탄성(超彈性)․무결점 뿐만 아니라 완벽히 깨끗한 표면을 가지고 있다는 특징이 있어, 나노크기의 탄성에너지 저장장치, 나노안테나, 질병진단용 메디컬 센서 등 새로운 기술분야에 다양하게 응용가능하다.
[그림 2] 금 나노선을 이용한 질병진단 센서 (예)
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연구 민범기 교수, 찌그러진 형태의 광학 공진기 내부에 속삭임의 회랑 모드 구현
〈 민 범 기 교수 〉 우리 대학 기계공학과 민범기 교수와 경북대 최무한 교수 공동 연구팀이 변환광학을 이용해 찌그러진 형태의 광학 공진기 내부에 ‘속삭임의 회랑 모드’를 구현했다. 기계공학과 김유신 박사과정이 1저자로 참여한 이번 연구 결과는 네이처 자매지 ‘네이처 포토닉스(Nature Photonics)’ 9월 27일자 온라인 판에 게재됐다. 속삭임의 회랑 모드는 광 공진기에서 알려진 모드 중 가장 높은 품위 값을 갖는 것으로 알려진 모드로서 구형 대칭성이 있는 공진기에서 경계면을 따라 전반사에 의해서 빛이 오랫동안 갇히면서 발생하는 현상이다. 속삭임의 회랑 모드는 품위값이 매우 높아 초소형 레이저, 초고감도 바이오센서 등과 같은 광전 소자 개발에 유용하게 사용된다. 그러나 공진기 밖으로 빠져 나오는 빛의 방향이 모든 방향으로 균일해 소자의 성능이 저하되는 한계가 있었다. 기존 연구에서는 구형의 공진기 모양을 다른 모양으로
2016-09-27 -
인물 황규영·양동열 교수, 한국공학상 수상
우리 학교 전산학과 황규영 특훈 교수와 기계공학과 양동열 교수가 교육과학기술부와 한국과학재단이 주관하는 "2012년도 한국공학상" 수상자로 20일 선정됐다. 한국공학상은 2년마다 공학분야에서 세계적인 연구성과를 이뤄 우리나라 과학기술과 국가 경제 발전에 크게 기여한 과학기술자를 포상하는 제도로 수상자에게는 대통령상과 5천만원의 상금이 지급된다. 황규영 교수는 DBMS와 정보검색의 밀결합 아키텍처 등 데이터베이스 시스템의 새로운 이론과 실용화 기술 연구개발, IT 소프트웨어 산업발전 및 인터넷 정보문화 시대를 열고 확산하는데 크게 기여한 공로를 인정받았다. 양동열 교수는 정밀정형가공 분야의 세계적인 석학으로, 나노 단위에서 정형가공을 하는 나노조형기술의 새로운 장을 열었다는 평가를 받고 있다. 이와 함께 수리과학과 엄상일 교수는 교과부와 한국과학기술한림원이 주관하는 "2012년도 젊은 과학자상" 수상자로 선정했다. 한국공학상과 젊은 과학자상 시상식은 21일 서울 중
2012-12-20 -
행사 미담장학회 ‘ 교육기부 대상’ 교과부 장관상 수상
- 사교육을 받을 수 없는 청소년 1천 여명 대상 교육기부 프로그램 운영 - 우리대학 재학생들로 구성된 교육기부 동아리 ‘미담장학회’가 지난 7일 서울 양재동 엘타워에서 교육과학기술부 주최로 열린 ‘제1회 대한민국 교육기부 대상’ 시상식에서 교육과학기술부 장관상을 수상했다. 교육기부대상은 교육과학기술부(장관 이주호)가 교육기부에 대한 사회적 인식과 참여를 높이기 위해 교육기부 활성화에 크게 기여해 온 단체나 대학생 동아리를 발굴해서 주는 상인데 올해 처음 만들어졌다. 지난 2009년 5명의 KAIST 대학생들로 출발한 미담장학회는 가정형편이 어려워 사교육을 받을 수 없는 지역청소년들에게 무료로 학생들을 가르치고 멘토 역할을 해온 자발적 교육봉사단체이다. 12월 현재 UNIST(울산과기대)와 부산대, 전남대, 경북대, 금오공대 등 전국 6개 대학에서 200여명의 학생들이 회원으로 가입해 활동하고 있다. 약 70명
2012-12-10 -
연구 나노촉매의 활성도를 효과적으로 높일 수 있는 원리 규명
박정영 교수 - Nano Letters 발표,“활성도는 높이고 소모는 줄이는 신개념 촉매물질 개발 가능”- 나노촉매*에 산화막을 형성하여 활성도를 자유자재로 제어할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됨에 따라, 활성도를 극대화하고 소모를 최소화하는 새로운 촉매물질 개발에 가능성이 열렸다. * 나노촉매(Nanocatalysts) : 표면적이 높은 산화물 지지체에 나노미터(10억분의 1미터) 크기의 금속입자가 분산되어 있는 구조로, 표면에서 기체 반응을 원활하게 하는 재료 우리 학교 EEWS대학원 박정영 교수(42세)가 주도하고 캄란 카디르 박사과정생(Kamran Qadir, 제1저자), 울산과기대 주상훈 교수, 한양대 문봉진 교수 및 UC버클리대 가보 소모자이 교수가 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)과 WCU육성사업 및 지식경제부 둥의 지원으로 수행되었고,
2012-11-08 -
연구 실리콘 나노선의 불순물 특성 세계 첫 규명
장기주 교수 - “실리콘 나노선을 소재 상용화 앞당겨 획기적 반도체 집적도 향상 기대” -- 나노분야 세계적 학술지 ‘나노레터스’ 9월 17일자 게재 - 우리 학교 연구진이 미래 차세대 반도체 소자 소재로 기대를 모으고 있는 실리콘 나노선의 전기 흐름과 직결된 불순물 특성을 밝혀냈다. 우리 학교 물리학과 장기주 특훈교수팀은 산화 처리된 실리콘 나노선에서 전기를 흐르게 하기위해 첨가한 불순물 붕소(B), 인(P) 등의 움직임과 비활성화를 일으키는 메커니즘을 세계 최초로 규명했다. 현재 최첨단 기술로도 10nm(나노미터) 이하의 실리콘 기반 반도체 제작은 불가능한 것으로 알려져 있지만, 실리콘 나노선은 굵기가 수 나노미터이기 때문에 보다 획기적인 집적도를 가진 반도체를 구현할 수 있을 것으로 기대된다. 실리콘 나노선은 원래 전기가 흐르지 않는 데 반도체 소자로 적용하려면 인 또는 붕소와 같은 불순물을 소량 첨가(Doping)해 양의
2012-10-22