탄소나노튜브 메모리소자 개발..삼성綜技院 최원봉 박사

열처리능력 저하 등에 따르는 고집적화로 2010년께 메모리 소자로서의 기능을 상실할 것으로 전망되는 실리콘 소자를 대체할 수 있는 기술이 개발됐다.

삼성종합기술원 최원봉 박사팀은 14일 상온에서도 작동하는 탄소나노튜브를 사용한 메모리 소자 제작기술을 개발했다고 밝혔다.

D램을 비롯한 기존의 실리콘 메모리 소자는 누설전류 발생(열처리 능력 저하)과 축전능력 한계 등으로 고집적화가 어려워짐에 따라 2010년께는 메모리 소자로서 한계를 노출하게 될 것으로 평가되고 있다.

최 박사팀이 개발한 기술은 현재 포스트 실리콘 메모리로서 세계적으로 연구가 활발히 이뤄지고 있는 탄소나노튜브를 이용한 것으로 탄소나노튜브 위에 산화물 질화물 산화물(ONO)로 이뤄진 박막층을 쌓아 메모리노드의 역할을 하도록 제작됐다.

탄소나노튜브는 직경이 수십 nm(1나노미터는 10억분의 1m)의 튜브형 탄소소재로,열전도율이 높아 안정적이면서도 전기 전도성이 기존의 금속에 비해 월등히 높다.

낮은 전력으로도 소자 구동이 가능하며 기존의 실리콘 소자와는 달리 불순물을 첨가해 전기적 특성을 지니게 만드는 공정을 필요로 하지 않는다.

기존 연구결과는 메모리노드로 산화물막만을 이용함으로써 실용화하기가 어려웠던 데 비해 최 박사팀은 ONO막을 사용,비휘발성 메모리를 효과적으로 작동할 수 있게 했다.

이에 따라 메모리 저장 기한도 10년 이상 지속돼(비휘발성) 전원이 없을 경우 메모리 기능을 상실하는 기존 메모리(휘발성)보다 월등한 장점을 갖고 있다고 최 박사는 설명했다.

이 기술이 상용화할 경우 새로운 나노소자 시장의 창출은 물론 기존 메모리 시장을 대체,2010년께면 연간 1조달러 규모로 성장할 세계 반도체 시장을 주도하는데 크게 기여할 것이라고 과학기술부 등은 평가했다.

이번 연구는 과기부의 21세기 프런티어 연구개발 사업으로 발족한 테라(1조분의 1m)급 나노소자개발사업단의 과제로 추진됐다.

송대섭 기자 dssong@hankyung.com