비휘발성 정보 저장매체로서의 상변화 물질

전문가 제언

○ 본 논문은 비휘발성 메모리 저장 매체로 최근 주목을 받는 상변화 메모리(PCM)에 대하여 그 물리적 원리 및 최근의 연구 동향을 소개하였다. 특히 Ge-Sb-Te(GST)의 비정질 삼원합금에 근거한 비정질－결정 상변화의 특성과 응용에 대해 자세히 기술하고 있다.

○ 최근 스마트폰의 등장과 함께 전자 통신 기기들이 소형화되고 일체화되고 있어 고밀도 대용량 메모리 소자의 요구가 급격히 증가하고 있다. 그러나 메모리 소자의 스케일링에는 근본적으로 한계가 있으며 이미 현재의 기술은 그 한계에 급격히 다가가고 있어 근본적인 발상의 전환이 필요하다.

○ 이러한 문제의 해결책의 하나가 본 논문에서 소개된 상변화 물질을 사용한 PCM이다. PCM은 NOR 및 NAND 플래시와 마찬가지로 비휘발성이며 플래시 메모리에 비하여 100배 빠르게 데이터를 쓰고 읽을 수 있다. 또한 PCM은 전자의 저장 대신 상전이를 기억 매체로 사용하고 있어 훌륭한 스케일링 성질을 가지고 있으며 최소한 5nm까지 안정성을 유지하는 것으로 시연되었다.

○ 상변화 물질에 의한 메모리의 더 큰 잠재력은 단위 셀당 한 개 이상의 비트가 저장 가능하다는 데 있다. 완전히 결정화 된 상태와 완전한 비정질 상태 사이에 많은 상태를 만들 수 있으며, 영국 엑서터 대학 연구진의 최근 결과에 의하면 20nm 셀에 무려 512개의 상태를 구현할 수 있음이 보고되었다. 현재 대부분의 연구는 4가지 상태를 저장하는 것을 목표로 하고 있다.

○ 우리나라의 PCM 산업 기술은 세계 최첨단이며 이미 삼성이 2012년 2월에 20nm 1.8V 8Gb PRAM 개발을 발표하여 세계 시장을 주도하고 있다. 학문적인 면에서도 KIST, 서울대, 연세대, 고려대, KAIST, 포항 공대 등 많은 연구팀들이 세계적인 업적을 배출하고 있어 이 분야의 전망은 밝은 편이다. 하지만 이 분야에서 우위를 점하기 위해서는 원천 기술과 원천 특허의 확보가 가장 중요한 연구 목표가 되어야 할 것이다.

저자

Daniele Ielmini and Andrea L. Lacaita

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

14(12)

잡지명

Materials Today

과학기술
표준분류

재료

페이지

600~607

분석자

김*구

분석물

• 비휘발성 정보 저장매체로서의 상변화 물질.pdf [326,856 byte]

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