Á¶¸¸È£ ±³¼ö, ÀÓÇö¿í ¿¬±¸¿ø |
¿¬¼¼´ëÇб³ ¹°¸®Çаú Á¶¸¸È£ ±³¼ö ¿¬±¸ÆÀÀÌ Â÷¼¼´ë ÃÊ°ÝÀÚ »óº¯È ¸Þ¸ð¸®(Advanced iPCM)¸¦ °³¹ßÇØ ¹°¸® ¹× Àç·á°úÇÐ ºÐ¾ßÀÇ ±ÇÀ§ ÀÖ´Â ±¹Á¦ÇмúÁö ‘¸ÓÅ͸®¾óÁî Åõµ¥ÀÌ(Materials Today, IF 24.2)’¿¡ Áö³ 18ÀÏ °ÔÀçµÆ´Ù.
¿¬±¸ÆÀÀº ¿ì¼öÇÑ »óº¯È Ư¼ºÀ¸·Î Àß ¾Ë·ÁÁø °Ô¸£¸¶´½ÅÚ·ç¶óÀ̵å(GeTe)¿Í ¾ÈƼ¸óÅÚ·ç¶óÀ̵å(Sb2Te3) ÃþÀÌ ÃÊ°ÝÀÚ ±¸Á¶¸¦ ÀÌ·ç°í ÀÖ´Â ±âÁ¸ °è¸é »óº¯È ¸Þ¸ð¸®(iPCM)¿¡¼ ÇÑ ´Ü°è ¹ßÀü½ÃÄÑ, ÃÊ°ÝÀÚ ±¸Á¶ÀÇ ¾ÈƼ¸óÅÚ·ç¶óÀ̵å(Sb2Te3) Ãþ¿¡ ƼŸ´½(Ti) ¿ø¼Ò¸¦ ¼±º°ÀûÀ¸·Î ġȯÇÏ´Â ¹æ½ÄÀ¸·Î ¸Þ¸ð¸® ¼ÒÀÚ¿¡ ȹ±âÀû °³¼±ÀÌ °¡´ÉÇÔÀ» ¹àÇû´Ù.
ÀÌ´Â Â÷¼¼´ë ¸Þ¸ð¸®¿¡¼ ¿ä±¸µÇ´Â µ¿ÀÛ ¿¡³ÊÁö ¹× ¹Ýº¹ ÃøÁ¤ ½Å·Úµµ Æò°¡¿¡¼ ±âÁ¸ ¿¬±¸¸¦ ³Ñ¾î¼´Â °á°ú¸¦ µµÃâÇßÀ» »Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó, ¾ÈÁ¤ÀûÀÎ ´ÙÄ¡È(Multi-level Cell) ·¹º§ ±¸ÇöÀ» ÅëÇÑ ´º·Î¸ðÇÈ(Neuromorphic) ¸Þ¸ð¸®·ÎÀÇ È°¿ë °¡´É¼ºÀ» ÃÖÃÊ·Î ¹ß°ßÇÑ °ÍÀÌ´Ù.
ÃÊ°ÝÀÚ »óº¯È ¹°ÁúÀº »óº¯È µ¿ÀÛ °úÁ¤¿¡¼ ¹ß»ýÇÏ´Â ¿£Æ®·ÎÇÇ ¼Ò½Ç(Entropic Loss)À» ±âÇϱ޼öÀûÀ¸·Î ³·Ãç µ¿ÀÛ ½Ã ¹ß»ýÇÏ´Â Æó¿·Î ÀÎÇÑ ºÒÇÊ¿äÇÑ Àü·Â ¼Ò¸ð¸¦ ÁÙÀÌ´Â µî ÇöÁ¸ÇÏ´Â ÃÖ°íÀÇ ¼º´ÉÀ» °¡Áø »óº¯È ¸Þ¸ð¸® ¼ÒÀç·Î ¾Ë·ÁÁ® ÀÖ´Ù. ±×·¯³ª, ÃÊ°ÝÀÚ »óº¯È ¹°ÁúÀÇ º¹ÀâÇÑ ±¸Á¶·Î ÀÎÇØ µ¿ÀÛ ¿ø¸®°¡ ¸íÈ®È÷ ±Ô¸íµÇÁö ¸øÇßÀ¸¸ç, ¸·Áú °³¼±¿¡ ´ëÇÑ ¿¬±¸µµ ¹ÌÈíÇß´Ù.
ÀÌ¿¡ Á¶¸¸È£ ±³¼ö ¿¬±¸ÆÀÀº ƼŸ´½(Ti) ¿ø¼Ò¸¦ ¾ÈƼ¸ð´Ï(Sb) ¿ø¼Ò·Î ¼±º°ÀûÀ¸·Î ġȯÇØ ±âÁ¸ ÃÊ°ÝÀÚ »óº¯È ¸Þ¸ð¸®º¸´Ù ¿ì¼öÇÑ µ¿ÀÛ Æ¯¼ºÀÌ È®º¸µÈ Â÷¼¼´ë ÃÊ°ÝÀÚ »óº¯È ¸Þ¸ð¸® °³¹ß¿¡ ¼º°øÇß´Ù. µ¿ÀÛ ¼Óµµ ¹× ¹Ýº¹ ÃøÁ¤ ½Å·Úµµ µî¿¡¼ ±âÁ¸ ÃÊ°ÝÀÚ »óº¯È ¸Þ¸ð¸®º¸´Ù ¿ì¼öÇÑ Æ¯¼ºÀ» º¸¿´À¸¸ç, ƯÈ÷ ½ºÀ§Äª ¿¡³ÊÁö¿¡¼ ±âÁ¸ »óº¯È ¸Þ¸ð¸® Ư¼ºÀ» ³Ñ¾î¼´Â ÃÊÀúÀü·Â µ¿ÀÛÀ» È®º¸Çß´Ù.
½ÇÇèÀº ƼŸ´½(Ti) ¿ø¼Ò°¡ ÀÎÁ¢ÇÑ ÅÚ·ç·ý(Te) ¿ø¼Ò¿Í °ÇÑ ¿øÀÚ°£ °áÇÕÀ» Çü¼ºÇÔÀ¸·Î½á ÀÎÁ¢ÇÑ Àú¸¶´½(Ge) ¿øÀÚÀÇ Æȸéü °áÇÕ ±¸Á¶¸¦ ¿Ö°î(Peierls Distortion)½ÃÄÑ È¿À²ÀûÀÎ »óº¯È°¡ °¡´ÉÇϵµ·Ï ÁøÇàÇß´Ù. ±âÁ¸¿¡ »óº¯ÈÀÇ ÁÖ¿ä µ¿ÀÛÀ» À¯¹ßÇÏ´Â °Ô¸£¸¶´½ÅÚ·ç¶óÀ̵å(GeTe)ÃþÀÌ ¾Æ´Ñ ¾ÈƼ¸óÅÚ·ç¶óÀ̵å(Sb2Te3) Á¦¾î Ãþ¿¡ ƼŸ´½(Ti)À» ÷°¡ÇØ °áÇÕ Æ¯¼º°ú ¿Àüµµµµ Ư¼ºÀ» Á¶ÀýÇÔÀ¸·Î½á ¿È¿À² Áõ°¡¿Í °è¸é °ø°£ È®Àå µî ÃÊ°ÝÀÚ ±â¹Ý »óº¯È ¸Þ¸ð¸®ÀÇ Æ¯¼º °³¼±ÀÌ °¡´ÉÇÔÀ» º¸¿©Áá´Ù.
À̹ø ¿¬±¸ °á°ú´Â Àå±â°£ Á¤Ã¼µÅ ÀÖ´ø ÃÊ°ÝÀÚ »óº¯È ¸Þ¸ð¸®ÀÇ ÈÄ¼Ó °³¹ß ¹æ¹ý·ÐÀ» È®º¸ÇßÀ» »Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó ±âÁ¸ »óº¯È Ư¼º ¿Ü¿¡µµ PIM(Processing-in-Memory) ¹× µö·¯´× ¿¬»ê µîÀ» ¼öÇàÇÏ´Â ‘Å©·Î½º¹Ù ¾î·¹ÀÌ(Crossbar Array)’ ±¸Á¶ µî¿¡ Àû¿ë °¡´ÉÇÑ Â÷¼¼´ë ºñÈֹ߼º ¸â¸®½ºÅÍ·ÎÀÇ È°¿ë °¡´É¼º ¶ÇÇÑ Á¦½ÃÇß´Ù.
Á¶¸¸È£ ±³¼ö´Â “À̹ø ¿¬±¸´Â º¹ÀâÇÑ ±¸Á¶·Î ÀÎÇØ Æ¯¼º °³¼±ÀÌ ¹ÌÈíÇß´ø ÃÊ°ÝÀÚ »óº¯È ¸Þ¸ð¸®¿¡ ´ëÇÑ °³¹ß ¹æ¹ý·ÐÀÇ ½ÃÀÛ”À̶ó¸ç, “³·Àº µ¿ÀÛ ¿¡³ÊÁö, ³ôÀº ¹Ýº¹ ÃøÁ¤ ½Å·Úµµ ¹× ´ÙÄ¡È ·¹º§ ±¸ÇöÀ» ÅëÇÑ Â÷¼¼´ë ´º·Î¸ðÇÈ ¸Þ¸ð¸®·ÎÀÇ È°¿ëÀÌ ±â´ëµÈ´Ù.”°í ¿¬±¸ ÀÇÀǸ¦ ¹àÇû´Ù.
ÇÑÆí À̹ø ¿¬±¸´Â Çѱ¹¿¬±¸Àç´Ü ¿øõ±â¼ú°³¹ß»ç¾÷(PIMÀΰøÁö´É¹ÝµµÃ¼ Çٽɱâ¼ú°³¹ß), ³ª³ë ¹× ¼ÒÀç ±â¼ú°³¹ß»ç¾÷, Áß°ß¿¬±¸ÀÚÁö¿ø»ç¾÷ÀÇ Áö¿øÀ» ¹Þ¾Æ ¼öÇàµÆÀ¸¸ç, ¿¬¼¼´ë ¹°¸®Çаú Á¶¸¸È£ ±³¼ö(±³½ÅÀúÀÚ), ÀÓÇö¿í ¿¬±¸¿ø(Á¦1ÀúÀÚ), ¿¬¼¼´ë ÈÇаú ½ÉÀºÁö ±³¼ö, ¼º±Õ°ü´ë ¾çö¿õ ±³¼ö, ¼¿ï°úÇбâ¼ú´ë ÃÖº´ÁØ ±³¼ö, µ¿±¹´ë Á¤±¤½Ä ±³¼ö µîÀÌ °øµ¿ ÀúÀÚ·Î Âü¿©Çß´Ù.
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