울산과기대, 메모리반도체 성능 향상 강유전체 개발

울산과학기술대학교(UNIST)는 오윤석(37) 자연과학부 교수 공동연구팀이 기존 메모리 반도체를 대체할 차세대 메모리의 중요한 요소인 강유전체(强誘電體, Ferroelectric)를 세계 최초로 개발했다고 13일 밝혔다.

강유전체는 절연체이지만 외부 전압이 가해지면 전기가 흐르는 분극현상이 발생하고, 이후 외부 전압이 없어지더라도 분극 상태를 유지하는 물질이다.

강유전체는 외부 전압이 가해진 후 전압이 없어도 분극 상태를 유지할 수 있기 때문에 전원을 꺼도 정보를 잃지 않는 정보저장 소자나 한 번 충전으로 하루 종일 쓸 수 있는 노트북 전지 개발에 활용될 것으로 기대 받고 있다.

오 교수와 미국 럿거스(Rutgers)대학교 정상욱 교수 연구팀은 일반적으로 수직 방향으로 발생하는 분극 현상을 수평 방향 일어나도록 하는 강유전체를 개발했다.

일반적으로 강유전체의 분극 현상은 수직 방향의 변형으로 양극과 음극이 수직 방향으로 바뀌는 데 반해 공동 연구팀이 개발한 강유전체는 내부 분자 구조의 회전을 통해 수평 방향으로 분극 현상이 일어난다. 수평 방향으로 분극 현상이 생기면 수직 방향보다 훨씬 더 많은 전기가 다양한 방향으로 경계면을 따라 흐를 수 있어 좁은 폭의 소자 회로를 개발해 메모리반도체의 성능을 향상시킬 수 있다고 대학 측은 설명했다.

이번 연구결과는 이날 ‘네이처(Nature)’자매지인 ‘네이처 머티리얼스(Nature Materials)’에 게재됐다.

울산=조원일 기자 wcho@kmib.co.kr