국내 연구진이 빛을 이용해 플래시 메모리에 정보를 저장하거나 제거할 수 있는 신소재를 개발했다.

한양대학교는 장대영 교수(에너지공학과) 연구팀이 빛으로 구동하는 메모리 구현을 위해 표면이 가동된 양자점(퀀텀닷) 나노 재료를 개발했다고 22일 밝혔다.

플래시 메모리로 대표되는 정보 저장 소자는 스마트폰, USB 드라이브 등 대부분의 IT 기기에 탑재되는데, 통상 전압을 제어하는 방식으로 구동된다.

메모리 소자에 빛을 이용하려는 시도는 기존에도 있었지만, 빛으로 정보를 제거하기 위해서는 강한 빛과 긴 노출시간이 필요하다는 한계가 있었다. 결국 약한 세기의 가시광선 영역대 빛으로 얼마나 빨리 정보를 제거하는지가 이번 연구의 관건이었다.

연구팀이 개발한 퀀텀닷 나노 재료 기반 플래시 메모리 구조. / 한양대학교 제공
연구팀이 개발한 퀀텀닷 나노 재료 기반 플래시 메모리 구조. / 한양대학교 제공
연구팀은 퀀텀닷으로 구성된 부동 게이트 삽입층을 도입해 퀀텀닷의 표면을 효과적으로 가공해 ‘광 유발 회복' 효과를 극대화한 유·무기 트랜지스터 기반 메모리 소자를 제작했다.

연구팀은 이 퀀텀닷을 이용해 제작한 메모리 소자로 1제곱센티미터(㎠)당 1밀리와트(㎽)의 약한 세기의 빛으로도 저장된 정보를 빠르게 저장하면서도 안정적으로 구동하는 것을 확인했다.

이번 연구는 최근 차세대 반도체 및 디스플레이 재료로 각광받는 퀀텀닷이 플래시 메모리 핵심 소재로 응용 가능하며, 효과적인 표면 가공을 통해 메모리 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있음을 보여 나노과학 분야 세계적인 권위지 ‘ACS 나노'에 게재됐다.

장재영 교수는 "이번에 개발한 퀀텀닷을 활용한 플래시 메모리는 비휘발성이면서 빛의 노출에 따라 빠르게 정보 제거가 가능하다는 점에서 향후 퀀텀닷과 같은 나노 재료를 이용해 차세대 웨어러블 전자제품 등의 저장 소자로 널리 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.