부품 75% 줄이고 속도 4배…포스텍, 차세대 반도체 소자 개발 작성일 05-19 38 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="bxgoOAe4J2"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="fe5c8ee4e08321c6b6ffa6101650a42fc487a74384b7d374ebe8ac2fc148bdfc" dmcf-pid="KMagIcd8d9" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="포스텍 연구팀이 반도체 부품 하나로 여러 기능을 동시에 처리하는 트랜지스터를 개발했다. 부품 수가 75% 줄고 데이터 처리 속도는 4배 빨라졌다. 첨단 마이크로칩 이미지. 게티이미지뱅크 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/19/dongascience/20260519143317769ynns.jpg" data-org-width="680" dmcf-mid="BwV2i6ztdV" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/19/dongascience/20260519143317769ynns.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 포스텍 연구팀이 반도체 부품 하나로 여러 기능을 동시에 처리하는 트랜지스터를 개발했다. 부품 수가 75% 줄고 데이터 처리 속도는 4배 빨라졌다. 첨단 마이크로칩 이미지. 게티이미지뱅크 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="5776ada034638006b62a996d9211a715a1c4663dad83b18ed151c12d5dd710b6" dmcf-pid="9RNaCkJ6dK" dmcf-ptype="general">스마트폰과 AI 기기가 작아질수록 반도체 부품은 더 많이 필요해진다. 국내 연구팀이 부품 하나로 여러 기능을 동시에 처리하는 기술을 개발했다. 부품 수는 75% 줄고 처리 속도는 4배 빨라졌다. </p> <p contents-hash="5a3ca287d150fe542715421e346b22a76a746de8eefc6ba3085fad9a34eca7e8" dmcf-pid="2ejNhEiPMb" dmcf-ptype="general"> 포스텍은 이병훈 전자전기공학과·반도체공학과 교수, 전재현 전자전기공학과 박사 연구팀이 반도체 소자 하나로 여러 회로 기능을 동시에 수행하는 트랜지스터 기술을 개발했다고 19일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'에 3월 14일 실렸다.</p> <p contents-hash="0146775fb90819e64e3fc391734312b205bd18218263a98549d730d4e76a0632" dmcf-pid="VdAjlDnQiB" dmcf-ptype="general"> 반도체 산업의 핵심 과제 중 하나는 더 작은 칩에 더 많은 기능을 넣는 것이다. 기능이 늘어날수록 회로와 트랜지스터 수도 늘어난다. 이미 완성된 칩에 기능을 추가할 때는 기존 구조 보호를 위해 400도 이하 저온 후공정(BEOL)이 필수다. BEOL은 칩 제조 과정에서 금속 배선을 연결하는 마무리 공정이다.</p> <p contents-hash="6aea2968b6d47dd75298f0243857905b0c0b8eff3c172fcd506de232881be370" dmcf-pid="fJcASwLxMq" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 차세대 반도체 소재로 주목받아 온 '산화아연(ZnO)'과 '텔루륨(Te)'을 결합해 'ZnO-Te 이종접합 트랜지스터'를 만들었다. 두 소재 모두 200도 이하에서 얇고 균일하게 제작할 수 있어 BEOL 공정 및 3차원 적층 집적 기술과 호환된다.</p> <p contents-hash="618face2c5293442bd62bd4d9fef432a84e9d97cfdc814ec716513652ab4a8de" dmcf-pid="4ikcvroMiz" dmcf-ptype="general"> 이종접합은 특성이 다른 두 반도체를 결합한 소자로 전압을 높여도 전류가 일정하게 늘지 않는 독특한 특성을 구현할 수 있다. 개발된 소자는 전압이 올라가도 특정 구간에서 오히려 전류가 줄어드는 '부성 미분 트랜스컨덕턴스(NDT)' 특성을 보인다. 일반 트랜지스터와 달리 신호 속도를 배수로 높이는 주파수 체배, 더 많은 값을 한 번에 처리하는 다치 로직 같은 특수 회로에 유리하다. </p> <p contents-hash="882ff424e8406e4808fedaa0f9e10e37129a7a5ad559daae6103b5634ba1567a" dmcf-pid="8DSlFWmji7" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 한 소자 안에서 NDT 현상을 두 번 연속 일으키는 '이중 부성 미분 트랜스컨덕턴스(D-NDT)' 구현에 성공했다. 여러 소자가 나눠 하던 일을 소자 하나가 처리하게 한 셈이다.</p> <p contents-hash="fd49b8862a007c3ecfe4feb54d871116e2577277a8770ced48199b506210594a" dmcf-pid="6wvS3YsALu" dmcf-ptype="general"> 핵심은 두 소재의 겹침 길이를 정교하게 조절한 데 있다. 겹치는 구간이 짧으면 전류가 한 번만 변하지만 길어지면 가로·세로 방향 전류가 동시에 형성되며 전류 피크가 두 번 생긴다. 일직선으로 흐르던 전류가 입체 교차로를 만난 것처럼 더 복잡한 신호 처리가 가능해진다.</p> <p contents-hash="5fdca2de72e971af63c734883edcffc3725b467f14892a6678bb2385c2b645af" dmcf-pid="PrTv0GOcnU" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 소자 하나로 입력 신호를 네 개로 변환하는 '주파수 4체배기'를 구현했다. 기존에는 트랜지스터 여러 개가 필요했지만 단일 소자로 해결해 트랜지스터 수를 75% 줄였다. 실험에서는 신호 한 주기 안에서 데이터 처리 속도가 4배 높아지는 것도 확인했다.</p> <p contents-hash="f35feae8cf6a3957b7476634103a969457ef12447a9b77431ece2e698c7ff423" dmcf-pid="QmyTpHIkip" dmcf-ptype="general"> 이병훈 교수는 "복잡한 회로 기능을 단일 소자 수준에서 구현할 수 있다는 가능성을 보여줬다"며 "초소형 AI 기기나 3차원 고집적 반도체 시스템 개발에 폭넓게 활용될 것"이라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="731403c0ecb990c6579e6b534a05d7e5064b00e72bceebf700592d1c7ab01b0a" dmcf-pid="xsWyUXCEJ0" dmcf-ptype="general"><참고자료><br> doi.org/10.1002/adfm.74948</p> <p contents-hash="7818167df45314be2546f749ae0baebb021c1fce119f392b94e9e6588c8fc5b1" dmcf-pid="y9MxAJfzR3" dmcf-ptype="general">[조가현 기자 gahyun@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 [POWER COMPANY]‘안전한 새벽 편의점’ 가능케 했던 에스원 관제센터, 이젠 AI관제로 ‘무인경제’ 시대 연다 05-19 다음 스턱스넷보다 앞선 ‘최초의 산업 사보타주’... 핵 시뮬레이션 교란한 ‘Fast16’ 실체 드러나 05-19 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
