[서울파이낸스 나민수 기자] 동국대학교는 본교 전자전기공학과 김두형 석사 (제1저자), 김성준 교수 (교신저자)로 구성된 연구팀이 강유전성 HfZrOx(하프늄-지르코늄 산화물) 박막과 InGaZnO(인듐-갈륨-아연 산화물) 채널 기반의 차세대 메모리 소자를 개발했다고 8일 발표했다.
이번 연구에서 제작한 HfZrOx는 ALD(원자층 증착) 기술을 통해 정확하게 두께를 조절하고 도핑 농도를 최적화했으며, 동국대학교 MINT 공정실의 스퍼터 장비를 활용해 InGaZnO 채널 박막을 개발했다. 이 강유전체 트랜지스터 메모리는 HfZrOx의 분극에 의한 비휘발성 메모리 특성과 InGaZnO 채널의 광학 반응에 의한 휘발성 메모리 특성을 동시에 갖추면서 단일 소자의 다기능성을 입증했다.
김성준 교수는 "많은 장점을 갖춰 현재 상용화된 낸드플래시의 실리콘 채널을 대체할 수 있는 소자"라며 "저전력 동작 및 높은 이미지 인식률을 기반으로 Reservoir Computing(축적컴퓨팅) 등 고성능 AI 컴퓨팅의 인공지능 반도체에서 중요한 역할을 할 수 있을 것"이라고 기대감을 나타냈다.
해당 연구 결과는 'Cost-Effective and Fully Hardware-Oriented Reservoir Computing Based on IGZO/HZO Ferroelectric Thin-Film Transistor with Electrically and Optically Distinguishable States'라는 제목으로 재료 분야 최상위 저명 국제 학술지 'Advanced Functional Materials (IF=18.5)'에 지난달 온라인 게재됐다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단의 중견연구 사업인 '축적컴퓨팅 구현을 위한 리텐션 조절 가능한 하프늄 기반 강유전체 소자 기술 및 수직적층 집적공정 개발'과 글로벌 기초연구실 사업인 '뉴로모픽 기술 기반 모빌리티 배터리 PHM 글로벌 기초연구실'의 지원을 받아 수행됐다.
