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쿠팡퀵플렉스구직 0.6V서 작동·1조 회 반복 구동…속도·수명 난제 해결 실마리강유전체 계면 설계로 성능 개선…DRAM형 저전력 메모리 가능성서울대 연구팀이 낮은 전압에서도 빠르게 작동하고 1조 회의 반복 구동에도 견디는 차세대 메모리용 강유전체 소자를 개발했다. 메모리의 동작 속도를 높이면 수명이 짧아지는 기존 기술의 한계를 개선한 것으로, 전력 소모가 적은 차세대 D램(DRAM)형 메모리 개발에 활용될 것으로 기대된다.서울대 공과대학은 박민혁 재료공학부 교수 연구팀이 한양대, 포항가속기연구소, 삼성전자 연구진과 공동으로 초저전압·고속·고내구성 특성을 갖춘 강유전체 캐패시터를 개발했다고 4일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 게재됐다.박민혁 서울대 교수 연구팀이 개발한 차세대 저전력 메모리용 강유전체 소자의 구조와 작동 원리를 나타낸 모식도. 왼쪽부터 전극과 강유전체 사이의 계면 설계를 통한 전압 손실 감소, 0.6V 저전압에서의 분극 전환, D램(DRAM)과 유사한 차세대 메모리 구조의 활용 가능성을 보여준다. 연구진 제공전극·계면 설계로 속도·수명 딜레마 개선D램은 컴퓨터와 스마트폰, 인공지능(AI) 서버 등에 사용되는 대표적인 메모리다. 캐패시터에 전하를 저장해 정보를 기억하지만 시간이 지나면 전하가 빠져나가기 때문에 주기적으로 전하를 다시 채우는 '리프레시' 과정이 필요하다. 이 과정에서 전력이 소비된다.반면 강유전체 메모리는 물질 내부의 전기적 방향인 '분극'을 이용해 정보를 저장한다. 전원을 차단해도 분극 상태가 유지되는 특성이 있어 리프레시에 따른 전력 소모를 줄일 수 있다. 다만 정보를 빠르게 기록하려면 높은 전압이 필요하고, 전압을 높이면 소자의 수명이 짧아질 수 있다는 문제가 있었다.연구팀은 강유전체와 전극이 맞닿는 경계면인 '계면'을 정밀하게 설계해 이 문제를 개선했다. 강유전체 소재로는 기존 반도체 제조 공정과 호환성이 높은 하프늄·지르코늄 산화물(HZO)을 사용했다.연구팀은 질화티타늄(TiN) 전극의 결정 방향과 표면 특성을 조절해 계면에서 발생하는 산화를 억제했다. 이를 통해 전압 손실을 줄이

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