울산과학기술원(UNIST) 연구진이 초절전·고성능·소형화 장점이 있는 '3진법 반도체' 상용화 가능성을 확인한 연구를 세계 최초로 성공했다.

김경록 전기전자컴퓨터공학부 교수팀은 '3진법 금속-산화막-반도체'를 대면적 웨이퍼 구현에 성공했다고 17일 밝혔다. 연구는 삼성전자가 추진하는 삼성미래기술육성사업 지원을 받아 진행됐다. 연구 결과는 지난 15일 전자 소자 분야 학술지 네이처 일렉트로닉스에 발표됐다.

김경록 UNIST 전기전자컴퓨터공학부 교수가 기술을 소개하고 있다./자료 삼성전자
김경록 UNIST 전기전자컴퓨터공학부 교수가 기술을 소개하고 있다./자료 삼성전자
그동안 반도체 업계는 인공지능(AI), 자율주행, 사물인터넷 등 대규모 정보를 빠르게 처리하는 고성능 반도체를 만들고자 반도체 소자 크기를 줄여 집적도를 높여 왔다. 이를 위해 현재의 2진법보다 한단계 진화한 3진법 반도체가 관심을 받아왔다. 김 교수팀이 개발한 3진법 반도체는 0, 1, 2 값으로 정보를 처리한다. 처리해야 할 정보의 양이 줄어 계산 속도가 빠르고, 그에 따라 소비전력도 적다. 반도체 칩 소형화에도 강점이 있다. 예를 들어 숫자 128을 표현하려면 2진법에서는 8개 비트(bit·2진법 단위)가 필요하지만, 3진법으로는 5개 트리트(trit·3진법 단위)만 있으면 저장할 수 있다.

김 교수는 "이번 연구는 기존 2진법 반도체 소자 공정 기술을 활용해 초절전 3진법 반도체 소자와 집적회로 기술을 구현했을 뿐 아니라, 대면적으로 제작돼 3진법 반도체 상용화 가능성까지 보여줬다는 것에 의미가 있다"면서 "메모리와 시스템 반도체의 공정·소자·설계 전 분야에 걸쳐 미래 반도체 패러다임 변화를 선도할 것"이라고 밝혔다.


키워드