미국 위스콘신대학 엄창범 교수팀…260억불 시장 예상
재미 한국인 과학자가 차세대 반도체 메모리로 이용될 수 있는 신물질을 개발했다.
미국 위스콘신대 재료공학과 엄창범 교수팀은 4일 “바륨티타늄산화물이라는 강유전체를 차세대 메모리인 F램에 사용할 수 있도록 변형시켜
합성하는 데 성공했다”고 밝혔다. 엄 교수의 관련 논문은 ‘사이언스’ 5일자에 발표됐다. 반도체 업계에서는 이 같은 신물질을 이용한 F램 반도체
시장이 오는 2008년 267억달러로 성장할 것으로 예측하고 있다.
엄 교수는 “강유전체는 전기를 걸어주면 내부 원자 위치가 달라진 채로 고정되기 때문에 전원이 꺼져도 정보가 사라지지 않는다”고 설명했다.
이 때문에 강유전체로 만든 F램은 기존 D램의 고집적도와 S램의 고속력, 플래시메모리의 비휘발성(전원이 꺼져도 정보가 지워지지 않는 성질) 등
장점을 고루 갖추고 있는 차세대 반도체 메모리로 각광받고 있다.
엄 교수는 “기존 F램에 사용되는 강유전체는 고온에서 증발하는 비스무스나 유독성 물질인 납을 이용하지만 바륨티타늄산화물은 이런 문제가
없다”고 말했다.
바륨티타늄산화물은 강유전체로 잘 알려져 있었으나 섭씨 130도 이상이 되면 성능이 크게 저하돼 F램에 사용되지 못하는 단점이 있다.
연구팀은 이 문제를 치약튜브 양쪽을 눌러 중간 부분이 솟아오르게 하는 것처럼, 기판 위에 바륨·티타늄·산소 원자들을 차례로 쌓고 양쪽에서 힘을
가해 위로 늘어나게 함으로써 해결했다. 엄 교수는 본지와의 국제전화에서 “이렇게 만들어진 바륨티타늄산화물은 섭씨 650도까지 강유전체 성질을
유지했으며, 메모리의 성능의 기준이 되는 영구극성도 250%나 증가했다”고 밝혔다.
한양대를 졸업한 엄 교수는 KAIST와 미 스탠퍼드대에서 석·박사 학위를 받았다. 삼성전자는 세계 최초로 모바일용 F램을 개발한 바
있다.
* F램은 압력이나 전기장을 가하면 분자내부의 원자배치가 변해 그 상태를 유지하는 강유전체라는 물질을 이용한 메모리 반도체다. 대용량
저장이 가능한 D램과 고속정보처리가 가능한 S램, 전원이 끊겨도 데이터가 소멸되지 않는 플래시메모리의 장점을 모두 갖춰 ‘꿈의 기억소자’로
불린다
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