백창기 포항공대 연구팀, 초저전력 트랜지스터 개발

백창기 포항공대 교수

국내 연구팀이 스마트폰 등 휴대용 전자기기의 대기전력을 줄이면서도 성능을 향상시킬 수 있는 기술 개발에 성공했다.

30일 포항공과대학교(총장 김도연)는 창의IT융합공학과 백창기 교수<사진> 연구팀이 기존 실리콘 나노선 터널링 트랜지스터 보다 최소 3배 이상 동작속도가 빠른 코어-셀 수직실리콘 나노선 터널링 트랜지스터 개발에 성공했다고 밝혔다.

트랜지스터는 스마트폰이나 노트북의 중앙처리장치(CPU) 등에 들어가는 핵심 소자로 터널링 트랜지스터는 얇은 에너지 장벽을 통과하는 터널링 방식으로 전력소모를 줄일 수 있는 장점이 있다.

하지만 전자의 통과를 방해하는 높은 에너지 장벽과 제한된 터널링 면적 등으로 작은 동작 전류로 성능을 향상시키가 어렵다는 단점이 있었다.

연구팀은 단점 해소를 위해 실리콘 터널링 트랜지스터를 기반으로 나노선 중심부와 중심부를 둘러싼 주변으로 이뤄진 코어-셀 수직 실리콘 나노선 트랜지스터를 도입했다.

그 결과 에너지 장벽을 효과적으로 제어하고 터널링 면적을 더 넓게 해 휴대용 전자기기의 대기전력을 줄이면서도 최소 3배 이상 더 빠른 동작속도를 낸다는 사실을 밝혀냈다.

백창기 교수는 “이번에 개발한 기술은 초저전력으로 반도체 분야 뿐 아니라 신에너지, 미래자동차, 의료·환경용 센서 등 다양한 미래 유망 신산업에 접목시킬 수 있다”고 말했다.

한편 연구결과는 네이처 자매지 ‘사이언틱스 리포트(Sicentific Reports)’를 통해 발표됐다.