중국 연구진, 2차원 반도체 성장 속도 1000배 돌파…차세대 소재 경쟁 변곡점

중국 국방과학기술대학과 중국과학원 금속연구소 연구진이 기존 대비 약 1000배 빠른 속도로 웨이퍼급 2차원 반도체를 성장시키는 공정을 개발했다. 이는 실리콘 미세화의 물리적 한계가 현실화된 시점에서 차세대 반도체 소재 경쟁의 판도를 바꿀 수 있는 기술적 돌파구로 평가받고 있다. 연구의 핵심은 화학기상증착(CVD) 공정의 재설계에 있으며, 특히 기판 구조의 근본적인 변화에 있다.

연구팀은 기존의 고체 기판 대신 액체 금과 텅스텐을 활용한 새로운 접근법을 제시했다. 이 공정을 통해 단원자층 텅스텐 실리콘 나이트라이드 박막을 웨이퍼 규모로 균일하게 성장시키는 데 성공했다. 이는 2차원 반도체 소재의 상용화를 가로막는 가장 큰 장벽 중 하나인 대면적, 고품질 생산 속도 문제를 극적으로 해결할 가능성을 시사한다.

이번 성과는 글로벌 반도체 산업의 전략적 경쟁 구도에 직접적인 영향을 미칠 수 있다. 중국이 반도체 핵심 소재 분야에서 기술적 우위를 선점하려는 의지를 보여주는 동시에, 미국 주도의 반도체 공급망 재편 압력에 대한 대응 차원에서도 주목받고 있다. 해당 기술이 실제 양산 공정으로 안정화된다면, 고성능 컴퓨팅, 인공지능(AI) 칩, 차세대 전자장비 등 광범위한 분야의 개발 속도를 가속화할 수 있는 기반이 될 전망이다.