KAIST, 초저전력 메모리 개발…유연성도 갖춰

KAIST, 초저전력 메모리 개발…유연성도 갖춰



(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 최성율 KAIST 전기및전자공학부·임성갑 생명화학공학과 교수 공동 연구팀이 2차원 소재를 이용한 고집적·초저전력 비휘발성 유연 메모리 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.
우명훈 석사(삼성전자 연구원)와 장병철 박사과정 학생이 공동 1저자로 참여한 연구 논문은 재료 분야 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'(Advanced Functional Materials) 지난달 17일 자(표지 논문)에 실렸다.
연구팀이 다룬 소재는 이황화몰리브덴 반도체다.
두께는 원자층 정도로 매우 얇다.
이 소재는 최근 실리콘을 대체할 소재로 주목받는다.
집적도·전력 소모 측면에서 장점이 있기 때문이다.
유연성을 살리면 웨어러블 전자소자로의 응용도 가능하다.
그러나 이황화몰리브덴 반도체 소재는 불포화 결합(dangling bond)을 갖지 않는 표면 특성 탓에 기존 원자층 증착 장비로는 얇은 절연막을 균일하고 견고하게 만들기 힘들다는 한계가 있다.
저유전율 고분자 절연막을 10㎚(나노미터) 이하로 균일하게 증착하기도 어려워 저전압 구동이 불가능하다는 문제도 지적된다.
연구팀은 '개시제를 이용한 화학 기상 증착법'(iCVD·initiated chemical vapor deposition,)을 이용해 고성능 고분자 절연막을 구현했다.
iCVD 공정은 개시제(반응을 시작하게 하는 물질의 통칭)와 단위체를 기체 상태로 만들고서 기상에서 고분자 반응이 이뤄지게 하는 방식이다.

기존 이황화몰리브덴 반도체 메모리 소자가 20V 이상 전압으로 구동되는 반면 이번에 제작한 소자는 10V 부근 저전압으로도 구동했다.
최성율 교수는 "인공지능(AI)이나 사물인터넷(IoT) 등 4차 산업혁명 근간인 반도체 소자기술은 기존 메모리 소자를 뛰어넘는 저전력성과 유연성 등 기능을 갖춰야 한다"며 "이를 해결할 수 있는 소재·공정·소자 원천 기술을 개발했다는 의미가 있다"고 말했다.
연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 글로벌프론티어사업과 미래소재 디스커버리 사업 등 지원을 받아 수행했다.
walden@yna.co.kr
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