▲ 출처=freepik  © 특허뉴스

실험 장비 대신 AI를 돌려 얻은 결과만으로 특허가 나왔다. 일본 특허청(JPO)이 미국 New York General이 출원한 ‘온도 제어 에너지 증폭 기능을 각는 2차원/3차원 반도체 구조 및 응용’에 특허(특허 7733347)를 부여했다. 알려진 바에 따르면 모든 실험·분석을 범주형 인공지능(Categorical AI) 기반 컴퓨터 시뮬레이션만으로 수행해 허여된 세계 첫 사례다. 연구자는 사람 손으로 샘플을 만들거나 측정하지 않고, AI가 설계–조건 최적화–결과 해석의 전 과정을 수행했다.

핵심 기술은 단층 MoS₂(이황화몰리브덴)와 다층 InSe(셀렌화인듐)를 결합한 2D/3D 하이브리드 이종접합. 

30–80K 구간에서 온도를 정밀 제어하면 전자–포논 결합과 층간 결합이 맞물려 발광 강도·속도·모드가 선택적으로 증강된다. 기존 연구에서는 MoS₂/InSe 이종접합에서 발광 억제와 증강 현상이 보고되었으나, 온도 제어기술은 부족햇고 발광 증강 메커니즘을 설명하지 못해 최적의 설계가 막막했던 것과 달리, 출원 발명은 모델링으로 양자광원(단일광자 방출, g²(0) < 0.1), 고감도 온도센서(분해능 0.05K 미만), 저소음·고속 광 스위치(응답 <10ms), 열전 변환 디바이스 등 응용 시나리오를 구체화했다. 공정 호환성이 높아 양산 전개도 가능하다는 점을 강조한다.

의미는 크다. 전통 반도체·소자 R&D가 요구하던 프로토타입 제작–실험–재설계의 긴 사이클을, 법적으로 신뢰 가능한 AI 시뮬레이션 증거로 대체한 선례가 생긴 것. 특허 심사 현장에서 “데이터의 법주성”을 갖춘 시뮬레이션이 발명 구현의 증거로 기능할 수 있음을 보여주며, 향후 소재·소자 분야의 kits-to-fab 이전 단계가 대폭 단축될 가능성을 시사한다. 업계는 “모델 검증 요건과 재현성 기준이 새 표준으로 정착될지”를 주목하고 있다.