‘삼성의 혁명’…100배 빠른 컴퓨터 나온다

신소재 그래핀 세계 첫 활용… 2020년 이전 상용화 전망

삼성전자 종합기술원의 박성준 전문연구원(오른쪽)과 정현종 전문연구원이 그래핀 구조 모형과 웨이퍼를 들고 활짝 웃고 있다. 삼성전자 제공

삼성전자가 지금보다 데이터 처리 속도가 100배 이상 빠른 컴퓨터와 스마트폰을 만드는 데 쓰일 새로운 반도체 기술을 세계 최초로 개발했다.

삼성전자 종합기술원은 ‘꿈의 신소재’로 불리는 그래핀을 활용해 새로운 트랜지스터(반도체의 일부분) 구조를 개발했으며 이 같은 내용을 담은 논문이 세계적 과학 학술지 사이언스 온라인판에 소개됐다고 18일 밝혔다. 그래핀은 기존의 반도체 재료인 실리콘보다 더 많은 양의 전류를 훨씬 빨리 전달하는 특성을 갖고 있다.

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따라서 그래핀을 활용해 반도체를 만들면 성능을 높이고 크기를 줄일 수 있지만 그래핀의 성질이 금속에 가깝기 때문에 전류를 차단하기 어렵다는 점이 반도체 상용화의 걸림돌로 지적돼 왔다.

삼성전자 종합기술원은 그래핀과 실리콘을 접합하는 방식으로 문제를 해결했다. 지금까지 트랜지스터의 핵심소재로 쓰였던 실리콘을 대체해 성능을 획기적으로 높인 반도체를 만들 수 있는 길이 열린 것이다.

삼성전자는 그래핀과 실리콘으로 만든 소자를 ‘배리스터(Barristor)’라고 이름 붙이고 상용화에 나서기로 했다. 이 기술은 2020년 이전에 상용화될 것으로 전망된다. 삼성전자는 이미 그래핀 트랜지스터의 동작 방식과 구조에 대해 9건의 핵심 특허를 확보했다. 이에 따라 이번 기술이 보편적인 방식으로 자리 잡게 되면 막대한 금액의 로열티도 받을 수 있을 것으로 예상된다. 삼성전자 박성준 전문연구원은 “새로운 기술이 상용화되면 기술면에서 (경쟁사보다) 13∼14년 앞서 나갈 수 있다”고 말했다.

박창규 기자 kyu@donga.com