갈륨 비화물 이용한 칩 발열량 측정 기술 개발

COMPARA

03/06/10 12:09

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위스컨신 대학의 연구팀이 반도체에서 방출하는 열량을 측정할 수 있는 기기를 개발했다고 발표했다. 이 기기를 통해서 발열량을 낮출 수 있는 반도체 설계와 제조 기술 개발에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
이 연구팀은 실리콘과 유사한 반도체 재질인 갈륨 비화물을 사용한 단전자(Single Electron) 트랜지스터를 설계했으며 칼륨 비화물 결정체를 조작해서 전자가 트랜지스터를 지나갈 때 진동을 측정할 수 있는 방법을 찾아냈다고 한다.

전형적인 회로의 경우 전자는 트랜지스터를 지나면서 트랜지스터의 벽면에 전자가 충돌함에 따라서 진동을 하게 되며 이러한 진동이 열을 발생하게 한다. 이들이 개발한 기기를 통해서 전자의 충돌에 의한 발열량을 측정할 수 있게 되고 이를 해결하기 위한 반도체 설계가 용이해진다고 관련 개발자는 전했다.

이 팀이 개발한 트랜지스터에 사용된 칼륨 비화물은 기존 반도체에 사용되는 실리콘보다는 훨씬 가격이 비싸기 때문에 실질적인 상용화는 이루어지기 어려울 것으로 전망된다. 그러나 반도체 제조 기술이 발달됨에 따라서 갈륨 비화물로 구현했던 단전자 트랜지스터를 실리콘으로도 구현할 수 있게 될것으로 기대하고 있다고 개발팀은 전했다.

이 기술을 응용, 전자와 이들이 흘러가는 재질간의 상호 작용을 줄임으로써 더욱 많은 트랜지스터를 칩에 집적할 수 있게 되며 트랜지스터의 게이트에서 누설량을 줄일 수 있어 에너지 소비량과 발열량을 대폭 줄일 수 있게 될것이라고 이들은 주장했다.

현재 무어의 법칙을 따르고 있는 반도체 시장에 있어 이를 가로막고 있는 가장 큰 문제는 바로 칩의 발열량. 이것 때문에 기존 CMOS 공정 기술을 대체할 새로운 반도체 제조 기술 개발에 대한 논의가 활발하게 진행중이다