KAIST, 뉴로모픽 컴퓨팅 신뢰성·속도 실험실 수준 '개선'

이종원자가 이온 도핑 방법 새로 개발, 적용

국내 연구진이 뉴로모픽 컴퓨팅의 신뢰성과 속도를 일부 개선했다. 뉴로모픽 소자 상용화에 기여할 전망이다.

KAIST는 전기및전자공학부 최신현 교수 연구팀이 한양대학교 연구진과 공동으로 차세대 메모리 소자의 신뢰성과 성능을 높일 수 있는 이종원자가 이온 도핑 방법을 개발했다고 21일 밝혔다.

이종원자가 이온(Aliovalent ion)은 원래 존재하던 원자와 다른 원자가(공유 결합의 척도)를 갖는 이온을 말한다.

KAIST 전기및전자공학부 최신현 교수, 배종민 석사과정, 한양대 권초아 박사후연구원, 김상태 교수.(왼쪽부터)

연구팀은 기존 차세대 메모리 소자의 가장 큰 문제인 불규칙한 소자 특성 변화를 개선하기 위해 이종원자가 할라이드(halide) 이온을 산화물 층 내에 주입하는 방법을 찾았다.

이 결과 소자 동작의 균일성, 동작 속도, 그리고 성능이 '주목할 만큼' 향상됐음을 실험적으로 확인했다.

KAIST 배종민 연구원(석사과정)은 "신뢰성 문제는 어느 정도 해결한 것으로 본다"며 "그러나 뉴로모픽 소자가 상용화 되기 위해서는 뉴로모픽 소자의 회로단에서 아날로그를 디지털 값으로 변환하는 보틀랙 발생 등 여러 문제를 먼저 해결해야 할 것"이라고 말했다.

최신현 교수는 "이번에 밝혀낸 성능 향상 원리를 다양한 반도체 소자에 응용할 수 있을 것"으로 내다봤다.

이 연구는 KAIST 전기및전자공학부 배종민 석사과정, 한양대학교 권초아 박사후연구원이 공동 제1 저자로 참여했다. 연구결과는 국제 학술지 `사이언스 어드밴시스(Science Advances)' 6월호에 게재됐다.

이종원자가 이온 도핑 결과와 성능향상 원리 개념도.