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연구ㆍ행정부서 상상을 현실로, 진화하는 ICT세상, 고객과 함께 ICT미래를 열어가겠습니다.

부서 소개

소재부품원천연구본부

  • 신소재 분야
    ① IT 신소재 기술분야
    기존 반도체 기술을 뛰어넘는 미래 반도체로서 이차원반도체 기술과 이를 적용한 신기능성 소자를 개발합니다. 이차원 반도체는 기존 반도체 박막과는 달리 한 원자층 또는 수원자층 이내의 매우 얇은 반도체로서, 전하의 수송시 산란효과가 없고, 짧은 채널효과에서 자유로울 수 있는 신개념 반도체입니다. 이러한 미래 반도체를 개발하여 투명하고 유연한 차세대전자기기에 적용하는 것을 목표로 합니다.

    ② 태양광 기술분야
    태양전지 소자 성능 향상을 위하여 소재, 다양한 소자 공정 및 모듈 기술을 연구하고 있습니다. 고효율 Cu(In,Ga)Se2 광흡수층에 대한 메카니즘 연구, 스테인리스 스틸 포일 및 폴리이미드 기판을 이용한 유연기판 태양전지 기술 개발과 독성이 없는 친환경 버퍼층 형성 기술 및 계면에서의 밴드 정렬 제어 연구를 수행 중에 있습니다. PECVD, ICPCVD, 스퍼터증착법 등의 다양한 공정기술을 이용하여 SiGe 광흡수층, 저저항 고투명도 TCO 기술을 비롯하여 광포획구조 개발에 주력하고 있습니다. 또한 투명하며 미려한 색을 가지는 투명 Si/SiGe 박막태양전지 기술도 개발하고 있는데, BIPV 윈도우, 자동차 선루프 등에 중요하게 활용될 것으로 기대하고 있습니다. 저가격의 구부림이 가능한 유무기 복합 태양전지의 효율 향상과 상용화 핵심기술인 수명을 향상시키기 위한 연구를 수행하고 있으며, 응용 상품인 건물일체형 BIPV와 지능형 온실용 태양전지를 개발하고 있습니다. 또한, 태양광 발전의 효율 향상을 위하여 환경 변화에 따라 변화하는 최대 출력점을 추적하고 높은 효율로 전력을 추출하는 기술을 연구하고 있습니다.

    ③ 3D 신소재/소자 기술분야
    향후 ICT 기술은 신소재 기술과 신공정 기술들이 융합된 다양한 형태로 발전할 것으로 예상되어 집니다. 이를 위해 나노 소재 및 메타 구조 기술과 2D/3D프린팅 기술 등 을 이용한 ICT용 에너지 변환 및 저장 소재/소자, 메타소자 등의 전자소자 제작 등 신소재 및 신소자 분야에서 다양한 연구를 수행하고 있습니다. 저차원 나노구조 및 금속/반도체 이종접합 구조를 이용하여 포논의 전파를 억제를 통한 고효율의 신개념 실리콘 열전 소재와 이를 기반한 고성능 열전냉각/발전 소자, 열파 기반 생체 센서, MEMS 공정 기반 센서, 파동에너지 제어를 위한 나노결정 기반 메타 물질 및 메타 인쇄 기술 개발, 초저가 그래핀 생산기술과 초고속 산화그래핀 환원기술을 도입한 초소형 칩형 그래핀 슈퍼커패시터 개발, 전자소자용 3D프린팅 금속, 절연체 및 센서 소재 개발 등 다양한 연구를 수행하고 있고 이 소자들을 기반으로 IoT 서비스나 웨어러블 소자 플랫폼용 융합 모듈 및 시스템 연구도 병행하고 있습니다.

    ④ 패키지 기술분야
    실리콘 관통 홀 (Through Silicon Via, TSV) 기술을 기반으로 디지털 및 RF 디바이스, 센서를 2.5D/3D 모듈로 융합하기 위한 설계, 소재, 공정 기술 개발을 연구하고 있습니다. 삼차원 적층에서 가장 문제가 되는 방열 문제를 해결하기 위한 고열유속(High Heat Flux) 및 대면적 방열 소자와 구리, 솔더 분말을 이용한 저비용의 고 열전도성 소재를 개발하고 있습니다. 적층에 필요한 다양한 소재를 개발하고 있으며 그 결과 플럭싱 언더필, 무 마스크 범핑 소재, 에폭시 언더필 소재의 핵심 기술을 보유하고 있습니다. 2011년 1월에는 소재 관련 스핀-오프 회사를 설립하였고, 최근에는 저온 금속 용융 기반 유연 IoT용 접합 소재 및 공정 개발을 연구하고 있습니다.

    신소재 분야 도식화 이미지 <참고이미지>
  • 신소자 분야
    “나노 전자원”, “실리콘 광전 칩”, “금속-절연체 전이”, “저차원 유연 전자/광 소자” 등 4차 산업혁명을 견인할 수 있는 신개념, 신기능의 정보통신 및 신산업 소자와 부품을 연구하고 있습니다.

    나노 전자원 분야는 나노물질을 기반으로 초고밀도 전자원과 이를 활용한 신개념의 디지털 엑스선 소스, 스마트 의료영상 및 산업용 비파괴 검사 부품 및 시스템을 연구하고 있으며, 실리콘 광전 칩 분야는 칩-레벨 광 데이터 I/O 방식으로 실리콘 칩 간, 칩 내에서의 초고속, 저전력, 대용량 통신 기술을 연구하고 있으며, 금속-절연체 전이 분야는 반도체 영역과 금속의 경계영역에 있는 불연속 점프현상에 대한 기초 원리와 이를 기반으로 한 고감도 MIT 센서 및 스위칭 소자를 연구하고 있으며, 저차원 유연전자/광소자 분야는 다양한 저차원 나노소재와 고품질의 그래핀 합성, 이를 활용한 고성능 이종접합 소자, 광전소자, 고성능 센서 등을 연구하고 있습니다.

    신소자 분야 도식화 이미지 <참고이미지>
  • 반도체융합부품연구실
    출연(연) 유일의 반도체 일괄소자 제작이 가능한 반도체종합실험실을 1987년 조성을 시작하여 현재 1,700여평에 2,000여종의 연구장비가 구축된 60여개의 개별 연구실험실 등 인프라를 구축하였으며, 이를 활용하여 4차 산업혁명의 성공적인 실현을 위해 ICT 핵심부품 및 시스템과 서비스가 연계된 핵심 고부가가치 소재부품 개발을 위한 연구환경을 제공하고 있습니다.

    실리콘 반도체소자(CMOS, JFET 등)와 고효율 Photodiode, Radiation Detector, Si 전력반도체 (MOSFET, IGBT, Rectifier) 등을 개발하였으며, 특히, 기술경쟁력을 갖는 대전력 반도체소자, SiC SBD 및 MOSFET, 전력변환 모듈 분야에 대한 연구개발을 수행하고 있습니다.

    30년간 축적된 실리콘반도체 공정 및 소자개발 기술을 기반으로 원내 기술지원을 통한 연구경쟁력 향상을 도모함과 아울러 원외 중소기업을 비롯한 산‧학‧연에 Si/SiC 반도체 소자, 센서, MEMS, 물성분석 및 패키징 등 관련 기술에 대한 Foundry Service 및 기술 지원을 통해 국내산업의 국제경쟁력을 강화하는데 전력을 다하고자 합니다.
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