UNIST 전기전자컴퓨터공학부 김경록 교수 연구팀이 초절전 '3진법 금속-산화막-반도체(Ternary Metal-Oxide-Semiconductor)'를 세계 최초로 대면적 실리콘 웨이퍼에서 구현하는데 성공했다.
이 연구 결과는 15일(영국 현지시간) 세계적인 학술지 '네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)'에 발표됐다.
반도체 업계는 AI, 자율주행, 사물인터넷 등 대규모 정보를 빠르게 처리하는 고성능 반도체를 만들기 위해 반도체 소자의 크기를 줄여 집적도를 높여 왔다.
또 업계는 현재 2진법 기반의 반도체에서 정보를 처리하는 시간을 단축하고 성능을 높일수록 증가하는 소비전력을 줄이는 문제를 해결하기 위해 고민해 왔다. 이러한 문제들을 해결할 방법으로 3진법 반도체가 주목받고 있다.
김경록 교수팀이 개발한 3진법 반도체는 0, 1, 2 값으로 정보를 처리한다.
3진법 반도체는 처리해야 할 정보의 양이 줄어 계산 속도가 빠르고 그에 따라 소비전력도 적으며 반도체 칩 소형화에도 강점이 있다.
현재 반도체 소자의 크기를 줄여 단위면적당 집적도를 높여 급격히 증가하는 정보를 효과적으로 처리하려면 소자의 소형화로 인한 양자역학적 터널링 현상이 커져 누설전류가 증가한다.
김 교수팀은 누설전류의 양에 따라 정보를 3진법으로 처리하도록 구현해 현재 산업계에서 널리 활용되고 있는 반도체 공정에서 3진법 상용화에 대한 기대감도 높였다.
김경록 교수는 "3진법 반도체는 향후 4차 산업혁명의 핵심인 AI, 자율주행, 사물인터넷, 바이오칩, 로봇 등의 기술발전에 있어 큰 파급 효과가 있을 것으로 기대된다"고 말했다.
삼성전자는 김경록 교수팀 연구지원을 위해 파운드리 사업부 팹(FAB)에서 미세공정으로 3진법 반도체 구현을 검증하고 있다.
<기사출처_뉴스1>
