화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지)
권호 26권 1호
발표분야 A. 전자/반도체 재료 분과
제목 뉴로모픽 소자 응용을 위한 lithium 소재 기반의 저전력 시냅스 트랜지스터 개발
초록 현재 인간의 뇌의 효율적인 정보 처리 및 저장 메커니즘을 모방하여 구현하는 neuromorphic (뉴로모픽) 기술이 데이터 처리의 핵심 기술로 부각되고 있다. 뉴로모픽 칩은 인간의 뇌 구조와 연산 과정을 하트웨어 부분에서 직접 구현하여 빠른 속도와 낮은 전력 소모로 효율적인 연산이 가능한 핵심 연구 기술이다.
일반적으로 뉴로모픽 소자 내에서 정보 전달의 핵심 과정을 담당하는 synapse (시냅스) 소자는 기존의 CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) 기반의 직접 회로를 통하여 시냅스 특성이 구현되었지만 시스템의 복잡성 및 큰 에너지 소비 등의 문제가 발생하였다. 이에 따라서 진행된 멤리스터 관련 연구 또한 단위 소자당 소비되는 전력량이 상대적으로 높은 단점이 존재하였다. 반면에 3 개의 단자로 구성된 시냅스 트랜지스터의 경우 상대적으로 집적도가 낮고 전력 소비량이 작으며 시냅스 특성을 안정적으로 구현 가능하다는 장점과 함께 현재 새로운 연구 분야로써 관심이 높아지고 있다.  
이 연구에서는 낮은 에너지 소비량과 함께 효율적으로 뇌의 저장 및 처리 메커니즘을 모방하기 위한 lithium (Li) 이온 소재 기반의 시냅스 트랜지스터를 구현하였다. 또한 Li 이온 기반의 활성층 및 전해질 박막의 개발 및 이를 이용한 스냅스 트랜지스터의 구현을 통하여 스냅스의 주요 전기적 특성이 평가되었다. 결과적으로 Li 이온 소재 기반의 스냅스 트랜지스터는 저전력 구동과 함께 비휘발성 메모리 특성 및 선형성 등의 안정적인 시냅스 특성이 나타냈다.
저자 박지민, 김현석
소속 충남대
키워드 <P>뉴로모픽; 스냅스 트랜지스터; 리튬 이온 소재; 저전력</P>
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