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국내 연구진, 차세대 ‘메모리 소자 기술’ 개발

[더테크=조재호 기자] 국내 연구진이 인간의 뇌를 모방한 하드웨어 기반으로 인공지능(AI) 연산을 구현하는 뉴모로픽 컴퓨팅의 상용화를 앞당길 신뢰성 향상 기술을 개발했다. 카이스트는 전기및전자공학부 최신현 교수 연구팀과 한양대학교 연구진과 공동연구를 통해 차세대 메모리 소자의 신뢰성과 성능을 높일 수 있는 ‘이종원자가 이온 도핑’ 방법을 개발했다고 21일 밝혔다. 이온원자가 이온이란 원재 존재하던 원자가 다른원자가를 갖는 이온을 말한다. 공동연구팀은 기존 메모리 소자의 가장 큰 문제인 불규칙한 소자 특성 변화 문제를 개선하기 위해 이종원자가 이온을 도핑하는 방식으로 소자의 균일성과 성능을 향상할 수 있다는 사실을 실험과 시뮬레이션을 통해 규명했다. 불규칙한 소자 신뢰성 문제를 해결하기 위해 이종원자가 할라이드 이온을 산화물 층 내에 주입하는 방법이 소자의 신뢰성과 성능을 향상할 수 있음을 보고했다. 같은 방법으로 소자 동작의 균일성, 동작 속도 그리고 성능이 증대됨을 실험적으로 확인했다. 또한 연구팀은 원자 시뮬레이션 분석을 통해 결정질과 비결정질 환경에서 모두 실험적으로 확인한 결과와 일치하는 소자 성능 개선 효과가 나타남을 보고했다. 이 과정에서 도핑된

조재호 기자

2024-06-21 11:33

차세대 메모리 반도체 ‘솔리톤 안정화’ 기술 개발

[더테크=조재호 기자] 카이스트와 기초과학연구원, 한양대가 공동 연구를 통해 초고속 초저전력 반도체 기술 구현을 위한 초고속 비휘발성 메모리 소자 기술을 개발했다. 이번 기술은 위상적 솔리톤이라는 구조체를 이용했는데 스핀트로닉스 기술을 한 단계 성장시키는 원동력이 될 것으로 기대된다. 카이스트는 물리학과 김세권 교수 연구팀이 기초연구과학연구원 복잡계 이론물리 연구단(PCS-IBS) 김경민 박사팀, 한양대학교 물리학과 박문집 교수팀과의 공동 연구로 뒤틀림 자성체를 이용해 위상적 솔리톤을 안정화하는 기술을 세계 최초로 개발했다고 20일 밝혔다. 스핀트로닉스는 성장 한계에 다다른 기존 반도체 기술의 근본적인 문제점들을 전자의 양자적 성질인 스핀을 이용해 해결하고자 하는 연구 분야다. 이번에 개발한 솔리톤 안정화 기술에서 솔리톤이란 특정한 구조가 주변과 상호작용을 통해 사라지지 않고 계속 유지되는 현상을 말한다. 따라서 위상적 솔리톤이라는 구조체를 이용해 정보를 저장하고 전송할 수 있는 초고속 비휘발성 메모리 소자 개발이 전 세계에서 경쟁적으로 진행 중이다. 이전까지 차세대 메모리 소자 개발을 위해 연구됐던 위상적 솔리톤으로는 스핀 구조체로 자연계에 존재하는 다양한