전북대학교 신소재공학부 전자재료공학전공 황희원 학부생(지도교수 김태욱)이 강원도 평창에서 열린 ‘2024 한국전기전자재료학회 추계학술대회(KIEEME 2024)’에서 학부생 경진대회 최우수상을 수상했다.

황희원 학생은 이번 대회에서 ‘포스폰산 자기조립 단분자막(Phosphonic Acid Self-Assembled Monolayer, PA-SAM)’ 물질의 비율을 최적화하고, 산화 알루미늄 기반 플로팅 게이트 메모리 트랜지스터와 뉴로모픽 특성에 미치는 영향을 연구한 성과를 발표해 높은 평가를 받았다.

PA-SAM은 소자 표면 처리에 효과적이며, 고밀도 단분자층 구조로 소자의 균일성을 높이는 데 유용하다. 특히 이번 연구에서는 ‘PFPA(12-pentafluorophenoxydodecylphosphonic acid)’와 ‘ODPA(octadecylphosphonic acid)’를 혼합해 각각의 비율을 세분화하여 연구를 진행했다. PFPA는 뛰어난 수분 저항성과 높은 전자 이동성을 제공하고, ODPA는 길 알킬 사슬 구조를 통해 화학적 안정성을 강화하는 특징이 있다.

황희원 학생은 두 물질의 최적 비율을 찾아 소자를 제작한 결과, 비선형성(Non-Linearity)이 감소하고 인간 신경구조를 모방한 뉴로모픽 특성이 크게 개선됨을 밝혔다. 이는 차세대 전자 소자 개발, 특히 메모리 트랜지스터와 뉴로모픽 소자 분야에 중요한 기여를 할 것으로 기대된다.

이번 연구는 한국연구재단의 ‘집단연구지원 기초연구실사업(BRL)’ 지원을 받아 수행됐다. 황희원 학생의 성과는 학부생 연구의 가능성을 보여주는 사례로 주목받고 있다.