세계 최고 속도 반도체 전자소자 개발 … 경북대 김대현 교수팀, 미국서 발표

경북대 전자공학부 김대현 교수.

[아시아경제 영남취재본부 구대선 기자] 경북대 연구진이 6G 차세대 이동통신 시스템에 적용 가능한 세계 최고의 극초 고주파 특성을 가지는 차세대 반도체 전자소자를 개발했다.

경북대는 8일 전자공학부 김대현 교수와 박완수 석박사 통합과정 학생이 국내 중견기업인 큐에스아이, 일본 NTT(Nippon Telegraph and Telephone Corporation) 연구진과의 공동 연구를 통해 세계 최고 수준의 주파수 특성을 갖는 고전자 이동도 트랜지스터 반도체 전자소자를 개발했다고 밝혔다.

이번 연구 성과는 6일(현지시간) 미국 샌프란시스코에서 열린 국제 반도체 소자학회(이하 IEDM, International Electron Devices Meeting)에서 발표했다. IEDM은 세계 3대 반도체 학술대회 중 하나다. 특히 김 교수팀의 연구는 이번 IEDM에서 발표된 250편 논문 중 올해 주목할 연구 성과 16편에 선정되기도 했다.

김 교수팀이 개발한 반도체 전자소자는 디지털 동작 속도를 결정하는 차단 주파수(fT)가 0.75THz, 아날로그와 디지털 시스템의 동작 주파수 대역을 결정하는 최대 공진 주파수(fmax)가 1.1THz인 특성을 가진다.

이는 현재까지 발표된 반도체 전자소자 중에 가장 빠른 속도다. 김대현 교수는 지난해 IEDM에서 당시 최고 수준의 동작 속도를 가지는 차단 주파수(fT)가 706GHz, 최대 공진 주파수(fmax)가 962GHz 특성을 가진 게이트 길이 30nm의 고전자 이동도 트랜지스터 전자소자 개발 성과를 발표한 바 있다.

연구책임자인 김대현 교수는 “미래의 핵심 반도체 분야는 인공 지능 반도체와 6G 이동 통신용 반도체로 크게 두 가지 분야로 요약되며, 이번 연구 성과는 서브테라헤르츠 대역에서 구현될 것으로 예상되는 차세대 6G 이동 통신 반도체 시스템의 고성능, 고효율 그리고 다기능화에 핵심 원천 기술이 될 것으로 예상된다”고 말했다.

김 교수는 이어 “경북대와 큐에스아이 연구진은 해당 연구 성과를 산업통상자원부와 유럽 연합에서 지원하는 유로스타 과제에 적용해 세계 최고 수준의 저잡음 특성을 수요기업인 스웨덴 업체에서 최근 검증하기도 했다. 앞으로 폭발적인 연구 개발이 예상되는 양자 컴퓨팅 활성화를 촉진하는 핵심 소재·부품으로도 광범위하게 활용될 것으로 예상된다”고 덧붙였다.

이번 연구는 삼성 미래기술육성사업과 과학정보통신부 차세대 화합물반도체 핵심기술 개발사업의 지원을 받아 진행됐다.

영남취재본부 구대선 기자 k5865@asiae.co.kr