이영희교수 탄소나노튜브 논리회로 개발
- 자연과학부
- 조회수8132
- 2009-06-23
신개념 탄소나노튜브 논리회로 개발
탄소나노튜브 트랜지스터 양극성 이용, 논리회로 구현-韓연구팀
국내연구진이 세계 최초로 탄소나노튜브 트랜지스터의 양극성을 이용, 여러 기능의 논리회로를 구현할 수 있는 기술을 개발했다고 교육과학기술부가 23일 밝혔다.
이번 개발은 교과부 21세기 프론티어연구개발 사업의 일환인 테라급나노소자개발사업(단장 이조원)의 지원으로 성균관대 이영희 교수팀이 수행했다.
직경이 2나노미터의 탄소로 이뤄진 속이 빈 튜브형태의 구조를 가진 단일층 탄소나노튜브는 실리콘 다음세대를 이어갈 전자소자 재료이다.
탄소나노튜브를 트랜지스터에 응용하는 경우 고집적 테라비트메모리 및 초고속 컴퓨터의 제작이 가능할 것으로 전망돼 전 세계적으로 연구가 활발히 진행되고 있다.
지금까지 탄소나노튜브 트랜지스터를 실리콘 트랜지스터와 같이 작동시키기 위해서는 양극성을 단극성으로 바꾸기 위해 화학적으로 불순물을 주입해왔다. 하지만 이 방식은 불순물의 제어가 쉽지 않고 공기 중에서 불안정해 신뢰성이 떨어진다는 단점이 있었다.
이번 연구팀은 탄소나노튜브의 양극성을 단극성으로 바꾸지 않고도, 특성 그대로를 장점으로 활용할 수 있음을 세계 최초로 증명했다.
이를 위해 탄소나노튜브로 만든 논리회로에 단순히 양(+)과 음(-)의 공급전압만을 바꿔주면 전류의 흐름이 바뀌어 논리회로의 기본회로가 모두 구현됨을 확인했다.
이 방법을 적용하면 기존 실리콘의 논리회로 구현에 필요했던 8개의 트랜지스터를 4개만으로 구현할 수 있기 때문에 집적도가 두 배로 향상된다.
또한 이를 이용하면 전자소자의 집적도를 획기적으로 증가시킬 수 있어 핸드폰 등 무선통신용 초절전 나노 집적회로 제작에 응용이 가능할 것이란 전망이다.
이번 연구결과는 미국 나노분야의 저명학술지인 '나노 레터스(Nano Letters)' 2009년 4월호에 게재됐고, 네이처에서 아시아·태평양 지역의 최고의 재료과학 연구결과만을 발표하는 '아시아 머터리얼즈(Asia Materials)'에 6월 15일자 리서치 하이라이트로 소개됐다.
그동안 탄소나노튜브의 트랜지스터 응용은 미국의 IBM 등 선진국이 주도했으나 이번 연구성과를 통해 원천특허를 확보할 수 있게 돼 관련 분야에서 선진국과 대등한 기술경쟁을 할 수 있게 됐다고 교과부는 평가했다.
탄소나노튜브 트랜지스터 양극성 이용, 논리회로 구현-韓연구팀
국내연구진이 세계 최초로 탄소나노튜브 트랜지스터의 양극성을 이용, 여러 기능의 논리회로를 구현할 수 있는 기술을 개발했다고 교육과학기술부가 23일 밝혔다.
이번 개발은 교과부 21세기 프론티어연구개발 사업의 일환인 테라급나노소자개발사업(단장 이조원)의 지원으로 성균관대 이영희 교수팀이 수행했다.
직경이 2나노미터의 탄소로 이뤄진 속이 빈 튜브형태의 구조를 가진 단일층 탄소나노튜브는 실리콘 다음세대를 이어갈 전자소자 재료이다.
탄소나노튜브를 트랜지스터에 응용하는 경우 고집적 테라비트메모리 및 초고속 컴퓨터의 제작이 가능할 것으로 전망돼 전 세계적으로 연구가 활발히 진행되고 있다.
지금까지 탄소나노튜브 트랜지스터를 실리콘 트랜지스터와 같이 작동시키기 위해서는 양극성을 단극성으로 바꾸기 위해 화학적으로 불순물을 주입해왔다. 하지만 이 방식은 불순물의 제어가 쉽지 않고 공기 중에서 불안정해 신뢰성이 떨어진다는 단점이 있었다.
이번 연구팀은 탄소나노튜브의 양극성을 단극성으로 바꾸지 않고도, 특성 그대로를 장점으로 활용할 수 있음을 세계 최초로 증명했다.
이를 위해 탄소나노튜브로 만든 논리회로에 단순히 양(+)과 음(-)의 공급전압만을 바꿔주면 전류의 흐름이 바뀌어 논리회로의 기본회로가 모두 구현됨을 확인했다.
이 방법을 적용하면 기존 실리콘의 논리회로 구현에 필요했던 8개의 트랜지스터를 4개만으로 구현할 수 있기 때문에 집적도가 두 배로 향상된다.
또한 이를 이용하면 전자소자의 집적도를 획기적으로 증가시킬 수 있어 핸드폰 등 무선통신용 초절전 나노 집적회로 제작에 응용이 가능할 것이란 전망이다.
이번 연구결과는 미국 나노분야의 저명학술지인 '나노 레터스(Nano Letters)' 2009년 4월호에 게재됐고, 네이처에서 아시아·태평양 지역의 최고의 재료과학 연구결과만을 발표하는 '아시아 머터리얼즈(Asia Materials)'에 6월 15일자 리서치 하이라이트로 소개됐다.
그동안 탄소나노튜브의 트랜지스터 응용은 미국의 IBM 등 선진국이 주도했으나 이번 연구성과를 통해 원천특허를 확보할 수 있게 돼 관련 분야에서 선진국과 대등한 기술경쟁을 할 수 있게 됐다고 교과부는 평가했다.