최우영 서강대 교수, 초저전력 터널링 플래시 메모리 개발

플래시 메모리의 전력소모 한계 극복의 새로운 방안 제시

▲최우영 서강대 전자공학과 교수

서강대학교는 전자공학과 최우영 교수 연구팀이 기존 비휘발성 메모리의 전력소모 한계를 극복할 수 있는 새로운 초저전력 비휘발성 메모리 소자를 세계 최초로 개발했다고 4일 밝혔다. 이 성과는 반도체 소자 분야의 권위 있는 학술지인 미국 Applied Physics Letters에 게재됐다.

기존의 플래시 메모리는 금속/산화물/반도체 전계효과 트랜지스터(MOSFET) 구조를 이용해 일정 수준 이상의 전압이 있어야 정상적으로 동작이 가능하다. 이는 최근 수요가 증가하고 있는 휴대용 전자기기, 사물인터넷 등에 필요한 전력소모 수준을 달성하기 어려운 면이 있었다. 반면 최 교수팀이 구현한 초저전력 플래시 메모리는 양자역학적 원리를 응용한 터널링 전계효과 트랜지스터(TFET) 구조를 이용해 매우 낮은 전압으로도 정상적인 동작이 가능하여 배터리 용량이 작거나 충전이 어려운 휴대용 전자기기 혹은 사물인터넷에 적용이 가능하다.

이번 연구 결과는 기존 플래시 메모리에 비해 동작 전압을 1/4 이하로 감소시킬 수 있어, 기존 플래시 메모리에 비해 1/10 이하의 전력소모 절감을 기대할 수 있다. 따라서 휴대 전자기기용 플래시 메모리의 전력 소모를 절감해 한번 충전으로 사용 시간을 늘릴 수 있으며, 배터리의 용량을 감소시켜 더욱 얇고 가벼운 휴대 전자기기의 구현이 가능하게 됐다. 또 사물인터넷 혹은 모바일 헬스케어 기기에서 배터리의 용량을 줄이거나 궁극적으로 제거할 수 있어 기기의 활용도를 향상시킬 수 있다.

최우영 교수는 “이번 연구는 비메모리 분야만이 아닌 메모리 분야에서도 초저전력 반도체의 구현이 가능하다는 것을 입증해 휴대용 전자기기 및 사물인터넷 분야의 경쟁력 강화에 기여할 수 있을 것”이라며 연구의 의의를 밝혔다.