[과학]1000억번 사용가능 첨단 F램소재 개발

포항공대 연구팀이 1000억번 읽고 쓰기를 반복해도 정보가 손실되지 않는 탁월한 성능의 F램 메모리 소자를 만들 수 있는 신물질 개발에 성공했다.

F램은 수백만번 읽고 쓰기를 반복하면 정보가 손상되는 메모리인 D램과 달리 정보를 반영구적으로 보관할 수 있는 비휘발성 메모리 소자이다.

14일 포항공대 신소재공학과 장현명(張鉉明·49·사진) 교수팀은 비스무스-네오디뮴-티타늄 계열의 신물질을 이용해 자발분극이 매우 크고 반영구적으로 정보를 읽고 쓸 수 있는 획기적인 F램용 박막 커패시터를 개발했다고 밝혔다. 자발분극이란 단위 부피당 발생하는 전기 쌍극자의 크기로, F램에서는 이것이 클수록 신호를 명확히 전달할 수 있다. 이 연구결과는 물리학 분야의 최고권위지인 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 8월호에 실릴 예정이다.

지금까지 삼성전자 도시바 히다치 등 반도체업체는 F램 메모리 개발에 PZT(납-지르코늄-티타늄)와 SBT(스트론튬-비스무스-티타늄)를 주로 재료로 이용해 왔으나 PZT는 반복해 읽고 쓰면 정보가 손실되고, SBT는 섭씨 700도 정도의 높은 온도에서만 만들 수 있다는 단점을 갖고 있다.

장 교수는 “이번 연구성과를 발전시키면 현재 D램 분야에서 세계 최고 수준인 한국이 F램 분야에서도 주도권을 쥐게 될 것”이라고 말했다.

▼F램▼

높은 주파수의 교류 전기장에 의해 유도되는 전기 쌍극자의 방향성을 이용하는 새로운 방식의 메모리 소자. 비휘발성인 데다 고속으로 정보를 기록할 수 있고 소비전력도 적어 ‘차세대 메모리 소자’ 중 가장 주목받고 있다.

신동호 동아사이언스기자

dongho@donga.com