전문연구원 “향후 10년 이내 상용화 될 듯”
[천지일보=박수란 기자] 삼성전자가 ‘꿈의 신소재’인 그래핀을 활용한 반도체를 개발했다. 이로써 향후 10년 이내에 지금보다 100배 빠른 컴퓨터가 등장할 것으로 보인다.
삼성전자 종합기술원은 지난 18일 기존 실리콘의 한계를 극복한 그래핀을 이용, 미래 트랜지스터 구조를 개발했다고 밝혔다.
그래핀은 구리보다 약 100배 많은 전류를, 실리콘보다 100배 이상 빠르게 전달할 수 있어 이를 이용한 반도체로 컴퓨터의 두뇌에 해당하는 CPU(중앙처리장치)를 만들게 되면 지금의 CPU보다 100배 빠른 속도를 낼 수 있다는 것이다.
반도체에는 실리콘 소재의 트랜지스터가 수십억 개씩 들어 있는데 반도체 성능을 높이려면 트랜지스터의 크기를 줄여 전자의 이동거리를 좁히거나 전자의 이동도가 더 높은 소재를 사용해 전자가 빠르게 움직이게 해야 한다. 이런 점에서 높은 전자 이동도를 갖고 있는 그래핀은 실리콘을 대체할 물질로 각광받아 왔다.
하지만 그래핀 특성상 금속성을 지니고 있어 전류를 차단할 수 없다는 취약점을 갖고 있는데, 삼성전자가 새로 개발한 그래핀 트랜지스터 방식은 바로 이런 문제를 해결했다.
이 방식은 그래핀과 실리콘을 접합해 쇼키 장벽을 만들고 이 장벽의 높이를 조절하는 것으로 전류를 켜고 끌 수 있게 했다.
박성준 삼성전자 종합기술원 전문연구원은 “그래핀에 대한 연구가 지금까지 있었지만, 이번 방식은 세계에서 우리가 처음”이라고 말했다.
삼성전자는 이번 연구로 새로운 방향을 제시했고 반도체 분야를 선도할 수 있는 기반을 구축한 것으로 평가하고 있다.
그러나 그래핀이 상용화되기까지는 넘어야 할 산이 많다. 박 연구위원은 “과거 전문가들은 10년 후에나 그래핀이 상용화될 것이라고 봤지만 우리가 이를 앞당길 것”이라고 자신했다.
이어 “그래핀 물질을 하나 넣으면 그 전후 공정에서 해결해야 할 문제들이 많긴 하다”며 “그러나 기존 반도체 공정에서 추가되거나 달라지는 것은 없고 이미 실리콘에 대한 연구가 충분히 이뤄졌기 때문에 상용화 시간을 단축할 수 있다”고 덧붙였다.