[디지털머니=김동호 기자] 더 작고 빠른 꿈의 반도체를 실현해줄 신소재가 발견됐다. 

삼성전자 종합기술원과 울산과학기술원(UNIST)는 최근 공동으로 진행한 연구에서 신소재 '비정질 질화붕소'를 발견했다고 밝혔다. 영국 맨체스터 대학교 연구팀이 꿈의 신소재로 통하는 그래핀을 발견한 이후 16년 만에 의미있는 신소재 발견이다.

집적도 향상은 그간 실리콘 기반 반도체 기술이 풀어야 할 핵심과제다. 집적도를 높이면 더 많은 정보를 빠르게 처리할 수 있다. 하지만 너무 집적도를 높이면 회로간 전기적 간섭으로 오류가 발생할 가능성이 커진다. 이 때문에 2차원 소재(2D)는 반도체 업계의 고민을 해결할 핵심으로 주목받아왔다. 

2D 소재는 원자 수준에서도 도체, 부도체 혹은 반도체의 강력한 특성을 가진다. A4용지(약 0.1mm) 약 10만분의 1의 두께로 매우 얇다. 하지만 잘 휘어지는 유연성을 가진 동시에 단단한 것이 특징이다.

2D 소재의 대표적인 것이 그래핀이다. 삼성전자 종합기술원은 다년간 그래핀을 반도체 공정에 적용하기 위해 연구개발해왔다. 

삼성전자 종합기술원은 UNIST와의 공동 연구를 통해 비정질 질화붕소를 발견했다. 

비정질 질화붕소는 화이트 그래핀의 파생 소재다. 질소와 붕소 원자로 이루어져 있지만 정형화돼있지 않은 분자구조를 가져 화이트 그래핀과 차이가 있다. 비정질 질화붕소는 반도체 소형화를 위한 핵심 요소인 유전체(반도체 내에서 배선 사이의 전기적 간섭을 차단하는 역할을 하는 물질)로 활용돼 집적도를 를 높일 수 있게 해준다. 

비정질 질화붕소는 메모리 반도체(DRAM, NAND 등)는 물론 시스템 반도체 전반에 걸쳐 적용할 수 있다. 특히 고성능 서버용 메모리 반도체에도 활용할 수 있을 전망이다. 

삼성전자 종합기술원 박성준 상무는 "최근 2D 소재와 여기서 파생된 신소재 개발이 가속화되고 있지만 공정에 바로 적용하기 위해서는 학계와 기업의 추가적인 연구와 개발이 필요하다"며 "신소재 연구개발뿐만 아니라 공정 적용성을 높여 반도체 산업 패러다임 전환을 주도해 나갈 것"이라고 말했다. 

디지털머니 김동호 기자 sycha75@gmail.com 김동호 기자의 기사 더보기

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