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투명하고 휘어지는 차세대 초박막 메모리 개발

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손동익 KIST 박사 연구팀, 웨어러블 메모리 원천 기술 확보

아시아경제

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[아시아경제 김봉수 기자] 투명하고 휘어지는 특성을 가진 차세대 초박막 메모리 소자가 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 손동익 기능성복합소재연구센터 박사 연구팀이 절연 특성을 가지는 2차원 나노소재인 육방정 질화붕소(hexagonal Boron Nitride, h-BN) 초박막 구조 사이에 0차원 양자점을 단일층으로 형성시킴으로써 이종 저차원 초박막 나노구조체 기반 투명하고 휘어짐이 가능한 메모리 소자를 개발했다고 28일 밝혔다.

이차원 나노소재 기반 플렉서블 메모리 소자는 데이터 저장, 처리, 통신에 중요한 역할을 하기 때문에 차세대 웨어러블 시장에서 필수적인 요소 중 하나이다. 수 나노미터(nm)의 2차원 나노소재로 초박막 메모리 소자를 구현할 경우, 기존에 비해 메모리 집적도를 크게 높일 수 있어 2차원 나노소재를 기반으로 플렉서블한 저항변화형 메모리 등이 개발되어왔다. 그러나 기존의 2차원 나노소재를 활용한 메모리들은 캐리어를 가두어 두는 특성이 약하여 메모리로서의 한계를 가지고 있다.

연구팀은 양자 제한 특성이 우수한 0차원 양자점을 활성층으로 도입, 2차원 나노소재에서 캐리어를 제어해 차세대 메모리 후보가 될 수 있는 소자를 구현했다. 이를 기반으로 샌드위치 구조를 가지는 2차원 육방정 질화붕소(hBN) 나노소재 사이에 0차원 양자점을 수직 적층 복합구조체로 형성하여 투명하고 휘어짐이 가능한 소자로 제작했다. 개발된 소자는 80% 이상 투명성을 유지하면서, 휘어졌을 때도 메모리 기능을 유지했다.

손동익 박사는 "전도성을 가지는 그래핀에 비해, 절연성 특성을 가지는 육방정 질화붕소(hBN) 위에 양자점 적층 제어기술을 제시함으로써 초박막 나노복합 구조체 연구에 기초를 확립했꼬 차세대 메모리 소자의 제작 및 구동 원리를 밝혔다는 데 의의가 있다"며 "앞으로 이종 저차원 나노물질 복합화의 적층 제어기술을 체계화하고 응용범위를 확대할 예정"이라고 설명했다.

이번 연구 결과는재료과학 및 복합소재 분야 국제저널인 ‘Composite Part B: Engineering’(IF: 9.078, JCR 분야 상위 0.549%) 최신호에 게재됐다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr
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