p형 반도체 새 후보물질 발굴…한국 슈퍼컴 성과

한국과학기술정보연구원·서울대 공동 연구

한국과학기술정보연구원(KISTI) 최성환 박사와 서울대 한승우 교수 연구팀은 국가 슈퍼컴퓨터 5호기 '누리온'을 활용해 새로운 p형 산화 반도체 소재 물질을 발굴했다고 8을 밝혔다.

p형 반도체는 양(+)전하로 볼 수 있는 정공(hole)이 전하 운반체 역할을 하는 반도체다.

음(-)전하의 전자가 많은 n형 반도체와 대조적이다.

p형 반도체는 태양전지나 광전자 소재에 들어가는 핵심 소자다.

투명 전자 소자를 만들기 위해서는 특히 충분한 띠 틈(밴드 갭·band gap)을 가지면서도 전하 이동이 원활한 p형 산화 반도체가 필수적이다.

연구팀은 다수의 p형 반도체 구조 전기적 특성을 대규모 시뮬레이션을 통해 확인했다.

분석 가능한 1만7천700개 물질에 연구팀 자체 개발 스크리닝 기법을 도입해 156개의 후보군을 도출했다.

이중 전자전달이 빠르게 일어나면서 충분한 에너지 장벽을 가진 2개의 후보물질(NaNbO2, La2SiO4Se)을 추리고, 고온 구조 안정성을 입증했다.

13만4천건에 이르는 시뮬레이션(저분자 양자화학)은 누리온에게 맡겨 성공적인 결과물을 얻었다고 연구팀은 설명했다.

염민선 KISTI 슈퍼컴퓨팅응용센터장은 "빅데이터와 인공지능을 활용한 과학기술 연구 시대는 이미 성큼 와 있다"며 "슈퍼컴퓨터를 활용한 데이터 기반 연구와 인공지능 연구 활성화에 더 노력할 것"이라고 말했다.

/연합뉴스