๋๊ตญ์์
๊น์ฑ์ค ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ, ๋ค์ค ํ๋ผ๋ฉํธ๊ธฐ๋ฐ TiOx ๋ค์ธต ๋ฐ๋ง ๊ณ ์์จ ํฌ๋ก์คํฌ์ธํธ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ๊ฐ๋ฐ
๋ณ๋ ฌ์ฐ์ฐ์ ์ต์ ํ๋ ๊ณ ์ง์ ๊ต์ฐจํ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์ด๋ ์ด ๊ตฌ์กฐ ๊ฐ๋ฐ
์ฌ๋ฃ๊ณผํ ์ต์์ ๊ตญ์ ํ์ ์ง ‘Advanced Functional Materials’ ์จ๋ผ์ธ ๊ฒ์ฌ

(์ข์ธก๋ถํฐ) ์ํจ์ง ์์ฌ, ๊น์ฑ์ค ๋ฐ์ฌ ํ ์ฐ๊ตฌ์, ๊น์ฑ์ค ๊ต์
๋๊ตญ๋ ์ ์์ ๊ธฐ๊ณตํ๋ถ ์ํจ์ง ์์ฌ (๋จ๋ ์ 1์ ์), ๊น์ฑ์ค ๊ต์ (๊ต์ ์ ์), ๊น์ฑ์ค ๋ฐ์ฌ ํ ์ฐ๊ตฌ์ (๊ต์ ์ ์)์ผ๋ก ๊ตฌ์ฑ๋ ์ฐ๊ตฌํ์ด ์๋ฌผํ์ ์ธ๊ฐ์ ๋์์ ์๋ ์ค ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ชจ์ฌํ์ฌ ๋ณ๋ ฌ์ฐ์ฐ์ ์ต์ ํ๋ TiOx ๋ค์ธต๊ตฌ์กฐ ๊ธฐ๋ฐ์ ๋ฉค๋ฆฌ์คํฐ (์ ํญ๋ณํ ๊ธฐ๋ฐ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ) ์ด๋ ์ด๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ๋ค.
ํฌ๋ก์คํฌ์ธํธ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ๋ ๋ ์ ๊ทน์ด ์์ง์ผ๋ก ๊ต์ฐจ ๋๋ ์ง์ ์ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์์๊ฐ ์์นํ๋ ๊ตฌ์กฐ๋ก ๋ด ๋ณ๋ ฌ์ฐ์ฐ (In-memory computing)์ ํต์ฌ์ ์ธ ์์๋ก์ ๊ฐ๋ฐ๋๊ณ ์์ผ๋ ๋ฐ๋์ฒด ์์์ ํฌ๋ก์คํก (ํ๋ก๊ทธ๋จ ์ ์์ ๊ฐ ์ํฅ์ด ๋ฐ์ํ๋ ๊ฒ) ๊ฐ์ ๊ณผ ์์ ๊ตฌ์กฐ ๋จ์ํ์ ์ด๋ ค์์ ๊ฒช๊ณ ์๋ค.
๋ฐ๋ผ์ ์ด ์ฐ๊ตฌ์์๋ ๋ฉค๋ฆฌ์คํฐ์ ๊ณ ์ ํ ๋ฌธ์ ์ ์ธ ์ค๋ฒ์์ ์ํ ์์ ํ๊ดด ํ์์ ๋ง๊ธฐ ์ํด, ๋ฉค๋ฆฌ์คํฐ ์์ ๋ด TiOx ์ ์ฐ์๋๋ ์กฐ์ ์ ํตํด ์์ฐ์ฐํ ์๋ฃจ๋ฏธ๋ ์ธต์ ํ์ฑ์์ผฐ์ผ๋ฉฐ ์ ํญ์ฒด๋ก ์์ฉํ๋๋ก ์ ๋ํ๋ค. ๊ทธ ๊ฒฐ๊ณผ ๋ฉค๋ฆฌ์คํฐ ์์์ ์ค๋ฒ์ ํน์ฑ์ ํฌ๊ฒ ๊ฐ์ ํ๊ณ ํฌ๋ก์คํฌ์ธํธ ์ด๋ ์ด ๋ด์์ ํ๊ฐ๋ ๋ชจ๋ ์ ์ ์์จ 100%๋ฅผ ๊ฒ์ฆํ๋ค. ๋ํ ๋ด๋ก๋ชจํฝ ์์คํ ์์ฉ์ ์ํ ๋ฉค๋ฆฌ์คํฐ ์์ ์ ์ ๋ ฅํ ๊ณผ์ ์ ๋ํด TiOx ์ฐ์๋๋์ ๋ฐ๋ฅธ ๋ฌผ์ง ์ต์ ํ ๊ณต์ ๋ฐฉ๋ฒ์ ์ ์ํ๋ค.
๊ธฐ์กด์ ํ๋ผ๋ฉํธ ํ์ ๋ฉค๋ฆฌ์คํฐ ์์๋ ๋จ์ํ ์จ/์คํ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ณด์ฌ์ฃผ๊ณ ์๋๋ฐ ์ด๋ ๋ค์ํ ๊ฐ์ค์น๊ฐ ์ฌ์ฉ๋๋ ๋ฅ ๋ด๋ด๋คํธ์ํฌ์ ์๋ ์ค ์์๋ก ์ฌ์ฉ๋๊ธฐ์ ์ ํฉํ์ง ์๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ๊น์ฑ์ค ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ์ ์ธ๋ฐํ ๊ฐ์ค์น ๊ตฌํ์ ์ํด TiOx ์ฐ์๋๋ ์ต์ ํ๋ฅผ ์งํํ์์ผ๋ฉฐ conductive atomic force microscopy (c-AFM)์ ํตํด ์ค์์นญ ๋ฌผ์ง ๋ด ๋ค์ค ํ๋ผ๋ฉํธ๋ฅผ๊ฐ ๋ค์ํ ๊ฐ์ค์น๋ฅผ ๋ง๋ค์ด ๋ด๋ ๊ฒ์ ์ฆ๋ช ํด๋๋ค.
์ด๋ฒ ๋ ผ๋ฌธ์ ์ฌ์ฉ๋ ๋ฉค๋ฆฌ์คํฐ ์ ์ ์ธก์ ์๋ํ๋ฅผ ์ํด ๊น์ฑ์ค ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ์ ์์ฒด์ ์ผ๋ก C++ ํด์ ํตํด NAND flash ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ์ฌ์ฉ๋๋ ISPVA ์ธก์ ๊ธฐ๋ฒ์ ๊ฐ๋ฐํ์ผ๋ฉฐ, ๋ณต์กํ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ ์คํ๊ณผ์ ์ ๋ํญ ๊ฐ์์ํค๊ณ ์ฐ๊ตฌ ํจ์จ์ฑ์ ํฅ์์์ผฐ๋ค. ๋ํ ์๋ฌผํ์ ์๋ ์ค ํน์ฑ์ ๋ชจ์ฌํ๊ธฐ ์ํด ์์์ ๋ค์ํ ์ ๊ธฐ์ ์๊ทน ํน์ฑ๊ณผ ๊ฐ์ค์น ํ์ต ๊ท์น์ ๋ํด ๊ฒ์ฆํ์ฌ ์ฐจ์ธ๋ ์ด์ ์ ๋ ฅ AI ์์คํ ์ ๊ฐ๋ฅ์ฑ์ ๋ณด์ฌ์คฌ๋ค.
์์ผ๋ก ๋ณ๋ ฌ์ฐ์ฐ์ ๊ฐ๋ฅ์ผ ํ๋ ํฌ๋ก์คํฌ์ธํธ ๊ตฌ์กฐ์ ๋ํ ์ฐ๊ตฌ๊ฐ ๋์ฑ ํ๋ฐํ ์งํ๋ ๊ฒ์ด๋ฉฐ ๊ตญ๊ฐ ์ฐ๊ตฌ๊ณผ์ ์์๋ ์ด๋ ์ด ์ฌ์ด์ฆ ๋ํํ๋ฅผ ์๊ตฌํ๊ณ ์๋ค. ์ด์ ๋ฐ๋ง์ถ์ด ๊น์ฑ์ค ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ์ ํฌ๋ก์คํฌ์ธํธ ์ด๋ ์ด ์ธก์ ์๋ํ ์ ์ ์ ์งํํ๊ณ ์์ผ๋ฉฐ ์ฅ๋น ์ ์ฒด์ ํจ๊ป ์๋ ์ธก์ ํ๋ก๊ทธ๋จ์ ๊ณต๋ ๊ฐ๋ฐํ๊ณ ์๋ค.
์ผ์ฑ๊ณผ SK ํ์ด๋์ค ๋ฟ ์๋๋ผ TSMC (๋๋ง), IMEC (๋ฒจ๊ธฐ์) ๋ฑ์์๋ ๋ฉ๋ชจ๋ฆฌ์ ๊ณ ์ง์ ํ์ ๋ด๋ก๋ชจํฝ ์์คํ ์ ๊ตฌํํ๊ธฐ ์ํ ๋ฐฉ๋ฒ์ผ๋ก ๋ฉค๋ฆฌ์คํฐ๋ฅผ ๊พธ์คํ ๊ฐ๋ฐํ๊ณ ์๋ค. ํ์ง๋ง ์์ง๊น์ง ํธ๋์ง์คํฐ๊ฐ ํจ๊ป ์ฌ์ฉ๋๋ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ์ฌ์ฉํ์ฌ ๋ฎ์ ์ง์ ๋๋ฅผ ๋ณด์ฌ์ฃผ๊ณ ์๋ค. ๊น์ฑ์ค ๊ต์ ์ฐ๊ตฌํ์์๋ ๋ฉค๋ฆฌ์คํฐ์ ๊ธฐ๋ฅ์ ๋ฌธ์ ๋ฅผ ํด๊ฒฐํ๊ธฐ ์ํด 1์ ์ ํ์๊ณผ ๊น์ฑ์ค ๋ฐ์ฌ ํ ์ฐ๊ตฌ์์ด ํจ๊ป ์ค๋ฒ์ ์ต์ ํ ๋ฉค๋ฆฌ์คํฐ ์์ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ๊ฐ๋ฐํ์ผ๋ฉฐ ์์ธ๋ ๋ฐ๋์ฒด๊ณต๋์ฐ๊ตฌ์์ ๋๊ตญ๋ MINT์ ์ฅ๋น๋ฅผ ํ์ฉํ์ฌ ๊ณ ์์จ ํฌ๋ก์คํฌ์ธํธ ์ด๋ ์ด๋ฅผ ์ ์ํ๋ค. ๋ฐ๋ผ์ ์ฐ์ ๊ณ์์ ๋ฉค๋ฆฌ์คํฐ ๊ตฌ์กฐ๋ฅผ ํ์ฉํ๊ณ ์ ํ ๋ ์ฝ๊ฒ ์ ์ฉํ ์ ์์ผ๋ฉฐ ํฅํ ๋ด๋ก๋ชจํฝ ์ปดํจํ ๊ตฌํ์ ์ฌ์ฉ๋ ์ ์์ ๊ฒ์ผ๋ก ๊ธฐ๋ํ๊ณ ์๋ค.
ํด๋น ์ฐ๊ตฌ๊ฒฐ๊ณผ๋ <Sophisticated Conductance Control and Multiple Synapse Functions in TiO2-Based Multistack-Layer Crossbar Array Memristor for High-Performance Neuromorphic Systems>๋ผ๋ ์ ๋ชฉ์ผ๋ก ์ฌ๋ฃ ๋ถ์ผ ์ต์์ ์ ๋ช ๊ตญ์ ํ์ ์ง ใAdvanced Functional Materials (IF=18.5)ใ 24๋ 6์ ์จ๋ผ์ธ์ ๊ฒ์ฌ๋์๊ณ ์ฌํด ํ๋ฐ๊ธฐ์ ์ถํ๋ ์์ ์ด๋ค.