• ▲ 충북대학교 물리학과 김가현교수.ⓒ충북대학교
    ▲ 충북대학교 물리학과 김가현교수.ⓒ충북대학교
    충북대학교(총장 고창섭)가 2024년 1월의 이달의 연구자로 김가현 물리학과 교수를 선정했다.

    김가현 교수는 피인용 지수(Impact Factor) 15.9, 학문 분야별 IF값 상위 6.5%의 국제 저명 학술지인 ‘Small Structures(스몰 스트럭쳐스)’에 ‘Dynamics of Plasma-Assisted Epitaxial Silicon Growth Driven by a Hydrogen-Incorporated Nanostructure for Novel Applications(수소화된 나노구조에 기인하는 플라즈마 에피탁시 실리콘의 성장 원리)’라는 제목의 논문을 발표해 이번 이달의 연구자로 선정됐다. 

    이 연구에서 연구진은 플라즈마 에피탁시 실리콘의 주된 결함요소가 수소화된 나노 구조인 것을 규명했으며, 이와 관련한 단결정 실리콘의 저온 결정성장 원리를 실험과 이론적 계산을 통해 상보적으로 규명했다. 이 연구는 현대 반도체 산업에 필수적으로 사용되는 반도체 재료인 결정질 실리콘의 결정결함에 관한 보편적 연구인 동시에, 결정질 실리콘의 새로운 형태인 플라즈마 에피탁시 실리콘의 성장 메커니즘에 관한 연구다.

    이 논문에서 연구진은 플라즈마 에피탁시 실리콘의 신규성 및 잠재성에도 불구하고 고효율 태양전지 공정 중 발생하는 공정 불량으로만 간주했으며, 지난 10년간 플라즈마 에피탁시 실리콘에 관한 연구는 주로 플라즈마 에피탁시 실리콘의 성장 자체를 억제하는 연구와 결함을 제어하여 반도체 소자로 응용하고자 하는 연구 등에 제한되어 있음을 지적했다.

    다른 연구에서 주목하지 않았던 플라즈마 에피탁시 실리콘의 특징적인 나노구조와 공정변수 조절에 따른 나노구조의 제어법에 대해 집중해 나노 다공 구조의 실리콘 소재를 상향식으로 성장하여 반도체 소자 이외에도 전지, 수소 저장, 바이오 및 폭발물까지도 응용이 가능한 다공성 실리콘의 가능성을 탐구했다.

    김가현 교수는 “본 연구는 기존에는 단순히 문제점/단점이라고만 생각하고 주목하지 않던 에피탁시 실리콘의 나노다공구조를 반대로 적극적으로 활용하여 새로운 시각에서 연구와 새로운 응용 분야에 대한 탐색을 진행한 연구로써 플라즈마 에피탁시 실리콘의 나노다공구조를 활용한 많은 응용 연구가 기대된다”며 “이번 논문은 연구의 마무리가 아니라 새로운 연구 분야의 시작이라고 생각하고 앞으로도 플라즈마 에피탁시 실리콘 분야의 우수 연구 결과를 많이 도출하겠다”고 말했다.

    한편, 충북대는 논문 발표 학술지의 피인용지수(IF) 및 학문 분야별 IF 값, R&D 수주 금액, 기술이전 금액 등을 기준으로 매달 ‘이달의 연구자’를 선정하고 있다.