새로운 작동 원리 '멀티레벨 트랜지스터' 개발

멀티레벨 컴퓨터 구현 신소재 원천기술

[아시아경제 김철현 기자] 한국연구재단(이사장 노정혜)은 성명모 한양대 교수와 조경재 미국 텍사스주립대 교수 연구팀이 하이브리드 반도체 초격자 구조의 신소재를 이용해 새로운 작동 원리의 '멀티레벨 트랜지스터 소자'를 개발했다고 15일 밝혔다.

기존 이진법 컴퓨터의 한계를 극복할 수 있는 방법으로 0과 1의 두 가지 입력에서 벗어나 다중 입력을 이용하는 '멀티레벨' 컴퓨터가 주목받고 있지만 난이도 높은 제조 공정, 한정된 동작 온도 등이 실용화의 걸림돌이었다.

연구팀은 초격자 구조의 반도체 소재로 일반적인 트랜지스터 구조를 유지하는 동시에 멀티레벨 전도도를 구현할 수 있는 멀티레벨 트랜지스터 소자를 개발하는 데 성공했다. 연구팀은 우선 2차원 산화아연층에 유기물층을 위아래로 적층한 초격자 박막을 사용해 트랜지스터를 제작한 뒤, 산화아연층이 적층된 순서대로 활성화될 때마다 전도도가 차례로 증가하는 멀티레벨 트랜지스터를 구현했다. 멀티레벨 소자는 기존 이진법 소자의 일반적인 트랜지스터와 동일 구조를 가지고 있어 멀티레벨 소자의 어려운 제조 공정이나 대면적 및 연속 공정이 불가능한 한계를 극복할 수 있다.

성명모 교수는 "이 연구를 통해 완전히 새로운 원리로 작동하는 멀티레벨 컴퓨터를 구현할 수 있는 트랜지스터 소자를 제안했다"라며 "멀티레벨 소자가 실용화된다면 초저전력 반도체 및 소재, 장비, 센서, 고성능 로직 반도체 등 반도체를 이용하는 모든 산업에서 획기적인 발전을 가져올 것으로 기대한다"라고 말했다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr