성균관대, 차세대 프리스탠딩 멤리스터 소자 개발

변전효과 주목해 이온 제어 성공…"소자 성능·신뢰성 향상할 것"

(성균관대 제공)

(서울=뉴스1) 장성희 기자 = 성균관대는 기계공학부 김태성 교수 연구팀이 누르는 힘만으로 이온 이동을 선택적으로 제어하는 차세대 프리스탠딩 멤리스터 소자를 개발했다고 19일 밝혔다.

멤리스터 소자는 차세대 논 폰노이만 구조에 쓰일 수 있는 소자로 기존 반도체 소자와 대비해 인메모리 컴퓨팅, 가중치 저장 등에서 다양한 장점을 갖고 있다. 다만 멤리스터 소자는 이온의 이동이 무작위적이라 상용화가 어렵다는 한계도 함께 갖고 있다.

연구팀은 외부의 힘으로 재료의 격자 구조가 휠 때 내부에 분극과 전기장이 발생하는 '변전효과'에 주목했다. 연구팀은 국소적으로 극대화한 변전효과로 특정 영역에서만 성장한 전도성 필라멘트 관측과 전도성 필라멘트의 능동 제어에 성공했다. 무작위적이었던 이온의 이동을 제어해 낸 것이다.

김 교수는 "기존 강이온성 물질이 가진 확률론적 한계점을 뛰어넘었다"며 "변전효과 기반의 이온 이동을 물질의 구조적 관점에서 바라볼 수 있는 연구로, 향후 차세대 반도체 소자 연구에서 이온을 정확하게 제어해 반도체 소자 성능과 신뢰성을 향상할 수 있을 것"이라고 말했다.

(성균관대 제공)

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