차세대 지능형 전자소자
상용화 활용 기대
디지스트 연구팀이 모든 전자제품 부품의 수명을 감소시키는 현상을 발견하고 이의 원인을 세계 최초로 규명했다.
DGIST(총장 손상혁)는 11일 이현준(지능형소자융합연구실) 선임연구원 연구팀이 산화물 반도체가 고속으로 구동할 때 발생하는 피로 누적에 의한 소자 파괴 현상으로 전자제품의 수명이 감소하는 현상을 세계 최초로 규명했다고 밝혔다.
일반적으로 실리콘 반도체보다 전도성이 우수한 산화물 반도체로 제작된 전자제품은 고속으로 동작할 때 이른바 피로누적 현상으로 인해 소자의 수명이 서서히 감소하고 신뢰성은 물론이고 정보처리 오류가 발생하는 `비대칭적 국소 전자 흐름 방해 현상`이 발생하는 것을 발견했다.
이 연구팀은 집적회로에서 인가되는 신호와 유사한 교류신호를 다양한 진동수 형태로 주입하는 신뢰성 평가방법과 집적회로에서 발생하는 피로누적 현상을 단위소자에서 평가하는 방법을 동시에 적용하면서 수치해석 방법으로 이같은 결과를 얻었다.
이런 현상은 최근 인공지능 구현시스템과 차세대 디스플레이 분야에 적용하려는 시도에도 상용화에 상당한 걸림돌로 작용했던 것으로 이번 디지스트 연구팀의 규명으로 인해 차세대 지능형 전자소자 상용화에 활용될 것으로 기대를 모으고 있다.
연구팀이 규명한 현상은 소자의 전기적 신호에 의해 작동되는 모든 전자제품의 수명과 동작의 신뢰성과 밀접한 것으로 전자소자의 정보 처리, 자료 전달 등의 오류를 최소화할 수 있는 핵심 기술 개발로 이어질 것으로 전망된다.
DGIST 지능형소자융합연구실 이현준 선임연구원은 “산화물 반도체 상용화에 큰 걸림돌로 여겨왔던 피로 파괴 현상의 원인을 세계 최초로 규명한 것이 이번 연구의 의의”라며 “배터리의 수명감소를 시키는 전자맴돌이 현상 등 후속 연구개발을 통해 피로 파괴 현상이 없는 차세대 지능형 전자소자를 개발해 관련 기술 상용화를 앞당기는데 노력하겠다”고 말했다.
/김영태기자
