[충청뉴스 이성현 기자] 국내 연구진이 자성메모리 기반 지능형 반도체 소재 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)은 신소재공학과 박병국 교수 연구팀이 차세대 비휘발성 메모리 ‘스핀궤도토크 자성메모리’의 스위칭 분극을 전기장 인가를 통해 임의로 제어하는 소재 기술을 개발했다고 21일 밝혔다.

스핀궤도토크 자성메모리는 고속 동작 및 높은 안정성 특성으로 차세대 자성메모리 기술로 개발되고 있으나 정보 기록을 위해서 외부자기장을 인가해야 해, 고집적 소자에 치명적인 단점으로 작용한다.

연구팀은 자성메모리에 측면 게이트 구조를 도입해 계면의 라쉬바 효과를 제어함으로 무자기장 스핀 궤도 토크 스위칭 소재 기술을 개발했다.

이를 통해 게이트 전압의 부호에 따라 스위칭 방향을 제어하는 결과를 보였고 하나의 소자에서 배타적 논리합(XOR), 논리곱(AND) 등의 다양한 논리연산을 구현하는 데 성공했다.

제1저자 강민구 연구원은 "이번 연구는 차세대 자성메모리 내에서 프로그램이 가능한 논리연산을 실험으로 규명해, 향후 미래 컴퓨팅 기술로 여겨지는 지능형 반도체 소자 개발에 응용될 수 있을 것ˮ이라고 말했다.

한편 이번 기술 개발에 따라 차세대 지능형 반도체로 개발되는 ‘프로세싱-인-메모리’(PIM)에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

PIM 기술은 메모리 공간에서 로직 기능을 수행해 프로세서에서 처리하는 데이터양을 획기적으로 줄임으로써, 기존 컴퓨팅 기술인 폰노이만 구조의 한계를 극복하는 기술로 여겨지고 있다.

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