머리카락 굵기의 4만분의 1로 세계에서 가장 작은 트랜지스터(전자소자)가 국내에서 개발됐다.
한국과학기술원(KAIST) 전자전산학과 최양규(40사진) 교수와 나노종합팹센터 연구팀은 실리콘을 재료로 3nm(나노미터1nm는 10억분의 1m) 크기의 입체형 전자소자(FinFET)를 개발하는 데 성공했다고 14일 밝혔다.
이 소자를 이용하면 엄지손톱만 한 크기의 칩에 DVD 1250편, 신문 1만2500년치를 담을 수 있는 메모리를 만들 수 있다.
이 소자는 2003년 일본 NEC사가 발표한 4nm 평면 소자보다 작을 뿐 아니라, 크기가 작아질수록 성능이 떨어지는 단점을 개선한 것이어서 테라비트(1조 비트)급 차세대 반도체 개발에 획기적인 전기를 마련한 것으로 평가된다.
평면 소자는 크기가 100nm보다 작아지면 작동하지 않을 때도 전류가 흐르고 전압 증가에 따라 전류가 불안정해져 크기를 줄이는 데 한계가 많았다.
따라서 과학자들은 기존의 반도체 소재인 실리콘 대신 탄소나노튜브나 분자 소자 등 나노미터 수준의 새로운 소재를 개발하는 데 역점을 둬 왔다. 연구팀은 실리콘 소자 내 전류가 흐르는 통로에 게이트를 입체적으로 배치해 누설 전류를 줄이는 데 성공했다.
이번 연구 성과는 6월 13일 미국 하와이에서 열리는 초고집적회로(VLSI) 국제학회에서 발표될 예정이다.
박근태 kunta@donga.com
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