[환경일보 김원 기자] 광주과기원 신소재공학과 이탁희 교수 연구팀이 무기물 쇼트키 다이오드와 유기물 저항 변화형 메모리 소자를 결합한 하이브리드 유형의 ‘1D-1R 비휘발성 메모리’ 개발에 성공했다.

이탁희 교수의 주도 하에 조병진 박사과정생(제1저자), 정건영 교수, 황현상 교수 연구팀이 참여한 이번 연구는 교육과학기술부 (장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)이 추진하는 ▷중견 연구자지원사업(도약연구) ▷국가핵심연구센터(NCRC) ▷세계 수준연구중심대학(WCU)육성사업 ▷지식경제부의 시스템 IC2010 사업 ▷광주과기원의 분자레벨 집적화 시스템 사업의 지원을 받아 수행됐다.

연구 결과는 세계적인 재료공학분야 국제학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials, IF : 8.191)'誌 제22권 11호 3월19일자 내부표지논문(Inside Cover Picture Article)으로 게재된다.

▲1D-1R 메모리 어레이 소자의 모식도

이번 연구는 이 교수팀이 지난해 6월에 개발한 트랜지스터와 유기 메모리 소자를 결합한 ‘1T-1R(1Transistor + 1Resistor) 소자’의 후속 연구(Advanced Materials誌 제 21권 24호 표지논문 게재)로, 이전보다 고집적화가 가능한 ‘1D-1R(1 Diode + 1 Resistor) 소자’를 개발한 것이다.

이 교수팀은 실리콘 기판 위에 무기물 쇼트키 다이오드(Schottky diode)를 제작하고, 폴리이미드(polyimide)와 버키볼(C60) 풀러린 유도체(fullerene derivative) 분자를 혼합한 유기 물질을 스핀 코팅해 저항 변화형 메모리 소자를 만든 후 ‘1D-1R 소자’의 전기 및 소자 특성을 연구했다.

이탁희 교수팀이 제작한 ‘1D-1R 소자’는 쓰기, 지우기, 읽기가 가능한 고성능 유기 메모리 전자 소자로, 기존 소자의 문제점인 정보 판독 오류를 최소화했다. 지금까지 개발된 유기 메모리 소자는 집적화를 극대화하기 위해 직교 막대 어레이(cross-bar array) 형태로 개발돼 왔다. 그러나 이것은 인접한 메모리 셀(cell) 사이에 간섭현상이 발생해 정보 판독 오류의 원인이 됐고, 어레이 구조로 집적화된 메모리 셀들의 작동을 방해해 고집적 메모리 소자를 구현할 수 없었다.

이 문제를 해결하기 위해 이 교수팀은 트랜지스터 또는 다이오드 소자와 결합된 형태의 유기 메모리 소자를 집중적으로 연구했다. ‘1D-1R 소자형’ 유기 메모리 소자는 직교 막대 어레이 구조에 적용할 수 있고, 가까운 메모리 셀들 간에 발생하는 간섭현상을 완벽히 제거해 기존의 정보 판독 오류 문제를 최소화했다.

이탁희 교수는 “이번 연구는 고집적 메모리 소자 구현에 필요한 ‘1D-1R 소자’를 국내 연구진이 단독으로 제작한 의미있는 연구로, 전세계가 주목하는 차세대 고집적 유기 메모리 소자 개발에 가능성을 열었다”라고 연구 의의를 밝혔다.

webmaster@hkbs.co.kr

김원  kangsimjang@hanmai.net

<저작권자 © 환경일보, 무단 전재 및 재배포 금지>