KIST, 휘어져도 기능 유지하는 '초박막 메모리소자' 개발

- 차세대 플렉서블 메모리, 디스플레이 등 웨어러블 산업 적용

이종 저차원 나노복합구조체 기반 휘어지고 투명한 초박막 메모리 소자 제조방법.[KIST 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 2차원 나노소재 기반 플렉서블 메모리 소자는 데이터 저장, 처리, 통신에 중요한 역할을 하기 때문에 차세대 웨어러블 시장에서 핵심 요소로 작용한다. 수 나노미터(nm)의 2차원 나노소재로 초박막 메모리 소자를 구현할 경우, 기존에 비해 메모리 집적도를 크게 높일 수 있어 2차원 나노소재를 기반으로 플렉서블한 저항변화형 메모리 등이 개발돼왔다. 그러나 기존 2차원 나노소재를 활용한 메모리들은 캐리어(전하를 옮기는 물질)를 가두어 두는 특성이 약해 메모리로서의 한계를 가지고 있다.

한국과학기술연구원(KIST)은 기능성복합소재연구센터 손동익 박사 연구팀이 이차원 절연 특성을 가지는 2차원 나노소재인 육방정 질화붕소 초박막 구조 사이에 0차원 양자점을 단일층으로 형성시킴으로써 이종 저차원 초박막 나노구조체 기반 투명하고 휘어지는 메모리 소자를 개발했다고 28일 밝혔다.

연구팀은 양자 제한 특성이 우수한 0차원 양자점을 활성층으로 도입, 2차원 나노소재에서 캐리어를 제어함으로써 차세대 메모리 후보가 될 수 있는 소자를 구현했다. 이를 기반으로 샌드위치 구조를 가지는 2차원 육방정 질화붕소(hBN) 나노소재 사이에 0차원 양자점을 수직 적층 복합구조체로 형성하여 투명하고 휘어짐이 가능한 소자로 제작했다. 개발된 소자는 80% 이상 투명성을 유지하면서, 휘어졌을 때도 메모리 기능을 유지했다.

손동익 박사는 “향후 이종 저차원 나노물질 복합화의 적층 제어기술을 체계화하고 응용범위를 확대할 예정”이라고 밝혔다.

이번 연구결과는 재료과학 및 복합소재 분야 국제학술지 ‘컴파짓 파트 B: 엔지니어링’ 최신 호에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com