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UNIST 연구진, 저장용량 1000배 늘린 F램 메모리 개발
입력 2020.07.03 (21:41) 수정 2020.07.04 (18:38) 뉴스9(울산)
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[앵커]

UNIST 연구진이 차세대 반도체 가운데 하나인 F램 소재를 이용해반도체의 저장용량을  지금보다 천 배 가량 늘릴 수 있는 방법을 찾아냈습니다. 

이현진 기자의 보도입니다.

[리포트]

전세계 반도체 업계의 화두는 '집적도를 높여 반도체 크기는 줄이면서 저장 용량은 늘리는 것'입니다. 

그런데 '초미세 공정'의 한계를 넘어 저장용량을 획기적으로 늘릴 수 있는 새로운 반도체 소재가 발견됐습니다.  

UNIST 이준희 교수팀은 F램 즉 강유전체인 '산화하프늄(HfO2)'에 전압을 가할 때 원자를 작은 단위로 분리해 정보를 저장할 수 있다는 사실을 실험적으로 증명해 냈다고 밝혔습니다. 

이 방법을 이용하면 원자 4개에 정보 1비트를 저장할 수 있는데 이는 원자간 탄성때문에  1비트를 저장하는 데 원자 수천 개가필요해 집적도 향상이 어렵다는  기존 패러다임을 뒤집는 획기적인 연구 성과로 평가됩니다. 

[이준희/UNIST 에너지화학공학부 교수 : "기존 강유전체 메모리의 경우 수천 개에서 수십만 개의 원자집단이 비로소 1비트를 저장할 수 있었습니다. 그런데 이 이론과 기술을 적용할 당시 원자의 개별 묶음만으로도 1비트를 저장할 수 있어서..."]

이를 통해 메모리 반도체의 저장 용량을 1제곱센티미터당 고화질 영화 3만편을 저장할 수 있는 500테라바이트(TB), 지금보다 1,000배 이상 늘릴 수 있다는 게 연구진의 설명입니다.  

특히 '산화하프늄'은 기존의 반도체 공정에 이미 사용되는 물질이기 때문에 다른 신소재보다  상용화도 빠를 것으로 기대됩니다. 

또 원자에 직접 정보를 저장해 기존 메모리 소재로는 불가능하다고 여겨졌던 초집적.초절전 인공지능 반도체 구현도 가능할 것으로 보입니다. 

이번 연구는 9개월간의 오랜 검증기간을 거쳐 순수 이론 논문으로는 이례적으로 국제학술지 '사이언스'에 게재됐습니다.

KBS 뉴스 이현진입니다.
  • UNIST 연구진, 저장용량 1000배 늘린 F램 메모리 개발
    • 입력 2020-07-03 21:41:14
    • 수정2020-07-04 18:38:38
    뉴스9(울산)
[앵커]

UNIST 연구진이 차세대 반도체 가운데 하나인 F램 소재를 이용해반도체의 저장용량을  지금보다 천 배 가량 늘릴 수 있는 방법을 찾아냈습니다. 

이현진 기자의 보도입니다.

[리포트]

전세계 반도체 업계의 화두는 '집적도를 높여 반도체 크기는 줄이면서 저장 용량은 늘리는 것'입니다. 

그런데 '초미세 공정'의 한계를 넘어 저장용량을 획기적으로 늘릴 수 있는 새로운 반도체 소재가 발견됐습니다.  

UNIST 이준희 교수팀은 F램 즉 강유전체인 '산화하프늄(HfO2)'에 전압을 가할 때 원자를 작은 단위로 분리해 정보를 저장할 수 있다는 사실을 실험적으로 증명해 냈다고 밝혔습니다. 

이 방법을 이용하면 원자 4개에 정보 1비트를 저장할 수 있는데 이는 원자간 탄성때문에  1비트를 저장하는 데 원자 수천 개가필요해 집적도 향상이 어렵다는  기존 패러다임을 뒤집는 획기적인 연구 성과로 평가됩니다. 

[이준희/UNIST 에너지화학공학부 교수 : "기존 강유전체 메모리의 경우 수천 개에서 수십만 개의 원자집단이 비로소 1비트를 저장할 수 있었습니다. 그런데 이 이론과 기술을 적용할 당시 원자의 개별 묶음만으로도 1비트를 저장할 수 있어서..."]

이를 통해 메모리 반도체의 저장 용량을 1제곱센티미터당 고화질 영화 3만편을 저장할 수 있는 500테라바이트(TB), 지금보다 1,000배 이상 늘릴 수 있다는 게 연구진의 설명입니다.  

특히 '산화하프늄'은 기존의 반도체 공정에 이미 사용되는 물질이기 때문에 다른 신소재보다  상용화도 빠를 것으로 기대됩니다. 

또 원자에 직접 정보를 저장해 기존 메모리 소재로는 불가능하다고 여겨졌던 초집적.초절전 인공지능 반도체 구현도 가능할 것으로 보입니다. 

이번 연구는 9개월간의 오랜 검증기간을 거쳐 순수 이론 논문으로는 이례적으로 국제학술지 '사이언스'에 게재됐습니다.

KBS 뉴스 이현진입니다.
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