재미 한국 과학자 2명이 세계에서 가장 작은 트랜지스터를 개발했다.
미국 하버드대 박홍근 교수와 코넬대 박사과정의 박지웅씨는 각각 금속 분자와 금속 원자로 이뤄진 ‘나노 트랜지스터’를 만들어 영국의 과학전문지인 ‘네이처’ 6월 13일자에 표지논문으로 동시에 발표했다.
박지웅씨가 소속된 코넬대 대니얼 랠프 교수 연구팀은 금으로 된 두 전극 사이에 코발트 원자 하나를 사용해 세계 최초로 단원자 트랜지스터를 개발했다. 또 박교수 연구팀은 코발트 원자 대신 바나듐 원자 2개로 이뤄진 분자 하나를 배치시켜 단분자 트랜지스터를 개발했다. 이들 트랜지스터는 기능적인 면에서 모두 전자 한개로 작동될 수 있는 단전자 트랜지스터에 속한다.
이번에 개발된 트랜지스터들은 전극 사이가 머리카락 굵기의 5만분의 1인 2nm(나노미터, 1nm는 10억분의 1m) 이하에 불과하다. 이 트랜지스터들은 전류 흐름을 전극 사이의 전압 변화로 자유롭게 통제할 수 있다. 뿐만 아니라 외부 자기장과, 전극 사이의 금속 분자와 원자 간의 상호작용으로 전류의 흐름을 조절할 수 있다. 트랜지스터의 전자 조절 방식에 자기적 성질이 추가됐음을 의미한다. 이로써 트랜지스터의 전류 흐름을 더욱 정밀하게 제어할 수 있다.
네이처지는 이 연구에 대해 “원자 하나가 트랜지스터가 될 수 있음을 입증했다”며 “당장 단전자 트랜지스터를 실용화하기는 어렵지만, 앞으로 나노전자소자를 개발하는데 기여할 것”이라고 높이 평가했다.
박교수와 박지웅씨는 2년 전 축구공처럼 생긴 탄소 플러렌 분자를 이용한 단전자 트랜지스터를 만들어 네이처에 발표하기도 했다.
