세계 최초로 35㎚급 갈륨비소계 나노트랜지스터(mHEMT)가 국내 연구진에 의해 개발돼 차세대 반도체 소자 개발에 획기적인 전기가 마련될 전망이다.
포스텍 나노기술집적센터의 정윤하 교수(전자전기공학과) 연구팀은 최근 기존 실리콘 소자보다 최소 10배 이상 빠른 새로운 구조의 35㎚급 mHEMT를 개발했다고 22일 밝혔다. 이 기술은 세계 최고 권위학술지인 미국 전자전기공학회(IEEE) 일렉트론 디바이스 레터(EDL) 8월호에 게재됐으며, 국내외 특허 출원을 신청한 상태다.
신제품은 선진국이 보유하고 있는 50㎚급 트랜지스터보다 성능이 우수하고, 가격이 절반 이하여서 상용화를 크게 앞당길 수 있다. 지금까지는 영국 글래스고대의 나노연구센터가 50㎚급 게이트 제작기술을 갖고 있으며, 미국을 비롯한 대부분의 선진국에서는 아직 100㎚ 수준의 기술을 이용해 회로를 제작하는 정도다.
연구팀은 게이트 구조가 파괴되는 현상 없이 게이트 윗부분의 면적을 크게 해 저항을 줄일 수 있는 지그재그 형태로 설계, 나노트랜지스터의 구동속도를 결정하는 최대 발진주파수를 520㎓ 이상으로 끌어올리는 데 성공했다. 또 성능이 우수하다고 알려진 인듐인(InP) 기반의 트랜지스터와 유사한 성능을 보이는데다 대량생산이 가능, 가격 경쟁력도 갖추고 있다.
이 분야의 세계적 권위자인 박윤수 미 렌슬러 폴리텍공대 교수는 “새로운 구조의 나노소자는 초고주파 소자 및 회로 개발에 획기적인 역할을 할 것”으로 내다봤다.
포항=정재훈기자@전자신문, jhoon@