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Science news

메모리 속도 1000배 빨라지는 시대 온다(06.21)

황철성·윤정호 서울대 연구팀, 차세대 '자가 정류·저항변화 메모리' 개발

박성민 기자  (sungmin8497@hellodd.com)

한국연구재단(이사장 정민근)은 황철성 서울대 교수와 윤정호 서울대 연구원이 USB 등 초소형 저장메모리에 사용되는 낸드 플래시의 한계를 극복할 수 있는 자가 정류·저항변화 메모리를 개발했다고 21일 밝혔다.

이번에 개발된 자가 정류·저항변화 메모리는 기존 낸드 플래시 보다 정보를 저장하고 쓰는 속도가 1천배 빠르고 용량이 1.5배 높으며, 크기가 1/2 이하로 작아질 뿐 아니라 공정 비용이 낮아 차세대 메모리로 상용화가 기대된다는 평가다.

 

▲차세대 수직 저항변화 소자 구조 그림. (a) 수평형 신호선(bit line) 구조 저항변화 메모리 (b) 수직형 신호선 (bit line) 구조 저항변화 메모리 (c) 단위 메모리셀의 구조. 저항변화층(RS layer)과 정류층 (rectification layer 또는 diode layer)이 신호선과 신호구동면 (word plane) 사이에 있다.<사진=연구팀 제공>

 

연구팀은 '전극-다이오드층-메모리층-전극'을 쌓은 간단한 메모리 구조를 바탕으로, 8가지 저항상태를 안정적으로 동작하게 했다.

 

이를 통해 각 메모리 소자에 3비트를 저장해 기존대비 용량을 1.5배 늘리고, 감지 증폭기를 직접 연결해 외부로 신호를 보내는데 성공했다.

 

특히 이 메모리 구조에서 기존 대비 성능이 약 1천배에 달하는 우수한 다이오드가 '전극-다이오드 층'에 내제되어 정류 작용을 하고, 아래에는 '메모리층-전극 층'이 저항변화 메모리 역할을 수행한다.

 

이로 인해 기존에 별개였던 다이오드와 메모리를 한 소자에 동시 구현함으로써, 저항변화와 정류작용이 신속히 이루어져 용량을 늘리는 데에 최적화된 구조를 만들었다.

 

황철성 교수는 "차세대 메모리로써 각광받는 저항변화 소자 분야에서 세계적 기술을 선점할 것"이라며 "새로운 회로와 소자 구조를 제안해 감지 증폭기 활용 문제를 해결함으로써, 상용화에 한 걸음 더 나아갔다"고 말했다.

 

한편, 이번 연구결과는 재료분야 최고 권위지인 어드밴스드 머터리얼스(Advanced materials)에 5월 14일 온라인 게재됐다.