경북대는 김대현 전자공학부 교수와 박완수 석·박사통합과정생이 큐에스아이, 일본 NTT 연구진과 공동으로 서브테라헤르츠(sub-THz) 대역의 6G 차세대 이동통신 시스템에 적용 가능한 세계 최고의 극초고주파 주파수 특성을 가지는 차세대 반도체 전자소자를 개발했다고 8일 밝혔다.
연구진이 개발한 기술은 주파수 특성을 갖는 고전자 이동도 트랜지스터 (HEMT) 반도체 전자소자다. 디지털 동작 속도를 결정하는 차단 주파수(fT)가 0.75㎔, 아날로그·디지털 시스템의 동작 주파수 대역을 결정하는 최대 공진 주파수(fmax)가 1.1㎔인 특성을 가진다. 이는 현재까지 발표된 반도체 전자소자들 가운데 가장 빠른 속도다.
김대현 교수는 지난해 미국에서 열린 국제반도체소자학회(IEDM)에서 당시 최고 수준의 동작 속도를 가지는 차단 주파수(fT)가 706㎓, 최대 공진 주파수(fmax)가 962㎓ 특성을 가진 게이트 길이 30㎚ 고전자 이동도 트랜지스터 전자소자 개발 성과를 발표한 바 있다.
이번 연구성과는 서브테라헤르츠 대역에서 구현될 것으로 예상되는 차세대 6G 이동 통신 반도체 시스템의 고성능·고효율·다기능화의 핵심 원천기술이 될 것으로 기대된다.
경북대와 큐에스아이 연구진은 해당 연구 성과를 산업통상자원부와 유럽 연합에서 지원하는 유로스타 과제에 적용, 세계 최고 수준의 저잡음 특성을 수요기업인 스웨덴 업체에서 최근 검증하는데 성공했다.
김대현 교수는 “이번 기술 개발로 양자 컴퓨팅 활성화를 촉진하는 핵심 소재·부품으로도 광범위하게 활용될 것으로 예상된다.”고 말했다. 이번 연구는 삼성미래기술육성사업과 과학정보통신부 차세대화합물반도체핵심기술개발사업의 지원을 받아 진행됐다. 연구성과는 지난 6일 미국 샌프란시스코에서 열린 IEDM에서 발표됐다. 이번 연구성과는 IEDM에서 발표된 250편 논문 중 올해 주목할 연구 성과 16편에 선정됐다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
