美 연구팀 새로운 초전도 집적회로 개발

미국의 한 연구팀이 지금까지 개발된 것 중 가장 빠르고 작은 논리 소자와 새로운 제조방법이 적용된 고성능 초전도 집적회로(ICS)를 만드는 데 성공했다.

대런 K 블록 박사팀은 미국 전기·전자 공학회가 발행하는 저널 「IEEE 스펙트럼(spectrum)」 12월호에서 「래피드 싱글 플럭스 퀀텀(RSFQ) 논리 소자」를 이용, 세계에서 가장 빠른 초전도 집적회로를 개발했다고 밝혔다.

이번에 개발된 초전도 집적회로는 그 속도뿐만 아니라 기술면에서도 독특한 것으로 평가된다.

초전도 집적회로는 기존 반도체 재료 대신 절대온도(-273℃)에 가까운 저온에서는 전기저항이 0이 되는 초전도 금속 니오브(Nb)를 사용했다. 연구팀은 이 집적회로가 초전도의 이점을 이용하기 때문에 9K(-264℃) 이하에서 작동된다고 밝혔

다.

새로운 논리 소자는 초전도 상태를 이용하는 것 외에도 또 다른 초전도체의 성질을 이용하고 있다. 니오브에는 「마그네틱 플럭스 퀀텀」이라고 부르는 자기흐름이 기본량의 2배 상태로만 존재하는 점을 이용한 것이다.

RSFQ 논리 소자에서는 마그네틱 플럭스 퀀텀의 유무가 기존 반도체에서 정보저장역할을 하는 0과 1의 역할을 한다.

연구팀은 이 초전도 집적회로를 현재 생산되는 반도체 수준의 크기로 만들면 그 성능은 기존 반도체에 비해 월등히 우수할 것이라고 밝혔다.

초전도체는 지난 60년대부터 낮은 전압으로도 고속 정보 처리가 가능하다는 점 때문에 많은 과학자들의 관심을 끌었으나 논리 소자 구현과 초전도 재료 제조의 어려움 등으로 산업화가 이뤄지지 않고 있다.

<로스앤젤레스=신화연합>