물리학과 임성일 교수 연구팀은 이차원 층상 전이금속 디칼코겐 화합물인 이셀레늄화몰리브덴(MoSe2)을 이용하여 양극성 비휘발성 메모리 소자를 제작하여 학계에 보고했다.

서로 다른 물질의 헤테로접합을 응용한 소자들에 대한 보고는 많으나, 같은 물질을 사용한 호모 접합에 대한 소자에 대한 연구는 많지 않았다.

임성일 연구팀은 호모접합을 하는 두 장의 MoSe2을 이용하여 트랜지스터를 제작하였고, 접합면의 오존처리를 통해 접합면의 전기적 성질을 변화시켜 양극성 비휘발성 메모리를 구현하였다. 오존반응을 통해 p-type 성질을 더욱 유도함과 동시에 트랜지스터 채널 내에 전자트랩 에너지 레벨을 형성하여 메모리 효과를 극대화하였다. 양극성 메모리 효과를 이용하여 전기적 신호에 따라 p-type과 n-type 사이를 단계적으로 변화할 수 있는 트랜지스터를 구현하였고, 이는 향후 암호화 회로에도 응용할 수 있는 가능성을 보여주었다.

연세대학교 물리학과 김태욱 통합과정생이 주도한 본 연구는 Advanced Functional Materials에 게재되었다.

Ambipolar Nonvolatile Memory Behavior and Reversible Type-Conversion in MoSe2/MoSe2 Transistors with Modified Stack Interface
Author Taewook Kim, Donghee Kang, Sol Lee, Yeonsu Jeong, Hyunmin Cho, Junho kim, Heesun Bae, Yeonjin Yi, Kwanpyo Kim, Seongil im
Journal Advanced Functional materials
DOI doi.org/10.1002/adfm.202205567
publish 02 December 2022