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[실시간뉴스]'전기 덜 먹고 발열도 줄여' 메모리 반도체 기술 개발
온카뱅크관리자
조회:
74
2024-10-28 08:51:51
<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">UNIST 유정우 교수팀, 저전력으로 M램에 데이터 저장하는 메모리 소자 개발<br>높은 문턱전류 대신 전압 펄스로 데이터 저장…네이처 커뮤니케이션 논문 게재</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="yNvx7zj4an"> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="Wbi1ICKGji" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="신개념 비휘발성 스핀 메모리 소자의 작동 원리 개념도. UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/28/nocut/20241028083905968hdia.jpg" data-org-width="710" dmcf-mid="QnoqGHxpoo" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/28/nocut/20241028083905968hdia.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 신개념 비휘발성 스핀 메모리 소자의 작동 원리 개념도. UNIST 제공 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="Y2o3lSVZNJ" dmcf-ptype="general"><br>M램 반도체의 전력소모와 발열을 잡을 신개념 메모리 소자가 개발됐다.</p> <p dmcf-pid="GaSQu7Nfkd" dmcf-ptype="general">UNIST(울산과학기술원, 총장 박종래) 신소재공학과 유정우 교수팀은 저전력으로 메모리에 데이터를 저장할 수 있는 M램(자성메모리) 소자 구조를 제안하고 이를 실험으로 입증했다고 28일 밝혔다.</p> <p dmcf-pid="HMDbXZRuNe" dmcf-ptype="general">M램은 낸드플래시와 D램의 장점을 고루 갖춘 차세대 메모리다.</p> <p dmcf-pid="X2o3lSVZNR" dmcf-ptype="general">낸드플래쉬처럼 전원을 꺼도 데이터가 날아가지 않는 비휘발성을 지니며 D램 수준으로 속도가 빠르다.</p> <p dmcf-pid="ZX9IogZwaM" dmcf-ptype="general">안전성과 빠른 데이터 읽기, 쓰기가 필요한 분야에서는 일부 상용화됐다.</p> <p dmcf-pid="5Ota86Iijx" dmcf-ptype="general">M램은 메모리에 데이터를 쓰고 지울 때 전류를 사용한다.</p> <p dmcf-pid="1wHi92wMjQ" dmcf-ptype="general">메모리 소자를 구성하는 두 개 자성층의 자화 방향이 서로 평행일 때는 저항값이 작고 반평행 상태일 때는 저항값이 높아져, 각각의 평행 반평행 상태에 따라 0과 1의 데이터로 저장하는 방식이다.</p> <p dmcf-pid="tkWeBbkPAP" dmcf-ptype="general">자성층 자화 방향을 바꾸는 데는 문턱전류 이상의 전류를 흘려야하며 이때 발생하는 전력 소모와 발열이 문제였다.</p> <p dmcf-pid="FrXn2VrRo6" dmcf-ptype="general">반면 연구팀이 개발한 메모리 소자는 전압 펄스만으로 메모리에 정보를 쓸 수 있다.</p> <p dmcf-pid="3XKOLoXDj8" dmcf-ptype="general">이 소자는 그래핀이 자성절연체인 YIG(이트륨 철 가넷)와 강유전체인 PVDF-TrFE(폴리비닐리덴 플루오라이드와 에틸렌을 중합시킨 고분자) 사이에 끼어 있는 구조다.</p> <p dmcf-pid="0DGJK9Dxo4" dmcf-ptype="general">전압 펄스를 가하면 그래핀에 흐르는 전류 방향이 바뀌는데, 방향에 따라 0과 1을 저장한다.</p> <p dmcf-pid="ptflNjtsjf" dmcf-ptype="general">개발된 메모리 소자에는 역에델스타인 효과, 강자성공명 현상 등과 같은 물리 이론이 적용됐다.</p> <p dmcf-pid="UtflNjtsgV" dmcf-ptype="general">자성절연체의 강자성공명으로 그래핀에 주입된 스핀전류가 역에델스타인 효과에 의해 전하전류로 변환되는 원리다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="uXKOLoXDN2" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="UNIST 유정우 교수(아랫줄 중앙) 연구팀. 사진 오른쪽 위 끝은 제1저자인 최종현 박사. UNIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202410/28/nocut/20241028083907805nmdj.jpg" data-org-width="710" dmcf-mid="xG8vAc3IoL" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202410/28/nocut/20241028083907805nmdj.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> UNIST 유정우 교수(아랫줄 중앙) 연구팀. 사진 오른쪽 위 끝은 제1저자인 최종현 박사. UNIST 제공 </figcaption> </figure> <p dmcf-pid="7PA7WYP3o9" dmcf-ptype="general">전류 방향은 강유전체에 전압펄스를 줘서 바꿀 수 있다.</p> <p dmcf-pid="zHbsnLHENK" dmcf-ptype="general">전압펄스가 강유전체의 극성을 바꾸면 그래핀의 페르미 준위가 이동하기 때문이다. 페르미 준위에 따라 그래핀에 흐르는 전류 방향이 바뀌게 된다.</p> <p dmcf-pid="qdr951dzob" dmcf-ptype="general">유정우 교수는 "발열과 에너지 소모를 획기적으로 줄이고 기하급수적으로 늘어나는 AI 반도체 소자의 전력 소모 문제를 해결할 수 있는 단초를 제공한 연구"라고 설명했다.</p> <p dmcf-pid="Bdr951dzNB" dmcf-ptype="general">이번 연구에는 UNIST 신소재공학과 최종현 박사가 제1저자로 참여했다.</p> <p dmcf-pid="bvUkMRvagq" dmcf-ptype="general">또 UNIST 신소재공학과 출신 박정민 박사(KAIST 소속)와 연세대학교 김경환 교수와 KIAS 소속 김충현 박사가 참여했다.</p> <p dmcf-pid="KIta86Iicz" dmcf-ptype="general">연구는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션에 지난 10일 게재됐다.</p> <div dmcf-pid="9ATMzqA8o7" dmcf-ptype="general"> <strong>※CBS노컷뉴스는 여러분의 제보로 함께 세상을 바꿉니다. 각종 비리와 부당대우, 사건사고와 미담 등 모든 얘깃거리를 알려주세요.</strong> <ul> <li> <strong>이메일 :</strong><span><span>jebo@cbs.co.kr</span></span> </li> <li> <strong>카카오톡 :</strong><span>@노컷뉴스</span> </li> <li> <strong>사이트 :</strong><span>https://url.kr/b71afn</span> </li> </ul> </div> <p dmcf-pid="28NUTy8tgu" dmcf-ptype="general">울산CBS 반웅규 기자 bangija@cbs.co.kr</p> <p dmcf-pid="VpPykEphNU" dmcf-ptype="general"><span>▶ 기자와 카톡 채팅하기</span><span>▶ 노컷뉴스 영상 구독하기</span> </p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 노컷뉴스. 무단전재 및 재배포 금지.</p>
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