UNIST 김경록 교수 연구팀, '초절전 3진법 반도체 기술' 구현 성공

[테크월드=선연수 기자] UNIST(울산과학기술원) 전기전자컴퓨터공학부 김경록 교수 연구팀이 초절전 '3진법 금속-산화막-반도체(Ternary Metal-Oxide-Semiconductor)'를 대면적 실리콘 웨이퍼에서 구현하는데 성공했다.

지난 15일(영국 현지 시간) '네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)'에 발표된 이 연구는 삼성전자가 2017년 9월 삼성미래기술육성사업 지정테마로 선정해 지원해 온 과제다. 현재 미세공정으로 3진법 반도체 구현 연구를 검증하고 있다.

반도체 업계에서는 AI, 자율주행, IoT 등으로부터 발생되는 대규모 정보를 빠르게 처리하는 저전력, 소형 반도체를 필요로해왔다. 김경록 교수 연구팀이 개발한 3진법 반도체는 0, 1, 2 값으로 정보를 처리한다. 예를 들어, 숫자 128을 표현하려면 2진법으로는 8개의 비트(bit, 2진법 단위)가 필요하지만 3진법으로는 5개의 트리트(trit, 3진법 단위)만 있으면 저장할 수 있다. 따라 처리해야 할 정보의 양이 줄어 계산 속도가 빠르고 소비전력이 적으며, 칩 소형화에도 강점을 가진다.

또 다른 문제는 칩 소형화에 따른 집적도 향상으로 양자역학적 터널링 현상이 발생하고, 이에 따라 누설전류가 증가한다는 점이다. 김경록 교수 연구팀은 누설전류의 양에 따라 반도체 소자에서 정보를 3진법으로 처리하는데 활용한다.

김경록 교수는 "이번 연구는 대면적으로 제작돼 3진법 반도체의 상용화 가능성까지 보여줬다는 것에 큰 의미가 있다"며, "3진법 시스템으로 메모리·시스템 반도체의 공정∙소자∙설계 전 분야에 걸쳐 미래 반도체 패러다임 변화를 선도할 것"이라고 전했다.