학술·연구
동국대 김성준 연구팀, 다기능성 휘발성 멤리스터 개발
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휘발성 메모리의 공정 및 이를 이용한 8-비트 축적 컴퓨팅의 구현으로 뉴로모픽 컴퓨팅의 활용 가능성 넓혀
나노 분야 저명 국제 학술지 ‘Nano Energy’ 최신판 온라인 게재
동국대 전자전기공학부 주동열 석사 (제1저자), 김성준 교수 (교신저자)로 구성된 연구팀이 멤리스터 메모리 소자를 이용한 8-비트 축적 컴퓨팅을 구현했다고 발표했다.
본 연구는 동국대학교 Millimeterwave Inovation Technology Research Center (MINT) 공정실의 스퍼터 장비를 활용하여 ZrOx 박막을 개발 및 증착한 결과, 저항 스위칭 소자가 성공적으로 개발했다. ZrOx를 사용한 이 소자는 뛰어난 안정성과 조절 가능한 휘발성 특성을 가지고 있어서, 하나의 소자에서 다기능성을 입증했다. 이러한 연구 성과는 차세대 전자 소자 개발에 중요한 전환점을 마련할 것으로 기대된다.
휘발성 ZrOx 기반의 저항 스위칭 소자는 연구실 내 Keithley 측정 장비를 통해 전기적 특성이 분석됐다. 전기적인 펄스 신호를 인가함으로써 뇌의 시냅스 모방, 고전적 조건 형성, 및 축적 컴퓨팅을 구현할 수 있었다. 또, 기존의 연구에서는 4비트 기반 축적 컴퓨팅 시 많은 수의 소자 어레이가 필요해 비용이 많이 들었다. 하지만 이번 연구에서는 ZrOx 기반의 소자를 활용하여 8비트 축적 컴퓨팅을 구현할 수 있었고, 이를 통해 기존 대비 42% 적은 소자만으로도 구현할 수 있었다.
동국대 연구팀은 RRAM 적층 소자의 개발뿐만 아니라 다기능성에 집중하며 올해 ACS Nano, Advanced Functional Materials, Nano energy 등 저명 국제 학술지에 꾸준히 게재하고 있다.
해당 연구결과는 <Implementation of 8-bit reservoir computing through volatile ZrOx-based memristor as physical reservoir>라는 제목으로 나노 분야 저명 국제 학술지 「Nano Energy (IF=16.8)」 24년 7월 온라인에 게재 됐다.
본 연구는 한국연구재단 중견연구 “축적컴퓨팅 구현을 위한 리텐션 조절 가능한 하프늄 기반 강유전체 소자 기술 및 수직적층 집적공정 개발” 사업을 통해서 지원을 받았다.
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