삼성 지원한 차세대 ‘초저전력・고밀도 메모리’ 반도체 소재, 국제학술지에 게재

삼성미래기술육성사업이 지원하는 국내 대학 연구팀의 차세대 반도체 소재 연구가 성과를 인정 받아 국제학술지에 게재됐다.

손준우·최시영 포스텍 신소재공학과 교수 연구팀은 반도체 미세화에 따라 점차 중요성이 커지고 있는 열 문제를 해결하기 위한 차세대 소재 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.
연구팀은 2017년 7월 삼성미래기술육성사업 연구과제로 선정돼 3년 간 지원 받았다. 이 연구는 한국연구재단 기초연구실 지원도 받았다. 연구 결과는 고집적 반도체용으로 사용할 수 있는 새로운 소재를 개발한 성과로 인정받아 지난 18일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 게재됐다.

반도체는 트랜지스터 집적도를 높여야 성능이 좋아지지만 동작 속도가 빨라지면서 열이 발생한다. 이 열은 반도체 오작동을 야기하기 때문에 연구팀은 트랜지스터 열 문제 해결을 위한 차세대 소재 기술 개발에 나섰다.

연구팀은 산화물 반도체 일종인 단결정 산화바나듐(금속 바나듐과 산소가 결합해 만든 화합물)이 기존 실리콘 대비 전압이 낮아 발열이 적다는 점에 주목하고 산화바나듐을 실리콘 웨이퍼 위에 쌓을 수 있는 기술을 개발했다. 그러나 산화바나듐은 결정 구조가 실리콘과 달라 웨이퍼에 직접 쌓으면 전기 결함이 발생할 가능성이 있다. 이에 따라 연구팀은 실리콘 웨이퍼에 결정 구조가 같은 산화티타늄을 우선 올리고 그 위에 산화바나듐을 단결정 상태로 입혔다.

손 교수는 “이번 연구를 통해 첨단 기술을 기존 실리콘 반도체 소재에 적용할 수 있게 됐다”며 “초저전력·초고밀도 메모리 등 기존 한계를 극복할 수 있는 차세대 반도체 소자 개발을 위해 노력하겠다”고 했다.

한편 '삼성미래기술육성사업'은 우리나라 미래를 책임질 과학기술 육성·지원을 목표로 삼성전자가 2013년부터 1조5000억 원을 출연해 시행하고 있는 연구 지원이다.

이 사업은 매년 상·하반기에 각각 기초과학, 소재, 정보통신기술(ICT) 분야에서 지원할 과제를 선정한다. 1년에 한 번 실시하는 '지정테마 과제 공모'를 통해 국가적으로 필요한 미래 기술분야를 지정해 해당 연구를 지원한다.

한현주 글로벌이코노믹 기자 kamsa0912@g-enews.com