트랜지스터·유기 메모리 소자 결합 기술, 국내 연구진이 세계첫 개발

국내 연구진이 트랜지스터와 유기 메모리 소자를 결합한 1T-1R(1Transistor+1Resistor) 형태의 유기 전자 소자 제조기술을 세계 최초로 개발해 국제학계의 주목을 받고 있다. 광주기술연구원(GIST) 신소재공학과의 이탁희(41ㆍ사진) 교수팀은 유기 소재를 이용한 메모리 소자 제작과 고집적 유기 메모리 소자 구현에 필요한 1T-1R 소자를 제작하는 데 성공했다고 24일 밝혔다. 이번 연구는 세계적인 재료공학 분야 국제학술지인 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 6월26일자에 내부표지논문으로 게재될 예정이다. 유기 소재를 이용한 메모리 소자 연구는 가격이 저렴하고 구조가 간단하다는 장점 때문에 차세대 반도체 메모리 소자기술로 주목 받고 있다. 기존의 비휘발성 유기 메모리 소자 연구는 단위소자 또는 크로스형 어레이(Arrayㆍ여러 개의 모듈을 연결해 용도에 맞게 구성한 연결 소자)가 대부분이었다. 최근 고집적 소자를 위해 어레이 형태의 메모리 소자 연구가 많이 이뤄지고 있지만 이러한 어레이는 인접한 메모리 셀(cell) 간의 ‘크로스 토크(cross talkㆍ어레이 형태의 메모리 소자에서 인접한 소자 사이의 혼선으로 잘못된 정보가 써지거나 지워지며 읽히는 현상)’가 발생한다는 문제점이 있었다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근 들어 트랜지스터 또는 다이오드를 유기 메모리 소자와 결합하는 연구가 많이 이뤄지고 있다. 이 교수팀은 실리콘 기판 위에 트랜지스터를 제작하고 트랜지스터의 전극에 폴리플루오렌 계열의 유기물질을 코팅해 저항 변화 메모리 소자를 만든 뒤 유기 메모리 소자의 저항 상태를 관찰했다. 그 결과 고저항과 저저항의 서로 다른 저항 상태가 발생하고 이러한 저항 상태가 외부의 전원 없이 유지된다는 것을 발견했다. 이 교수는 “유기 소재를 이용한 메모리 소자 제작 및 고집적 유기 메모리 소자를 만드는 데 필요한 1T-1R 소자 제작에 성공함으로써 차세대 고집적 유기 반도체 소자기술을 개발하는 기초를 다졌다는 데 의미가 있다”고 말했다. 이 교수팀은 이달 초 양성자 빔 응용기술로 나노 소자의 구동전압을 선택적으로 제어한 하이브리드형 상보성 나노 소자 논리회로를 개발, ‘어드밴스드 머티리얼스’ 표지논문으로 게재되는 등 최근 잇따라 탁월한 연구 성과를 내 주목을 받고 있다.