고려대 김태근 교수팀 '플래시 융합 메모리' 세계 첫 개발

입력된 정보를 기존 플래시 메모리에 비해 10배 이상 빠르게 처리할 수 있는 플래시 융합 메모리가 국내 연구진에 의해 처음으로 개발됐다.

10일 교육과학기술부에 따르면 고려대 전기전자전파공학부 김태근 교수팀은 전하를 포획해 부도체 물질에 저장하는 기존의 전하포획 플래시(CTF) 방식의 장점과 차세대 비휘발성 메모리의 한 종류인 Re램 소자의 장점을 결합한 '융합형 메모리' 개발에 성공했다.

연구진은 단순히 2개의 소자나 기능을 물리적으로 융합한 형태가 아니라 1개의 트랜지스터 기반의 CTF 구조를 그대로 이용, 삽입된 저항변환물질의 상태변화를 통해 전하를 질화막 내에 빠르게 주입 또는 소거하는 방식으로 기존 메모리의 단점을 해결했다.

CTF 메모리는 새로운 반도체 나노공정을 이용해 개발한 비휘발성 메모리로 기존 반도체 공정과 호환성을 갖는 장점을 지녔고, 저항 변화를 이용한 차세대 비휘발성 메모리의 한 종류인 Re램(Resistive RAM)은 초고속ㆍ저전압의 특징을 갖는다.

하지만 CTF 메모리는 셀 크기가 작아짐에 따라 소자가 과도하게 뜨거워지고 저장용량이 감소하는 문제와 전하 제어의 어려움 등이 한계로 지적돼 왔으며 터널링 방식으로 정보를 처리함에 따른 속도 제한 문제점도 있었다.

차세대 플래시 융합 메모리는 낮은 동작전압에서 Re램 물질의 저항변화에 따른 전도ㆍ비전도 방식으로 소자를 조정함으로써 소자의 열화 문제를 해결하는 동시에 동작 속도를 크게 향상시켰다. 따라서 디지털카메라, 개인휴대단말기(PDA) 등 정보저장 및 처리장치에 다각적으로 활용될 전망이다.

이번 연구 결과는 전기전자 분야의 권위 있는 학술지인 미국전기전자학회지(IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES) 10월호에 게재됐고 원천특허 3건과 관련특허 7건도 함께 출원됐다.