계층적 스크리닝 기법을 통해 얻어낸 P형 반도체의 구조 예시(NaNbO2 좌, La2SiO4Se 우).(자료=한국과학기술정보연구원)
[인포스탁데일리=이동희 기자] 국내 연구진이 태양전지나 광전자 소재 등에 필요로 하는 핵심 소자인 P형 반도체의 새 후보물질 발굴에 성공한 것으로 나타났다.
한국과학기술정보연구원(이하 KISTI)과 서울대학교 한승우 교수 연구팀은 KISTI 슈퍼컴퓨터 누리온을 활용해 대규모 연구데이터를 생산함으로써 P형 산화반도체 소재 후보 물질을 발굴했다고 8일 밝혔다.
투명한 전자소자를 만들기 위해서는 충분한 띠틈(band gap)을 가지면서도 전하의 이동이 원활한 P형 산화반도체가 필수적이지만, 기존의 P형 산화반도체는 산소가 가지는 국소전하로 인해 전하의 흐름이 어려워지는 단점이 있었다.
이에 KISTI의 누리온 슈퍼컴퓨터를 활용, 존재 가능한 다수의 P형 반도체 구조의 전기적 특성을 시뮬레이션을 통해 알아냈다고 연구팀은 설명했다.
연구팀에 따르면 P형 반도체의 성능을 분석하기 위해 필요한 수소 불순물의 에너지를 시뮬레이션을 통해 도출해내기 위해서는 대규모 계산이 필요하다.
1만7700개 물질을 대상으로 연구팀에서 자체적으로 수립한 스크리닝 기법을 도입해 총 156개의 후보군을 도출하고, 이 중 두 개의 후보물질(NaNbO2, La2SiO4Se)에 대해 시물레이션을 실시해 고온 구조안정성을 입증했다.
염민선 KISTI 슈퍼컴퓨팅응용센터장은 "데이터와 인공지능을 활용한 연구가 부쩍 늘고 있는 추세"라며 "슈퍼컴퓨터를 활용해 대규모 연구데이터를 생산하고, 고속으로 처리함으로써 데이터 기반 연구와 인공지능 연구를 활성화할 수 있도록 노력할 것"라고 말했다.
이동희 기자 nice1220@infostock.co.kr