탄소나노튜브 기반 트랜지스터의 응용과 현황에 관한 연구

A Study on the Application and Current Status of Carbon Nanotube-based Transistor

탄소나노튜브 트랜지스터는 기존 실리콘 기반 트랜지스터의 한계로 받아들여지고 있는 5 nm보다 작은 크기로 반도체 소자의 소스와 드레인 사이를 만들 수 있어, 기존 반도체 소자보다 향상된 성능을 가진 반도체 소자를 기존 반도체 소자가 필요로 했던 면적보다 좁은 면적에 구현할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이는 가까운 미래에 기존 실리콘 기반 트랜지스터로 구성된 반도체 칩보다 빠르고 다양한 기능을 수행할 수 있는 탄소나노튜브 트랜지스터 기반 반도체 칩이 나올 수 있음을 의미한다. 이와 더불어, 탄소나노튜브 트랜지스터를 구성하는 탄소나노튜브의 기계적인 유연성과 친환경성은 기존 반도체 소자를 직접 적용하기 어려웠던 사물에 회로를 구현할 수 있도록 하여, 다양한 주변 사물로부터 광범위한 정보를 수집하고 처리해야하는 IoT 시대를 좀 더 적극적으로 대응하는데 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다. 본 논문에서는 최근 연구된 탄소나노튜브 기반 트랜지스터의 응용과 현황을 종합하고 분석하여 탄소나노튜브 트랜지스터의 다양한 가능성을 살펴보고자 한다.

Carbon nanotube transistors can be made between source and drain of a semiconductor device with a size smaller than 5 nm, which is accepted as a limitation of the conventional silicon-based transistors. It is expected that the carbon naotube based device having improved performance than that of a conventional semiconductor device can be implemented in a smaller area than that required by the conventional semiconductor device. This means that, in the near future, carbon nanotube transistor-based semiconductor chips that can perform a variety of functions faster than conventional semiconductor chips composed of silicon-based transistors may be available. In addition, the mechanical flexibility and eco-friendly nature of the carbon nanotubes that make up the carbon nanotube transistors make it possible to implement circuits on various objects that have been difficult to directly apply to existing semiconductor devices, it is expected to be of great help in responding more actively to the era of IoT which must collect and process a wide range of information from various surrounding objects. In this paper, we examine the various possibilities of carbon nanotube transistors by collecting and analyzing the applications and current status of recently studied carbon nanotube-based transistors.