차세대 나노트랜지스터 기술로 각광받고 있는 란타늄(희토류 원소 중 가장 반응성이 큰 금속) 도핑 트랜지스터의 성능을 향상시킬 수 있는 연구 결과가 한미 공동연구팀에 의해 공개됐다.
포스텍 정윤하 교수팀(전자전기공학과)은 미국 반도체 연구 컨소시엄인 세마텍(SEMATECH)과 공동으로 정밀한 나노트랜지스터를 설계 및 제작하는데 필요한 핵심기술을 개발했다고 16일 밝혔다.
최근 열린 반도체 소자분야 최고권위의 국제반도체소자학회(IEDM)에서 발표된 이 연구성과는 열화 현상으로 인해 어려움을 겪어왔던 초고속집적회로 제작에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
휴대폰과 PC의 CPU 등에 주로 사용되는 초고속 집적회로에 들어가는 나노트랜지스터는 초고주파 영역에서의 특성이 잘 알려져 있지 않아 설계를 할때 예측한 성능과 실제 제작후의 성능이 차이가 나는 경우가 많다. 특히 주파수가 높아질수록 증폭률이 떨어지는 열화현상때문에 정밀한 나노트랜지스터 제작에 어려움이 많았었다.
한미공동연구팀은 이 같은 열화현상이 란타늄에 의해 생성된 쌍극자의 유전완화에 의한 것임을 규명했으며, 이를 적용한 회로 설계용 모델을 개발했다. 이 모델을 통해 나노트랜지스터의 열화현상을 미리 예측하고 방지할 수 있게됐을 뿐아니라 정확한 설계가 가능해져 소자의 제작시간과 비용을 절감할 수 있게 됐다.
이번 연구는 교육과학기술부의 WCU(World Class University) 정보융합공학부(ITCE)사업단, BK21, 지식경제부의 NCNT(National Center for Nanomaterials Technology)의 지원을 받아 수행됐다.
정윤하 교수는 “세마텍 측으로부터 초고속 로직과 초고주파 집적회로의 성능분석과 모델링 기법 분야에서 획기적”이라는 평가를 받았다”고 말했다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.co.kr
◆용어설명=세마텍(SEMATECH)
미국 반도체 산업의 제조공정을 개선하고 국가경쟁력 강화를 목적으로 1987년에 설립된 민관 합동 반도체 컨소시엄이다. 인텔, AMD, IBM, 삼성전자, 텍사스 인스트루먼트 등 반도체 제조업체들이 컨소시엄으로 참여하고 있다.