KAIST, 신개념 집적회로 세계 첫 개발

국내 연구진이 양자효과 기반의 공명터널다이오드(RTD)를 이용한 저전력 아날로그·디지털 집적회로의 핵심부품을 세계 최초로 개발했다. 초고속 광통신과 바이오센서 분야에서 나노전자소자 기술의 획기적인 돌파구를 마련했다.

교육과학기술부는 KAIST 양경훈 교수팀이 ‘21세기 프론티어사업’ 테라급 나노소자개발사업단(단장 이조원)의 지원을 받아 세계최고 성능의 아날로그·디지털 통신용 집적회로의 핵심부품인 초고주파 발진기 회로와 4대1 멀티플렉서 회로 개발에 성공했다고 23일 밝혔다.

양 교수팀이 개발한 초고주파 발진기 회로는 최신 Si CMOS 기반 집적회로에 비해 소비전력을 170분의 1(0.6%)로 줄일 수 있고, 4대1 멀티플렉서 집적회로는 최신 Si CMOS 회로에 비해 소자수는 3분의 1, 전력소모는 3분의 2 이하로 줄일 수 있다.

상온 및 고온에서도 안정적인 동작특성을 나타냈고 기존의 화합물 반도체 소자 기반 집적회로 공정설비를 그대로 적용할 수 있기 때문에 수 년 내 상용화 양산 체제에 들어갈 수 있을 것으로 기대됐다.

양자효과 초고주파 발진기 회로는 바이오센서·유비쿼터스 헬스케어 시장에서 초저전력용 핵심 부품으로 활용될 수 있다. 4대1 멀티플렉서는 초고속 광통신 시스템에 적용되는 기존 CMOS 기반 멀티플렉서를 즉각적으로 대체할 수 있다.

양경훈 교수는 “학교 제작 기술임에도 불구하고 전세계적으로 비교 대상이 없을 정도로 월등히 성능이 높은 집적회로”라며 “기존 CMOS를 뛰어넘어 전자소자 설계 기술의 패러다임을 바꿀 수 있는 가능성을 제시했다”고 의미를 설명했다.

김유경기자 yukyung@etnews.co.kr