열처리 능력저하 등에 따르는 고집적화 문제로 2010년 쯤이면 사실상 메모리 소자로서의 기능을 상실할 것으로 보이는 실리콘 소자를 대체할 수 있는 기술이 개발됐다. 과학기술부에 따르면, 삼성종합기술원 최원봉 박사팀은 실리콘을 이용한 메모리 소자를 대체할 수 있으며 상온에서도 작동할 수 있는 탄소나노튜브를 사용한 메모리 소자 제작기술을 개발했다. D-RAM을 비롯한 기존의 실리콘 메모리 소자들은 누설전류 발생(열처리 능력저하)과 축전 능력상의 한계 등으로 고집적화에 부적합해 짐에 따라 2010년께는 메모리 소자로서 한계를 노출하게 될 것으로 평가되고 있다. 최원봉 박사팀이 개발한 기술은 현재 포스트(post) 실리콘 메모리로서 세계적으로 연구가 활발히 이뤄지고 있는 탄소나노튜브를 이용한 것으로, 탄소나노튜브 위에 산화물-질화물-산화물(ONO)로 이뤄진 박막층을 쌓아 메모리노드의 역할을 하도록 만든 것이다. 탄소나노튜브는 직경이 수십 나노미터(10억분의 1m)의 튜브형 탄소 소재로 열전도율이 높아 안정적이며 전기 전도성이 기존의 금속에 비해 월등히 높은 특성을 지닌 것이다. 또 낮은 전력으로도 소자 구동이 가능하며 기존의 실리콘 소자와는 달리 불순물을 첨가해 전기적 특성을 지니게 만드는 공정을 필요로 하지 않는다. 기존에 발표된 연구 결과는 메모리노드로 산화물막만을 이용함으로써 실용화하기 어려운 약점을 갖고 있지만 최원봉 박사팀의 연구는 ONO막을 사용해 비휘발성 메모리를 효과적으로 작동케 한 것이다. 따라서 메모리 저장 기한도 10년 이상 지속돼 전원이 없을 때는 메모리 기능을 상실하는 기존의 휘발성 메모리보다 월등한 장점을 갖고 있다. 기술이 상용화되면 새로운 나노소자 시장의 창출은 물론 기존 메모리 시장을 대체해 2010년께 연간 1조달러 규모로 성장할 세계 반도체 시장을 주도할 수 있는 역량을 갖추는데 크게 기여할 것으로 기대되고 있다. 연구결과는 2002년 9월 스페인에서 개최된 나노기술의 경향(Trends in Nano Technolog 2002)에 관한 국제학회에 초청 발표돼 큰 호응을 얻었으며, 세계적인 권위지인 어플라이드 피직스 레터(Applied Physics Letter) 2003년 1월13일자에도 게재됐다. 현재 이 기술과 관련해 2건의 해외특허를 출원중이다. 탄소나노튜브 연구는 과기부의 21세기 프론티어 연구개발 사업의 일환으로 발족한 테라(1조분의 1m)급 나노소자개발사업단의 한 과제로 추진됐다. <Chemical Daily News 2003/01/22> |
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