우리얘기

연구요약

(111) 방향의 실리콘 웨이퍼에 붕소(B)를 많이 주입한 후 열처리하면 표면에 노출된 실리콘 원자들의 상호 거리가 원래보다 √3 (루트 삼) 배 늘어난다.

이렇게 만들어진 표면의 원자 하나하나는 외부 전기 자극에 의해 원래와는 다른 또 하나의 안정된 상태로 변형될 수 있다는 것을 실험적으로 발견하였다.

이 변형된 상태는 실리콘 표면 원자에 두 개의 전자가 추가로 결합된 소위 바이폴라론(bipolaron) 상태임을 실험과 이론분석을 통해 밝혔다.
 
한편 표면 원자의 두 안정된 상태 사이의 천이(transition)는 여러 번 반복해도 손상이 없는 가역과정이었으며, 각각의 상태는 외부의 전기 공급이 끊어져도 그 상태를 그대로 유지하는 비휘발성 특성을 보였다.

이러한 특성 때문에 웨이퍼 표면의 원자 하나하나가 디지털 정보를 저장할 수 있는 비휘발성 메모리로 사용될 수 있다.

연구팀은 실리콘 웨이퍼 표면의 원자 하나하나에 ‘0’ 이나 ‘1’의 이진(binary) 정보를 쓰고 지울 수 있는 초고집적 비휘발성 메모리 기술을 개발하고, 그 동작 원리를 밝혔다.

이 연구 결과는 Nano Letters (impact factor: 12.94) 2015년 1월판 (1월 14일; 권 15, 페이지 308-402)에 게재 되었다.

 연구팀 프로필

엄대진 박사

○ 성 명 : 엄대진 (선임연구원)
 ○ 소 속 : 한국표준과학연구원 산업측정표준본부 나노소재평가센터

 ○ 1995 서울대학교 물리교육과 이학사
 ○ 1997 서울대학교 물리학과 이학 석사
 ○ 2005 The University of Texas at Austin 물리학과 이학 박사

경력사항
 ○ 1997 – 1999, ㈜LG반도체 연구원
 ○ 2005 – 2005, The University of Texas at Austin 박사후 연구원
 ○ 2006 – 2010, Columbia University 박사후 연구원
 ○ 2010 – 2011, Brookhaven National Laboratory 박사후 연구원 
 ○ 2011 – 현재, 한국표준과학연구원 선임연구원

학회활동
 ○ 미국물리학회 회원
 ○ 미국진공학회 회원
 
전문 분야 정보
 ○ 표면 물성, 저온 물성, 원자 및 전자 구조 측정
 
발표논문 및 특허
 ○ “Edge Structures for Nanoscale Graphene Islands on Co(0001) Surfaces” ACS Nano, 2014년 5월 등 다수
 ○ "붕소가 도핑된 실리콘(111)-표면에서 √3x√3 단위 격자가 가지는 두 가지 안정된 형상을 이용하는 메모리 소자 및 이의 동작방법" 국내 특허 출원

문창연 박사

○ 성 명 : 문창연 (선임연구원)
 ○ 소 속 : 한국표준과학연구원 산업측정표준본부 나노소재평가센터

 ○ 1999 KAIST 물리학과 이학사
 ○ 2001 KAIST 물리학과 이학 석사
 ○ 2005 KAIST 물리학과 이학 박사

경력사항
 ○ 2005 – 2007, 미국 National Renewable Energy Lab. 박사후 연구원
 ○ 2007 – 2008, KAIST 물리학과 박사후 연구원
 ○ 2008 – 2011, 연세대학교 물리학과 박사후 연구원
 ○ 2011 – 2012, 포항공대 화학과 박사후 연구원 
 ○ 2012 – 현재, 한국표준과학연구원 선임연구원

학회활동
 ○ 미국물리학회 회원
 ○ 한국물리학회 회원
 
전문 분야 정보
 ○ 반도체, 나노구조, 강한 전자상호작용물질의 전자구조 이론계산
 
발표논문 및 특허
 ○ “Antiferromagnetic exchange interactions among dopant electrons in Si nanowires” Physical Review B, 2014년 12월 등 다수
 ○ "붕소가 도핑된 실리콘(111)-표면에서 √3x√3 단위 격자가 가지는 두 가지 안정된 형상을 이용하는 메모리 소자 및 이의 동작방법" 국내 특허 출원

구자용 박사

○ 성 명: 구자용 (책임연구원)
 ○ 소 속: 한국표준과학연구원 산업측정표준본부 나노소재평가센터
 
 ○ 1981 서울대학교 물리학과 학사
 ○ 1983 KAIST 물리학과 석사
 ○ 1987 KAIST 물리학과 박사

경력사항
 ○ 1987–현재: 한국표준과학연구원 근무
 ○ 1999–2008: 과학기술부 창의적 연구진흥사업 이종성장제어연구단 단장
 ○ 2008: 표준연 영년직 연구원 선정
 ○ 2012: 교육과학기술부 과학기술훈장 도약장 제111호

학회활동
 ○ 미국물리학회 회원
 ○ 한국물리학회 회원
 ○ 한국진공학회 회원
 
전문 분야 정보
 ○ 정밀측정장비 개발, 표면원자 구조 측정
 
발표논문 및 특허
 ○ “Adsorption of CO Molecules on Si(001) at Room Temperature”J. Phys. Chem. C 118, 21463 (2014) 등
 ○ 특허 제10-0798468호 "공기부양식 운송시스템" 등