충북대 최중범교수팀, 저전력 테라급 SET논리회로 세계최초 개발

　최대 1년까지 휴대폰 배터리를 갈아 끼우지 않고 사용할 수 있는 테라비트급 고집적 실리콘 반도체 논리회로의 핵심기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

　충북대학교 최중범 교수(53·사진)팀(테라급 나노소자개발사업단 세부과제 수행)은 자체 개발한 10㎚급 실리콘 단전자 소자(SET:Single Electron Transistor) 제작기술을 기반으로 웨이퍼에 낸드(NAND) 및 노어(NOR) 논리회로 온칩 집적공정 기술을 세계 최초로 성공했다고 16일 발표했다.

　이 기술은 ‘0’ 혹은 ‘1’이라는 입력값에 의해서만 연산이 가능한 상보성 금속산화물반도체(CMOS)와는 달리 전자 하나로 논리신호를 처리하기 때문에 소비전력을 기존에 비해 100분의 1∼1000분의 1 수준으로 낮출 수 있다. 이에 따라 휴대폰·노트북PC를 비롯한 모바일 휴대기기는 물론이고 인공지능칩, 나노·바이오칩, 양자컴퓨팅 큐빗생성·감지시스템용으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

　최 교수는 “단전자 낸드·노어 회로는 단전자 트랜지스터의 저소비전력 특성 외에 한 개의 회로에 0, 1, 2, 3 등 다중치의 입력 값으로 연산과 네 가지 기본논리를 할 수 있기 때문에 집적화 공정 시 필요한 회로 수도 획기적으로 줄일 수 있어 집적도를 높일 수 있다”고 설명했다.

　최 교수는 또 “10㎚ 이하의 테라급 집적회로에 기존의 CMOS를 이용하면 스위칭 소비전력이 증가해 동작회로의 온도가 태양의 표면온도까지 오르기 때문에 SET를 이용한 다중치 로직연산 도입이 궁극적 대안으로 제기돼 왔다”며 “다중치 로직회로는 기존 CMOS 회로의 한계를 극복할 수 있는 차세대 나노소자 회로들 가운데 하나로 기대된다”고 덧붙였다.

　주문정기자@전자신문, mjjoo@