성균관대 송승욱 교수팀, 차세대 메모리 성능 혁신

정보저장 효율 5배↑ AI 반도체 기대

성균관대학교는 에너지과학과 송승욱 교수 연구팀이 차세대 강유전체 비휘발성 메모리의 정보 저장 효율을 5배 향상시키는 기술을 개발했다고 21일 밝혔다. 이번 연구는 초저전력 고성능 연산, AI 반도체, 차세대 메모리 소자 개발에 새로운 전환점을 제시할 것으로 기대된다.

송승욱 교수 ＜사진=성균관대 제공＞

최근 반도체 업계에서는 전력 효율이 높은 비휘발성 메모리 소자의 필요성이 커지고 있다. 특히, 2차원(2D) 반도체 소재 기반의 강유전체 메모리는 차세대 반도체 기술로 주목받고 있지만, 소재 표면의 결함으로 인해 정보 저장 효율이 쉽게 저하되는 문제가 있었다.

연구팀은 새로운 강유전체 게이팅(Ferroelectric Gating) 물질과 전극 물질을 적용해 반도체 표면의 전하 이동을 원활하게 개선하는 데 성공했다. 이를 통해 낮은 전력으로도 소자가 작동할 수 있도록 설계해 기존 대비 정보 저장 효율을 5배 높이고, 전류 밀도와 이동도를 획기적으로 향상시켰다.

이번 연구는 미국 펜실베이니아 대학교(University of Pennsylvania), 펜실베이니아 주립대학교(Pennsylvania State University), 성균관대(현 연세대) 강주훈 교수 연구팀과 공동으로 진행됐으며, 세계적 학술지 ACS Nano에 게재됐다.

송승욱 교수는 “이번 연구는 2D 반도체 기반 강유전체 트랜지스터의 성능 한계를 극복하는 새로운 방안을 제시했다”며 “특히 낮은 접촉 저항과 높은 캐리어 밀도를 확보함으로써 차세대 저전력 전자 소자로서의 가능성을 확장했다”고 설명했다.

이은서 수습기자 libro@asiae.co.kr