값비싼 공정기술을 사용해 제작하던 비휘발성 메모리(nonvolatile memory) 소자 제작에 신기원이 열렸다.

ETRI(한국전자통신연구원, 원장 김흥남)는 ETRI 최성율 박사가 주도한 공동연구팀이 흑연에서 분리된 그래핀 산화물 박막을 이용, 값싸고 유연하면서도 대면적으로 제작할 수 있는 비휘발성 메모리기술을 개발했다고 6일 밝혔다.

공동연구에는 ETRI와 KAIST, 한양대, 텍사스오스틴 대학(Univ. of Texas at Austin)이 참여했다.

ETRI에 따르면, 이번 그래핀 산화물 박막 저항 메모리는 흔히 연필심 등에 사용하는 흑연을 화학적으로 처리해 단층 또는 수층의 그래핀 산화물을 얻어내고, 스핀코팅을 통해 대면적으로 박막을 증착해 제작했다.

비휘발성 메모리 소자의 구조와 동작 특성

소자 구조의 경우, 기존 플래시 메모리처럼 트랜지스터 구조가 아닌 저항 구조로 아주 간단해 저가 제작이 가능하고, 플라스틱 기판 등에 제작해 쉽게 구부릴 수 있는 장점을 가지고 있다. 실험 결과 1000번 이상 구부린 후에도 메모리 특성이 그대로 유지됐다고 ETRI는 덧붙였다.

특히 이번 연구는 그래핀 산화물 메모리의 동작 메커니즘을 완벽히 규명하고 원천특허를 확보함으로써 다양한 제품에 응용이 가능한 비휘발성 메모리를 개발할 수 있는 가능성을 높여 주고 있다.

이번 연구의 대외적 우수성은 나노과학기술 분야의 세계적인 학술지인 ‘나노 레터즈(Nano Letters)’ 온라인 속보로 지난 4일(현지시각)에 게재됨으로써 입증됐다.

그 동안 최성율 박사팀은 그래핀 응용 소자, 차세대 비휘발성 저항 메모리 등을 연구해 ‘어드밴드스 매터리얼즈(Advanced Materials), ‘ACS 나노(ACS Nano), ‘어플라이드 피직스 레터즈(Applied Physics Letters), ‘나노테크놀로지(Nanotechnology)’ 등 저명 학술지에 14편의 논문을 게재/발표했다. 아울러 관련 국내/국제 특허 15건을 출원 또는 등록한 상태다.

한편, 이번 연구는 산업기술연구회 주요사업(정부출연금사업)인 ‘ETRI 연구역량 강화를 위한 R&D 체계 구축 및 Seed형 기술개발을 위한 창의형 연구사업’(사업책임자 ETRI 정태형 박사)과 지식경제부에서 지원한 ‘차세대 휘발성 메모리 기술개발 사업(사업단장 한양대학교 박재근 교수)’의 일환으로 개발됐다.