층상(d=) van der Waals(2D vdW) 물질 기반 이종구조 소자 장치는 이종접합 특성으로 인해 고급 전자 응용 분야에서 널리 연구되어 왔다. 본 연구에서는 장자기 효과 트랜지스터(FET)의 채널 물질로서, 횡방향으로 직렬 연결된 양극성(ambipolar) 반도체/Gr-bridge(그래핀 브리지)/n형 이황화 몰리브덴을 포함하는 그래핀(Gr)-브리지 이종구조 소자를 시연한다. 기존의 FET 동작과 달리, 본 연구의 Gr-브리지 소자는 비고전적 전달 특성(오목형/혹(扞) 모양의 전달 곡선)을 보이며, 이에 따라 음의 미분 트랜스컨덕턴스가 나타난다. 이러한 현상은 두 개의 직렬로 연결된 FET에서의 구동 거동으로 해석되며, Gr-브리지 층의 게이트 조절 가능 접촉 용량(contact capacity)에서 기인한다. 비고전적 전달 특성을 기반으로 보다 진보된 회로 응용으로서, 좁은 밴드갭 및 넓은 밴드갭 물질의 양극성 반도체를 사용하여 다치(多値) 논리 인버터와 주파수 트리플러 회로가 성공적으로 시연되었다. 따라서 본 연구에서 제안하는 혁신적이고 단순한 소자 구조 설계가 2D 나노전자에서의 향후 다기능 회로 응용을 위한 유망한 기술이 될 것이라고 생각한다.

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