숙명여대, 단일 반도체로 저전력 소자 핵심 현상 구현

숙명여자대학교 응용물리학과 주민규·고창현 교수팀이 프랑스 국립과학연구센터(CNRS)와 공동으로 한 종류의 얇은 반도체 소재만으로 차세대 저전력 반도체의 핵심 현상인 음의 미분 저항을 구현했다고 2026년 11월 12일 밝혔다. 이번 성과는 제조 공정을 단순화하면서 전력 효율을 높여 저전력 전자소자 상용화를 앞당길 기술로 평가받는다.

기존에는 성질이 다른 반도체를 층층이 쌓는 방식을 주로 사용했지만 경계면 제어가 어렵고 공정이 복잡했다. 연구팀은 다층 텅스텐 디셀레나이드 단일 소재를 사용해 내부에 남은 전압 흔적을 활용했으며, PMMA 보호막으로 전기적 안정성을 높여 상온에서 피크-밸리 전류비 최대 42.9를 달성했다.

주민규 교수는 단일 반도체 내부의 전하 상태를 전기적으로 조절해 높은 성능을 낼 수 있음을 보여줬다고 밝혔다. 소자 구조를 최적화하면 저전력 정보처리용 차세대 전자소자로 활용될 전망이며, 연구 결과는 제1저자 심은지 학생이 참여해 ACS 나노에 게재 승인됐다.