KAIST 최성율ㆍ임성갑 교수 연구팀
구동 전력 종전보다 절반만 필요
유연성 살리면 웨어러블 전자소자 응용도 가능
한국과학기술원(KAIST) 연구진이 기존보다 훨씬 적은 전력으로 구동하고, 유연성까지 갖춘 메모리 기술을 개발했다.
18일 KAIST에 따르면 최성율 전기및전자공학부ㆍ임성갑 생명화학공학과 교수 공동 연구팀이 2차원 소재를 이용한 고집적ㆍ초전력 비휘발성 유연 메모리 기술을 개발했다.
연구진은 집적도ㆍ전력 소모 측면에서 장점이 있고, 두께가 원자층 정도로 매우 얇아 최근 실리콘을 대체할 소재로 떠오른 이황화몰리브덴 반도체를 주목했다. 그러나 이 소재는 불포화 결합을 갖지 않는 표면 특성 때문에 기존 원자층 증착 장비로는 얇은 절연막을 균일하고 견고하게 만들기 어려운 게 한계였다. 저유전율 고분자 절연막을 균일하게 증착하기도 어려워 저전압 구동도 못한다.
연구진은 ‘개시제(반응을 시작하게 하는 물질을 통칭)를 이용한 화학 기상 증착법(iCVD)’을 이용해 고성능 고분자 절연막을 구현, 이런 문제를 해결했다. 이 공정은 개시제와 단위체를 기체 상태로 만든 뒤 기상에서 고분자 반응이 일어나게 하는 것이다.
연구진을 개발한 이황화몰리브덴 반도체 메모리 소자가 기존(20V)의 절반 수준인 10V 정도의 저전압으로도 구동하는 것을 확인했다. 유연성을 보강하면 웨어러블 전자소자로의 응용도 가능하다는 게 연구진의 설명이다.
최성율 교수는 “인공지능이나 사물인터넷 등 4차 산업혁명의 근간인 반도체 소자기술은 기본 메모리 소자를 뛰어넘는 저전력성과 유연성 등을 갖춰야 한다”며 “이번 성과는 이를 해결할 수 있는 소재ㆍ공정ㆍ소자 원천 기술을 개발했다는 데 큰 의미가 있다”고 말했다.
이 연구논문은 우명훈 석사(삼성전자 연구원)와 장병철 박사과정 학생이 공동 1저자로 참여했으며, 국제 학술지 ‘어드밴스드 평셔널 머티리얼즈(11월 17일자)’ 표지 논문에 실렸다.
최두선 기자 balanceds@hankookilbo.com
기사 URL이 복사되었습니다.
댓글0