IBM 탄소소재 컴퓨터 시험제작

미 IBM이 현행 실리콘 소재의 집적 한계를 극복할 것으로 기대되는 탄소 소재의 컴퓨터를 시험 제작했다.

「일본경제신문」에 따르면 IBM 왓슨 연구소는 시애틀에서 열리고 있는 미 물리학회에서 탄소를 원통 모양으로 나열한 신소재 「카본나노칩」을 사용해 컴퓨터 논리회로를 만드는 데 처음으로 성공했다고 13일 발표했다.

왓슨 연구소는 「고집적화의 한계가 드러나기 시작한 실리콘 반도체를 대신할 고성능 칩의 실용화 전망을 밝게 하는 성과」라고 의미를 부여했다.

실리콘을 사용하는 기존 소자는 고집적화에 따라 제조가 복잡해질 뿐 아니라 발생하는 열로 인해 성능이 떨어지는 등의 한계가 지적되고 있다. 이에 반해 카본나노튜브는 작동시 거의 열을 발생하지 않고 열전도성이 우수하기 때문에 이론상으로는 실리콘을 웃도는 집적화가 가능한 것으로 알려져 있다.

왓슨 연구소의 페든 아볼리스 연구팀은 이번 시험 제작에서 직경 약 1㎚의 나노튜브를 전극 사이의 교량 역할을 하도록 배치해 전기신호의 흐름을 제어하는 장치를 만들어 트랜지스터의 기본요소인 n형과 p형의 2개 소자로 구성되는 논리회로를 완성했다.

아볼리스 연구팀은 이전에 나노튜브로 트랜지스터를 만든 적이 있지만 이번에 제작한 것은 연산을 할 수 있는 회로다.

이 연구팀이 이번에 사용한 소자는 실리콘 계열의 기존 소자와 비슷하게 기능한 것으로 확인됐다. 또 카본튜브의 굵기를 조정함으로써 연산 성능 등에 연결하는 전기적 성질을 바꿀 수 있는 것으로 알려졌다.

일반적으로 나노튜브는 탄소 소자간 결합이 강력하기 때문에 쉽게 부서지지 않는 특성을 지녀 실용 소자로 적합한 것으로 평가된다. 그러나 현재의 기술로는 회로를 제작하는 데 특수 전자현미경을 사용해 다뤄야 하기 때문에 대량 생산은 곤란하다. 따라서 금후 제조 공정을 간소화할 수 있는 기술만 나오면 상용화가 가능할 것으로 예상된다.

<신기성기자 ksshin@etnews.co.kr>