정소진 학생, 극한환경 견디는 소자 개발…김성찬 교수팀, 기초연구실지원사업 선정

전북대학교가 반도체 소재·소자 연구 분야에서 뛰어난 성과를 이어가며, 미래 반도체 기술 개발의 중심지로 주목받고 있다. 학부생부터 교수진까지 폭넓은 연구성과가 동시에 이뤄지며 기초-응용-산업화 전주기 연구 기반을 견고히 다지고 있다.

학부생 정소진, ‘극한 환경용 고내열 반도체 소자’ 개발

전북대 신소재공학과 정소진 학생(지도교수 문홍길)은 최근 고온·고압·방사선 등 극한 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있는 고내열 반도체 소자 개발에 성공했다. 이 기술은 미래 항공우주, 국방, 원전, 극지 연구 등 특수 분야에서 요구되는 고신뢰성 전자소자 개발에 새로운 가능성을 제시한다.

정 학생은 금속 산화물 기반 이종접합 구조를 활용해, 300℃ 이상의 고온 환경에서도 전기적 특성을 안정적으로 유지하는 트랜지스터를 제작했으며, 반복 실험을 통해 내구성과 전도 특성의 일관성도 입증했다.

해당 연구는 한국재료학회 춘계학술대회에서 우수논문상을 수상했으며, 논문은 SCI급 저널 투고를 준비 중이다. 문홍길 교수는 “학부생이 주도적으로 실험 설계부터 결과 분석까지 수행한 점이 주목할 만하다”며 “전북대의 실험중심 교육 시스템이 성과로 이어진 대표 사례”라고 평가했다.

김성찬 교수팀, 과기부 기초연구실지원사업 신규 선정

한편 전북대 전자공학과 김성찬 교수 연구팀은 최근 과학기술정보통신부 주관 ‘기초연구실지원사업’에 신규 선정되며, 반도체 소자의 원천 물리 탐구 분야에서도 경쟁력을 입증했다.

연구 주제는 ‘초고주파/고전력 반도체 소자의 전자기적 거동 모델링 및 열-전계 복합 물성 탐색’으로, GaN(질화갈륨) 기반 전력반도체 소자의 극한 운용 안정성 확보를 위한 핵심 물성 규명에 초점이 맞춰졌다.

김 교수팀은 특히 기존 고전력 반도체의 고질적 문제였던 열화 및 신뢰성 저하 현상의 원인을 물리적으로 규명하고, 신소재 개발 및 설계 최적화를 위한 실험 기반 모델을 구축할 계획이다.

해당 연구는 3년간 국비 약 6억 원이 투입되는 중대형 과제로, 참여 연구진에는 전북대 내 전자·신소재 분야 연구자 외에도 국내외 산학연 전문가가 다수 협력하고 있다.

실험 중심 반도체 연구 강화…전북대, 기초-응용 잇는 전진기지로

전북대는 이번 두 건의 성과를 통해 반도체 소자 개발과 신소재 탐색이라는 이중 축에서 동시에 두각을 드러냈다. 특히 학부생과 교수 연구실의 동시 성과는 전문인력 양성과 연구역량 확보가 유기적으로 작동하는 체계를 보여주는 사례다.

대학은 향후 ▲반도체 실험실 고도화 ▲융합형 반도체 교육과정 개발 ▲국내외 반도체 기업과의 기술 이전 및 인턴 연계 프로그램 등을 통해 실용 중심의 반도체 연구기반을 강화할 방침이다.

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