경북대, 세계 최고 속도 반도체 전자소자 개발

김대현 전자공학부 교수팀
다중 가교채널 트랜지스터 등
반도체 혁신기술 2건 ‘주목’

6G 차세대 반도체 전자소자 등 경북대 전자공학부 김대현 교수팀의 반도체 혁신기술 2건이 최근 국립과천과학관에서 열린 ‘2023 대한민국 과학기술대전(이하 과학기술대전)’에 전시되며 국내외 학계·산업계의 주목을 받았다.

과학기술정보통신부가 주최하고, 한국연구재단과 국가과학기술연구회가 공동주관하는 과학기술대전은 국가 R&D 투자 60주년을 맞이해 과학기술 분야별 R&D 성과를 종합한 전시행사다.

국가전략기술 중심의 하이엔드 기술, 대표기업 성과 전시 등을 통해 대한민국 과학기술의 수준, 비전과 역할을 제시한다. 올해는 50개의 연구기관과 과학문화단체 등이 참가해 첨단과학기술과 기관성과를 선보였다.

이번 과학기술대전에서 김대현 교수팀은 6G 차세대 이동통신 시스템에 적용 가능한 테라헤르츠(THz) 대역용 이동통신 반도체 소자 기술과 활용 방향에 대해 소개했다.

김 교수팀이 개발한 반도체 전자소자는 디지털 동작 속도를 결정하는 차단 주파수(fT)가 0.75THz, 아날로그 및 디지털 시스템의 동작 주파수 대역을 결정하는 최대 공진 주파수(fmax)가 1.1THz인 특성을 가지고 있다.

이는 현재까지 발표된 반도체 전자소자들 중에 가장 빠른 속도다. 이 연구 성과는 지난해 말 세계 3대 반도체 학술대회인 국제반도체소자학회(IEDM)에서 발표되기도 했다.

이와 함께 김 교수팀은 세계 최초로 개발한 3-5족 화합물반도체 채널 기반의 5층 적층형의 다중 가교채널 트랜지스터도 선보였다.

이번 발표에서 저전력 고성능 트랜지스터를 개발하기 위해 채널 물질의 높은 전자 이동도와 주입속도 특성을 극대화하는 최적화 단위 공정 기술에 대해 공유하고, 결론적으로 무어의 법칙의 궁극적 해답에 대한 가능성을 제안하기도 했다.

김대현 교수는 “국내 최대 과학기술전시회인 과학기술대전에 참가해 세계적으로 인정받고 있는 우리 연구팀의 혁신적인 반도체 기술에 대한 연구 성과를 공유했다”며 “특히 해외 유수 기업들의 주목을 받아 현재 대만의 윈세미컨덕터(Win semiconductors)와 일본의 NTT, 그리고 스웨덴의 LNF사와 기술이전을 위한 공동 연구를 추진하고 있다.”고 밝혔다.

남승현기자

남승현 다른기사 보기